Модульные Аналоговые Синтезаторы

Просматривая старые документы, я нашел статью, с которой началось мое увлечение аналоговым модульным синтезом звука.

Я хочу вдохновить и вас.

Статья, к сожалению, сохранилась только локально, и оригинальный не открывается.

Спасибо автору - неизвестен Засада .

Текст мной немного исправлен и доработан.

Синтезаторы электронной музыки можно разделить на 4 класса.

1. Аналоговые синтезаторы 2. Цифровые синтезаторы 3. Оптоэлектронные синтезаторы.

4. Механические или пневматические синтезаторы.

Сегодня, дорогие друзья, мы поговорим с вами об аналоговых синтезаторах.

Аналоговые синтезаторы также можно разделить на 4 типа по способу формирования.

субтрактивный

Спектрально-частотная обработка в этих синтезаторах осуществляется путем вырезания лишнего спектра с помощью управляемых напряжением фильтров, а изменение амплитудно-временных характеристик осуществляется с помощью управляемых напряжением усилителей и генераторов временных функций.

Аддитив (гармонический синтез)

Это делается путем суммирования синусоидальных функций, при этом амплитуда и частота каждой функции могут изменяться случайным образом.

Для построения такого синтезатора необходимо N количество генераторов таких функций (около 40 и выше, в среднем около 256 генераторов).

FM-синтез

Образно говоря, это когда один генератор с произвольной функцией модулирует второй генератор, тоже каких-то функций, а он в свою очередь может модулировать третий генератор, а тот в свою очередь является первым и т. д. Можно грубо вычислить число комбинаций восьмиголосного FM-синтеза самостоятельно :) Генераторы там можно модулировать в любом порядке и последовательности.

Всевозможные оригинальные и оригинальные методы синтеза.

Этих методов настолько много, что рассматривать их, наверное, нет смысла.

Субтрактивный синтез

Это живые синтезаторы и студийные синтезаторы.

Но принцип их построения один и тот же.

Этот метод был изобретен в 1964 году Робертом Мугом, хотя устройства такого типа существовали задолго до его открытия.

Эти устройства назывались аналоговыми электронно-вычислительными машинами.

Роберт Муг просто систематизировал и адаптировал этот тип аналоговой машины для музыкальных целей.

Аналоговые синтезаторы (сегодня мы будем рассматривать только студийный аналоговый синтезатор), так же, как и электронные компьютеры, состоят из модулей.

Клавиатуры, секвенсоры и джойстики.

Клавиатура является источником калиброванного управляющего напряжения и управляющих импульсов («старт», «стробоскоп», по-английски.

ВОРОТА ).

В момент нажатия клавиши появляется короткий управляющий импульс «старт».

Управляющий импульс «стробоскопа» равен длительности нажатия клавиши.

Эти импульсы необходимы для синхронизации и запуска блоков управления в синтезаторе.

Существуют клавиатуры, имеющие дополнительное управляющее выходное напряжение, которое определяется силой нажатия клавиши.

Такие клавиатуры называются динамическими и стоят очень дорого, но позволяют музыканту проявить все свое исполнительское мастерство.

2. Ленточный контроллер - это полоска специального материала, проводя пальцем по которой можно добиться плавного эффекта глиссандо



3.Секвенсор - это секвенсор.

Они бывают аналоговыми и цифровыми.

Аналоговые секвенсоры - это программные устройства, позволяющие получать на выходе управляющее напряжение, мультиплексированное аналоговым устройством с потенциометров.

Положение угла поворота ручки потенциометра определяет управляющее напряжение.

Секвенсоры могут изменять не только частоту (скорость сканирования матриц потенциометра), но и скважность (отношение паузы к длительности).

Количество сканируемых потенциометров может быть произвольным.

Число каналов этих ячеек также одинаково.

Все зависит только от свободного места на передней панели секвенсора, то есть его размера:) Как правило, объем памяти таких секвенсоров невелик и обычно варьируется от 8 до 32 ячеек.

Цифровые секвенсоры — Это цифровые запоминающие устройства, хранящие код со сканирующей матрицы клавиатуры.

Они могут обладать огромной памятью и запоминать партитуры как полифонических, так и одноголосных музыкальных произведений.

Как и в аналоговых секвенсорах, вы можете редактировать темп и произвольно изменять длительность и частоту ноты.

4. Джойстик - это джойстик.

Как правило, это два потенциометра, расположенные под углом 90 градусов, механически сконструированные таким образом, что позволяют одному рычагу свободно перемещаться по двум координатам – X и Y, т.е.

позволяют одним движением управлять сразу двумя параметрами.

.

Еще есть колесо под названием Pitch Bend. Служит для получения «брекетов».

Генераторные модули

Каждая форма импульса имеет свою специфическую спектральную характеристику, поэтому для этого используется так много разных форм.

Например, прямоугольное напряжение может иметь возможность изменять скважность импульсов (отношение паузы к длительности импульса) в зависимости от управляющего напряжения, что позволяет изменять спектральный состав этих импульсов.

Все эти импульсы обычно смешиваются в смесителе и подаются на балансный модулятор или фильтр, управляемый напряжением.

2. Шум является генератором шума.

Студийные синтезаторы обычно используют генератор белого шума и генератор розового шума.

3. ЛФО низкочастотный генератор, предназначенный для управления блоками VCO, VCF и VCA. Как правило, выходная функция такого генератора достаточно сложна и позволяет изменять эти выходные функции в широком диапазоне, от синусоидальной функции до треугольной или прямоугольной, в большом диапазоне низких частот - 0,01-100 Герц.

.

Эти устройства, в свою очередь, также могут управляться и модулироваться по напряжению тем же генератором, что и они сами.

Но, как правило, такой генератор срабатывает по сигналу «стробоскоп» или «старт», который коррелирует с временными функциями клавиатуры, секвенсера и других устройств.

Иногда можно использовать ADSR в качестве LFO, на котором можно заранее построить необходимую функцию.

4. АДСР является генератором огибающей функции.

А — ( атака ) — начальная фаза, подъем Д — ( разлагаться ) — фаза перехода звука в установившееся состояние С — ( поддерживать ) - фаза «поддержки» р — ( выпускать ) - послезвучие Используется для управления блоками VCO, VCF, VCA, а также LFO. Существуют блоки ADSR с большим количеством элементов, аппроксимирующих функцию - от 4 до 8. Иногда эти модули выполняются с изменением уровня элементов в зависимости от напряжения, т.е.

время атаки может задаваться по напряжению от какого-то внешнего генератора функции времени.

, например LFO или секвенсор.

Также интересно использовать для этой цели клавиатуру.

В этом случае время атаки будет меняться по всей длине диапазона высоты тона клавиатуры.

ADSR обычно запускается сигналом «ворота» от клавиатуры или секвенсора.

Его также можно запустить прямоугольным импульсом с помощью LFO. Иногда интересно инвертировать функцию вывода ADSR.















http://www.youtube.com/watchЭv=jERCSkrDd0U 5. Выборка и хранение — генератор случайных выборок.

Вместе с двумя генераторами Noise и LFO предназначены для создания случайной последовательности низкочастотных импульсов, которые используются для управления другими функциями синтезатора.

Как правило, он имеет очень красочное звучание.

Иногда вместо генератора шума можно использовать любой другой спектр — VCO, VCF, VCA, другой LFO. (не согласен, строб-модуль запоминает сигнал со входа и сохраняет его на выходе, а генератор случайных чисел получается из S&H именно подключением шума и LFO, но могут быть и другие применения)

Модули, управляемые напряжением

Обычно их делят на 3 класса: — ФНЧ — фильтр нижних частот (ФНЧ).

Полоса пропускания этого фильтра по умолчанию находится в низкочастотной области спектра.

По мере увеличения управляющего напряжения частота среза этого фильтра перемещается в область высоких частот. — HPF — фильтр высоких частот (ФВЧ).

Полоса пропускания этого фильтра по умолчанию находится в высокочастотной области спектра.

По мере увеличения управляющего напряжения частота среза этого фильтра перемещается в область низких частот. — БПФ — полосовой фильтр (формируется путем последовательного включения двух предыдущих фильтров) (полосовой фильтр).

Полоса пропускания этого фильтра может находиться в произвольной области спектра и представляет собой полосу пропускания, ширина которой зависит от добротности фильтра.

Добротностью фильтра (Q) также можно управлять с помощью управляющего напряжения.

Обычно в студийных синтезаторных фильтрах используются фильтры от 2 до 8 порядков.

Один порядок равен 6 дБ/окт. Обычно используются фильтры 4-го порядка, то есть 24 децибела на октаву.

2. СВУ - усилитель, управляемый напряжением.

Используется для управления функцией амплитудно-временной характеристики.

Обычно работает в сочетании с генератором ADSR и LFO. Шумовые параметры такого усилителя очень важны.

Компоненты, используемые для изготовления такого усилителя, должны быть очень высокого качества и иметь очень низкий коэффициент шума.

3.РМ - балансный модулятор (обычно простой 4-х квадрантный умножитель).

Используется для придания звучанию оригинальности и окраски.

Вспомогательные модули

Необходим для микширования N-го количества звуковых или управляющих сигналов.

Как правило, это небольшие микшеры от 4 до 8 каналов.

Существуют смесители, выполняющие одновременно функции сложения и вычитания.

В среднем положении потенциометра выходное напряжение канала равно 0. При повороте от 0 влево сигнал добавляется к другому каналу, а при повороте вправо вычитается из него, что дает больше разнообразия.

.

2. Селектор сигналов - это переключатель.

Выполняет функцию тройника :) Если количества входов или выходов недостаточно, используйте этот модуль.

3.FCV — преобразователь частоты в напряжение.

Еще один интересный модуль, который можно использовать для преобразования звуковой частоты в напряжение, которое, в свою очередь, можно использовать для управления блоками синтезатора.

Если к его входу подключить микрофонный усилитель, а выход этого устройства к ГУН, то можно легко управлять диапазоном тона синтезатора с помощью голоса, флейты или какого-либо другого внешнего музыкального инструмента.

4. Потерянные модули - это могут быть самые разнообразные модули, которых пока не существует в природе :) Все зависит только от вашей креативности :) Например, это может быть высокочувствительный энцефалограф, позволяющий регистрировать всевозможные альфа, веты, гамма от вашего мозга или биоэлектрическую активность от мышц тела и преобразовывать ее в управляющее напряжение, что, на мой взгляд, даст интересные результаты при изучении обратной связи человек-машина, машина-человек.

В конечном итоге это даст возможность глубже интегрироваться в мир «кремниевых монстров» :) Или, например, довольно плохо звучащий терменвокс можно очень просто интегрировать в синтезатор, что в свою очередь позволит использовать дополнительные возможности для управления этим синтезатором.

Ну и т. д. По сути, такой студийный синтезатор — это электронно-акустическая лаборатория, в которой можно исследовать и использовать свои творческие идеи…

Теперь перейдем к самому интересному – переключению блоков между собой.

Не нужно бояться переключать блоки между собой.

Единственное, что вам нужно помнить, это не объединять два выхода друг с другом.

Для подключения модулей лучше всего разместить разъемы микроджек на передней панели.

Они более компактны.

Кому не нравится «борода» из проводов, могут сделать себе наборное поле.

Ось X обеспечивает управляющие выходы, ось Y управляет управляемыми входами, или вы можете сделать электронный аналоговый переключатель и поле клавиатуры N/M. В среднем кнопок примерно 40х40, в зависимости от сложности и количества модулей в аналоговом студийном синтезаторе.

Поэтому я и говорю, что "борода" из проводов все-таки будет лучше :) Просто и надежно.

Обычно студийные аналоговые синтезаторы используют от 8 до 16-32 VCO, 4-16 VCF и столько же VCA. Я бы поставил по одному LFO на каждый управляемый модуль, т. е.

VCO+LFO, VCF+LFO, VCA+LFO. Зачем мелочиться :) Я бы сделал то же самое с ADSR, т. е.

, проще говоря, на один управляемый блок приходится два блока управления.

Очень удобно разместить все эти модули в каком-нибудь неглубоком ящике, шкафе в вертикальном положении стандарта Mini-Rack, или, кто может, сделать стеллаж самостоятельно, или приобрести такой и заполнить его модулями мини-рэка.

Получается очень красиво, особенно если панели покрасить в черный матовый цвет. Лучше всего выбирать ручки одной марки и модели.

Вы можете использовать ручки разного диаметра.

Например, мне очень понравились серые пластиковые ручки, которые обычно используются в профессиональных миксерах.

И стоят они относительно недорого – по 3 рубля (опт).

Лучше всего использовать поворотные потенциометры, а не ленточные потенциометры.

В полосковые часто попадает пыль, поэтому они быстро портятся, а поворотные потенциометры гораздо компактнее, поэтому гнездо модуля тоже может быть достаточно компактным.

Если кто-то работал за большим микшерным пультом, то, наверное, меня поймет. Лазить по очень большому периметру очень утомительно :) Также неплохо было бы вывести на панель модулей управления светодиодную подсветку.

Тогда вы сразу сможете визуально определить, какой блок работает в данный момент. Конструкция студийного синтезатора может быть самой разнообразной.

Главное – придерживаться модульности конструкции.

Это позволит расширять устройство до бесконечности :)



от Засада 16.04.2008 Ну а теперь от меня лично

Эсимуляторы

Но если очень захотеть, понять принцип можно с помощью программной эмуляции.

VSTi Moog Модульный — www.arturia.com/evolution/en/products/moogmodularv/intro.html «Имитаторы реально существующих синтезаторов.

Может быть трудно учиться.

Конструкция жесткая (количество модулей изменить нельзя).

Существуют также другие синтезаторы разной степени модульности.

Артурия



АРП



Синтемейкер www.synthmaker.co.uk Среда для создания собственных синтезаторов и ее интерфейса.

Эсимулятор синтезатора, эмулирующего аналоговый синтез NordModular :)



Модульная система VOID — www.psoft.co.jp/en/product/void VSTi я бы порекомендовал для изучения модульного синтеза.

Вы можете собрать свой синтезатор из любого количества модулей.

Модульный синтезатор ALSA - alsamodular.sourceforge.net



Pure Data — Сайт сообщества PD — puredata.info Аудиомульча www.audiomulch.com И многие другие: lesitedeburnie.free.fr/lalistedeburnie1-en.html#synthesizers

Ссылки по теме

ruskeys.net — Музей советских синтезаторов.

Там также есть активный форум.

asmir.info/lib/index.htm — Библиотека Терменцентра.

www.muzoborudovanie.ru/articles/midi/midi1.php — Самое полное описание протокола MIDI на русском языке.

www.idreamofwires.org — документальный фильм о феноменальном возрождении модульного синтезатора.

gieskes.nl — Огромное количество самодельных звуковых крутых устройств.

shustikov.by.ru/index.html — Интересный дизайн, включая ударную установку www.sdiy.org/knas — Интересные проекты с аналоговыми синтезаторами www.tellun.com/motm/motm.html — Модульный синтезатор.

Модули+схемы.

www.sdiy.org/ensign — Еще несколько модулей.

www.sdiy.org/philgallo — Другой автор на sdiy.org dropmix.xs4all.nl/rick/Emusic/Synth-diy — Ссылки на другие проекты www.indiegogo.com/individuals/227451 собрал деньги на 3 модуля проекта, стал производителем shop.hexinverter.net www.ucapps.de - огромное количество дизайнов mutable-instruments.net — производители www.analoguesystems.co.uk/index2.htm — Производители www.doepfer.de/home.htm — Производители www.synthesizers.com/q118.html — Производители www.cyndustries.com — Производители www.cgs.synth.net - Хороший кот. Раздает схемы yusynth.net - Хороший французский парень.

Раздает схемы.

www.musicfromouterspace.com — Хорошие продюсеры.

Раздают схемы.

www.linusakesson.net/chipophone/index.php - Чипофон.

Вторая жизнь электрооргана.

habrahabr.ru/blogs/DIY/124112 — Цифровая драм-машина на основе сэмплов www.fpga.synth.net — Синтезаторы на базе FPGA и их вики.

www.fpga.synth.net/pmwiki www.strellis.com/fpga.shtml - синтезаторы на ПЛИС электро-музыка.

com/форум — Электромузыканты своими руками scott.joviansynth.com/FPGA_synth — интересные синтезаторы на базе FPGA со звуковыми примерами www.96khz.org/htm/pldddselectronicorgan.htm — электроорган и другие аудиоустройства на FPGA www.dubrovенко.

ru/ddssite/dshglw.htm - принципиальные схемы site.google.com/site/analogsynthdiy — моя библиотека, которую я собираю в основном из советских материалов (Радио, МРБ, книги).

Группы ВКонтакте: vk.com/anysynth - обзоры, демо vk.com/analog_sints - обзоры, демо vk.com/synthandtits - синтез и сиськи (! будьте осторожны!) vk.com/controllerism_group — Контроллеризм vk.com/sevelectrosound — СЭВ? ЭЛЕКТРОЗВУК vk.com/public_m_a_r_s — МАРС (Ассоциация разработчиков синтезаторов) vk.com/fpga_synth - моя группа Буду рад узнать о новых проектах в области Analog Synth DIY. Теги: #Звук #сделай сам #аналоговый звук #аналоговый синтез звука

• Яндекс.изображения: Путь Интерфейсного Решения От Идеи До Реализации

  19 Oct, 24

• Google Выпустила Сервис Для Съемки 360-Градусных Коллажей Sprayscape

  19 Oct, 24

• Чем Занимаются It-Менеджеры В Казахстане И Сколько Они Зарабатывают? Изучать

  19 Oct, 24

• Главный Инструмент Для Каждого Ux-Эксперта

  19 Oct, 24

• Одноранговая Автомобильная Сеть

  19 Oct, 24

• Фрилансеры Не За 5 Рублей И Статистика

  19 Oct, 24

• Как Давно Вы В Проекте (Участвуете В Проекте)?

  19 Oct, 24

• Android Является Первым На Рынке. Что Теперь?

  19 Oct, 24

• Легко Ли Переехать В Германию? Моя Личная Статистика Поиска Работы

  19 Oct, 24

• Языки Интеллектуального Анализа Данных И Искусственного Интеллекта Переживают Бум

  19 Oct, 24