АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

FM-7: родной или двоюродный?

• Все журналы \ Номер 27/198 `2002 от 01.07.2002 \ FM-7: родной или двоюродный?

Виктор В.ПУШКАР,

Я начал писать эту историю, когда завел в машине демку виртуального синтезатора FM-7. Софтина крайне интересная, обладающая многими возможностями по части темброобразования и звукоизвлечения. Явно покруче надоевших автору и его друзьям эмуляторов TB-303 и TR-909, на которых околомузыкальный пипл продолжает валить модный (в начале 90-х) танцевальный музон стилей текно, тесно и темно. Более модные юзеры давно пересели на Fruitty Loops и Reason, а самые продвинутые — на связку из MIDI-секвенсора и подключаемых к нему тон-генераторов. FM-7 — тоже эмулятор известной старой клавиши. В отличие от разных «виртуальных цифровых аналоговых», это самая честная и (при желании пользователя), очень даже наглая «цифра». Это больше чем простой клон; он даже кое в чем превосходит свой прототип. Однако в первую очередь этот синт заинтересует тех, кто работал с оригиналом — древней Yamaha DX-7. Или (поскольку очень давно эту клавишу сняли с производства) просто хочет поиграть музыку с применением ЧM-синтезатора. Сразу предупреждаю — в этом тексте очень много Уголков Маньяка, поскольку в наше время только Маньяк может просидеть за клавой пару часов, программируя один-единственный тембр. Это занятие оправдывает себя только в том случае, если вы получаете удовольствие от самого процесса.

Виртуальный синтезатор от Native Instruments и его ближайшие родственники

Есть более простые и (на первый взгляд) более эффективные с точки зрения «время-деньги-стулья» решения — тон-банки General MIDI-XG-GS, самплы в формате Sound Font или Akai, лупы для Acid. С ними одна только одна проблема — эти звуки может пользовать каждый, кто способен своим ходом дойти на базар или в лавку, либо влезть в Сеть и набрать что-нибудь умное в поисковике. Например, слова «house» и «loop». Записали вы свое бессмертное произведение, а вам и говорят: «Узнаю. Эти лупы я слышал четыре года назад в модном немецком сборнике. А месяц назад — в картонном ремиксе одной эстрадной певицы. Ты бы хоть темп поменял, или пару примочек навесил». Абыдна, да? Варианты? Бежать в лавку за самыми модными лупами и тон-банками — и быстрее, быстрее, подставлять в саунд, пока другие не успели их заюзать до дыр. Но есть люди, которые регулярно получают мыльную рассылку с рекламой новых коллекций самплов, клеят в Acid и издают свой ну чисто актуальный музон быстрее, чем в МакДональдсе подают гамбургер с колой. Либо участвуйте в их тараканьих бегах, либо… Заводите синтезатор и программируйте!

Свои патчи практикующий электронный музыкант, как правило, пользует сам. Иногда, если он очень преуспел в программерстве, продает за деньги. Но патчи становятся дешевле, вместе с клавишами, для которых созданы. Тон-банки для старых синтезаторов можно взять в сетке бесплатно; чем популярней модель, тем их больше. Умный юзер изменит патч под свою партию, а глупый… Самые разные люди садились за эту клаву. Поэтому одно время снобы от электронной музыки брезгливо морщились, услышав о «народном синте» DX-7. Однако на нем играли и Брайан Ино, и клавишник Брюса Спрингстина, и Тарас Петриненко, и киевские инди-рокеры начала 90-х. Его до сих пор с удовольствием применяют исполнители современного джаза, индастриала, транса. Даже в украинских ресторанах до появления «самограек» серия DX была очень популярна :-).

«Что же такое этот самый ЧМ, и за что его так любит пипл?» — спросит любопытный читатель. ЧМ = частотная модуляция. Представьте себе очень простую схему. Один генератор, назовем его несущим или carrier (да, совсем как в модеме :-)) включается в усилитель, и мы слышим его милый синусоидальный тон. «Выключи, достал уже!» — хором кричат ламеры. Они еще не догадываются, что на вход генератора включен второй, назовем его модулятором. Мы начинаем менять частоту и уровень модулирующего сигнала. Ламеры почтительно замолкают. А может быть, они уже убежали? Или просто умерли?

Напомню, что модуляция частотами ниже 16-20 Гц воспринимается как вибрато, а при более высоких частотах модулятора мы получаем именно тот самый ЧМ. Поскольку наш патч еще и раскладывается по клавиатуре, в окне редактора обычно светится не абсолютная высота звука, а отношение высот. Самые приятные на слух результаты получаются, если частоты сигналов соотносятся как целые числа от 1 до 9. Если мы возьмем числа побольше (где-то до 16) или дадим легкую расстройку — например, модулятор будет иметь относительную частоту 9.01, — тоже может быть интересно. Вместо синусоид мы можем применить и более сложный сигнал, однако здесь уже начинается

Уголок Маньяка

Что происходит со спектром сигнала в простой двухгенераторной схеме? Если частоту несущей обозначить как Fс, а модулятора — как Fm, при низком уровне модулирующего сигнала мы получим составляющие Fc – Fm, Fc, Fc + Fm. Если уровень увеличить, то на выходе появятся Fc – 2Fm, Fc, Fc + 2Fm и «комбинационные» частоты более высокого порядка. При индексе модуляции около единицы (так называется соотношение уровней модулятора и несущей —Lm/Lc) энергия сигнала, следуя универсальному Закону Сохранения Чего Угодно, практически полностью уходит в суммарные и разностные составляющие.

А что если Fm > Fc, и какое-то количество частот принимает отрицательное значение? Да хоть половина из них. Тогда вместо, к примеру, минус 100 Гц мы слышим еще одну «отраженную» составляющую с частотой 100 Гц. Наличие в саунде «отрицательных частот» дает еще один повод почувствовать себя настоящим шаманом :-).

Схему можно усложнить:

• добавить генераторов. В разумных пределах — например, до шести или до восьми;

• охватить обратной связью один или несколько генераторов, тогда у нас появятся дополнительные суммарные и разностные частоты;

• добавить к каждому генератору управляемый напряжением усилитель, чтобы индекс модуляции менялся от атаки звука к его затуханию;

• использовать вместо синусоидального сигнала более сложный, например, «пилу», «меандр» или какой-нибудь совсем навороченный. Но эта волновая форма должна быть короткой и периодической, иначе мы получим гибридный wavetable или модульный синтезатор. Для его работы нам понадобится более мощный процессор, а результат вряд ли будет существенно лучше — просто он будет принципиально другим инструментом. Одно из следствий Закона Сохранения Чего Угодно: чем длиннее волновая форма, тем меньше наша свобода манипуляций с ней. И наоборот. ЧМ-синтез позволяет делать звуки с любой функцией в саунде — от традиционных синтезаторных «подошв», электроорганов и клавинетов до агрессивных индустриальных басов и трансовых ритмических лупов.

А если мы еще добавим «искажалок», фильтров, генераторы низких частот и простую секцию эффектов на выходе? Звучит заманчиво…

Выход из Уголка Маньяка. Линейный

Однако хватит истории и теории. Займемся практическим извлечением звука. FM-7 работает как самостоятельный тон-генератор (stand alone version), в этом случае вы подаете управляющий сигнал с MIDI-контроллера либо работаете мышью. Если вы запускаете программу как инструмент VST, понятно, требуется наличие в машине Cubase или Nuendo (возможно, последней версии Logic), а также драйверов ASIO к звуковушке. Есть еще и версия DXi для работы с Sonar. VST или DXi практически равноценны, все зависит от того, какой из секвенсоров вы предпочитаете. Запустив один из них, вы можете еще и прописать партию, которая будет играться вашим новым замечательным тембром, и добавить к ней команды контроллеров. Значения Latency (запаздывания) определяются общими настройками драйверов ASIO либо самого секвенсора; каналы входа и выхода назначаются на его дорожках. Stand alone работает менее стабильно, на некоторых старых машинах даже и вовсе отказывается запускаться. Но когда это у софтины от Native Instruments были гуманные системные требования? Хотите комфортной работы с ней — готовьтесь к новому витку гонки вооружений…

Низкие значения Latency, порядка единиц миллисекунд, получаются в карточках, изначально «заточенных» под работу с MIDI-секвенсором и реалтаймовыми синтезаторами; в карточках, ориентированных на работу с многоканальниками и волновыми редакторами, задержка может составить до 20-30 миллисекунд. Здесь многое зависит еще и от конфигурации самой машины. Полностью побороть задержку пока что удавалось только аппаратными методами — замена звуковой карты, процессора и материнки. Программа оптимизирована под Р-IV и Мас G4, однако на тачке со старым Athlon 650 тоже заводится. Задержка увеличивается в зависимости от количества одновременно воспроизводимых нот. Лучше медленнее, но стабильнее. Индикатор CPU Usage поможет вовремя остановиться.

При запуске сначала открывается окно Lib (библиотека), где мы можем для начала выбрать пресет из открытого по умолчанию банка на 128 звуков, послушать и, вероятнее всего, его закрыть. Однако для музыки syntpop в духе середины 80-х — именно то, что надо. Если вы играете что-то другое, поищите патчи в Сети, либо просто жмите на кнопку Load, и вам откроется в папке Presets. Можно загрузить system exclusive от практически любой DX-совместимой клавиши, 4- или 6-генераторной. Конечно, можно поискать тембр, наиболее близкий к тому, что вы хотите получить, и слегка поправить его под свою партию.

Лично я думаю, что рассуждать о сравнительных достоинствах разных тембров там, где звуковой движок вполне позволяет программировать их с нуля — пустая трата времени. Однако в учебных целях полезно послушать то, что сделано другими, а еще полезнее попытаться понять, как это сделано. Поиск советую начать с английской страницы http://www.thedx7.co.uk/, неофиального ресурса, посвященного «семерке», где кроме патчей есть и доска объявлений, и множество полезных ссылок для начинающих и продвинутых синтезаторщиков. Либо со шведской страницы http://www.soundofmusic.se/. Тоже интересно, хоть и мало чего понятно по-шведски. Автоматический переводчик на 5 000 слов сильно тормозит на звуковой терминологии :-).

По очень длинному адресу http://www.geocities.com/SunsetStrip/Underground/2288/t2synths.htm#MKS80 можно найти описание алгоритмов синтеза «классических» ЧМ-клавиш и модулей, которое может навести на определенные мысли. Например, что в 4-генераторном звуковом движке алгоритмов было всего 8, в 6-генераторном — 32. Хотя элементарный математический подсчет показывает: два генератора включаются двумя способами — параллельно и последовательно. Соответственно, 4! = 1х2х3х4 = 24, 6! = 720. А если мы будем учитывать обратные связи и различные способы включения генераторов низкой частоты (LFO), то значительно больше. Конечно, часть способов включения будет давать практически одинаковое звучание, за счет этого их реально используемое число уменьшается; даже 720 пресетных алгоритмов — явный перебор по части эргономики, в смысле «юзабилити». Это говорит только о том, что старая добрая «семерка» далеко не исчерпала возможностей ЧМ. Насколько дальше в этом смысле удалось продвинуться разработчикам FM-7? Читайте вторую часть наших заметок…

Идёт загрузка...

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:
Введите символы или вычислите пример: * Обновить