Дисководы и шаговые двигатели уже используются для создания музыки, но с точки зрения живого исполнения эта технология еще не до конца развита.
Поэтому в этой статье я расскажу о своем опыте использования в своей сборке дисковода для генерации чиптюнов, подробно описав технические нюансы этого процесса.
На видео выше показаны три компьютера Commodore 64 в разных цветах для большей наглядности.
Мелодию играю на темно-сером C64C (кастомный чехол от Индивидуальные компьютеры ), а аккорды — на коричневой «хлебнице».
Работает на этих машинах Квертуозо , моя программа на основе аккордеона для C64, которая позволяет воспроизводить живую музыку в стиле чиптюн.
Подключил внешний потенциометр в качестве регулятора громкости.
Последовательность аккордов определялась музыкальными и техническими ограничениями: я старался найти аккорды, которые бы вписывались в мелодию и в то же время изящно расширяли ее гармоническую структуру – но я также хотел избегать комбинаций, которые могли бы вызвать фантомные триггеры клавиатуры.
Третий компьютер, светло-серый C64C, не использует чип SID для генерации звука.
Вместо этого он управляет программируемыми приводными двигателями, обеспечивая басовые и ритмичные звуки.
Я специально снял крышку с привода, чтобы можно было видеть его движущиеся части.
Здесь также пригодился кассетный привод 1530 Datasette. Я уже демонстрировал Qwertuoso в других постах ( Сикстифорган , Монти в мусорном ведре , Вокализ ), поэтому здесь я сосредоточусь на описании генерации звука дисководом.
Основной принцип довольно прост, но полученный инструмент имеет ряд очаровательных особенностей.
▍ Восхитительно мелодичный драйв
Диск 1541-II продолжает оставаться популярным устройством для домашнего ПК Commodore 64. Он оснащен двумя двигателями: двигателем постоянного тока для вращения диска и шаговым двигателем для позиционирования головки над нужной дорожкой.
Двигатель постоянного тока можно включать и выключать программно, издавая приятный шуршащий звук при раскрутке или остановке.
В рабочем режиме он издает довольно скучный и неинтересный гул.
В идеале этот двигатель должен оставаться выключенным на протяжении большей части работы.
Правда, к сожалению, это невозможно, и вы скоро узнаете почему.
А пока давайте взглянем на гораздо более разнообразный источник звука — шаговый двигатель.
Манипулируя несколькими битами регистра, его ротор можно повернуть на определенную величину.
Это вращательное движение вдоль проволоки преобразуется в прямолинейную силу, которая тянет считывающую головку на один шаг к центру диска или к его краю.
При этом мы напрямую управляем ориентацией магнитного поля, которое перемещает физический ротор по кругу.
Магнитное поле меняется очень быстро, но для ускорения ротора требуется несколько миллисекунд. В связи с этим в нормальном режиме работы привод меняет магнитное поле на один шаг, после чего некоторое время ждет, давая головке время перейти на нужную дорожку.
При опускании на диск головка издает характерный «щелкающий» звук.
Но представьте, что мы быстро переключаемся между двумя позициями.
Вращая магнитное поле, мы активируем движение головы, но прежде чем она достигнет заданного положения, мы отправляем ее в другую сторону, затем назад и так далее.
Поскольку она никогда полностью не садится на дорожку, щелчка не происходит, а сама вибрация головки создает звуковую волну, которую мы слышим.
Высота этого звука контролируется скоростью вращения магнитного поля.
Но когда мы в конце концов прекращаем это вращение, голова все равно остается на дорожке, издавая тот же щелчок.
Есть ли способ избежать щелчка в конце каждой ноты? Напомню, двигатель постоянного тока при вращении издает постоянный гул.
К сожалению, для наших целей сама конструкция 1541 не обеспечивает возможности перемещения шагового двигателя без включения двигателя постоянного тока.
Я уже говорил, что последнее можно включать и выключать программно, но при этом можно точнее активировать/деактивировать всю двигательную установку, подав питание на обе сразу.
В результате у нас есть два основных варианта на выбор: либо оставить двигатель постоянного тока включенным на протяжении всего музыкального исполнения, мирясь с фоновым грохотом, либо постараться максимально выключить его, принимая возникающие шуршащие звуки.
В этом проекте я отдал предпочтение второму варианту.
Беспорядочные звуки раскрутки и замедления прекрасно вписываются в общий стук клавиатуры, но есть и более веская причина: при отключении питания двигателя постоянного тока, а значит, и шагового двигателя, в конце каждой ноты возникает ничто не заставляет голову двигаться.
При отсутствии сильного магнитного поля он спокойно тормозит в своем темпе и не издает щелчка.
▍ Громкость и тон
Генерируя тембры с помощью шагового двигателя таким образом, мы не имеем прямого контроля над громкостью каждой ноты.Тем не менее, сам принцип работы «инструмента» предполагает большой разброс громкости.
Во-первых, чем ниже скорость вращения, тем дольше движется голова, пока ее не оттянут назад. Ну а поскольку он проходит большее расстояние, то и амплитуда генерируемой им звуковой волны увеличивается, то есть увеличивается громкость.
При определенном шаге даже корпус привода начинает резонировать.
Более того, в нижнем басовом диапазоне скорость изменения магнитного поля достаточно мала, чтобы головка успевала осесть на диске после каждого движения, хотя бы в некоторой степени.
В результате получается серия быстрых щелчков, которые звучат как нечто среднее между механическим треском и музыкальной нотой.
Этот грубый звук знаком каждому, кто пользовался дисководами в обычном режиме: он слышен всякий раз, когда голове нужно пропустить несколько треков, чтобы добраться до нужного сектора с данными.
Разница в том, что при загрузке все эти шаги выполняются в одном направлении, но в нашем случае голова прыгает туда-сюда между соседними дорожками.
Поэтому помимо потрескивания загрузки мы получаем относительно тихий тон от вибрации самой головки.
В целом получается, что одни диапазоны звучат громче и грубее, чем другие.
Подгоняя музыкальную композицию под эту вариацию, можно в определенных пределах создавать акценты и динамику.
Интересно, что на тембр звука влияет и положение головы.
Звук при быстром перемещении, скажем, между первой и второй дорожкой, заметно отличается от того, который возникает при переходе между второй и третьей даже на одной и той же высоте.
В моей программе клавиша со стрелкой влево (под левой рукой) генерирует щелчок, позволяя голове ненадолго остановиться, прежде чем возобновить движение и продолжить воспроизведение удерживаемой ноты.
Но поскольку вращение начинается с другой позиции, тембр этой ноты до и после щелчка разный.
В видео есть отрывок, начинающийся с 0:31, где вы можете услышать, как этот эффект используется для добавления изменчивости басовой ноте, имеющей постоянную высоту.
▍ Запись и сведение
В этом проекте я позволил себе увлечься микшированием в широком смысле, настраивая каждую запись с помощью эквалайзера, компрессии и реверберации.В результате композиция получилась немного попсовее типичного чиптюна, но характерный 8-битный звук все же выделяется.
Звук с привода я записывал двумя способами.
С помощью стандартного петличного микрофона, просто подвешенного за его край, и пьезопреобразователя, прикрепленного к корпусу и подключенного к самодельному предусилителю.
Эти два микрофона производят несколько разные записи, которые при микшировании объединяются на разных уровнях и распределяются по стереоканалам.
Однако во второй половине видео используется только пьезодатчик, поскольку петличный микрофон прикреплен к моей рубашке.
Он создан на базе ОУ LMC662, подключенного как неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления ~300 и питающегося от батареи напряжением 9В.
Подобную сборку можно увидеть в видео Sixtyforgan, где она используется для обработки сигнала, возвращающегося с реверберации.
В принципе, пьезодатчик можно было бы подключить и напрямую к микрофонному входу диктофона, но длинные провода улавливают помехи.
Усиливая сигнал вблизи источника, мы уменьшаем относительный уровень этого шума, в данном случае в 300 раз (или 50 дБ).
▍ Источник
Выбранную мной мелодию сочинил Иоганн Себастьян Бах.первая часть Партиты для скрипки № 3 ми мажор (BWV 1006.1) .
Я добавил к нему бас и последовательность аккордов.
На эту композицию биты накладывали другие музыканты - я впервые услышал ее в «Прелюдия к улице Баха», Ванесса Мэй с 1997 года.
▍ Скачать
Линус Акессон - Партита Прелюдия для 8-Bit Ensemble.mp3 (MP3, 7,6 МБ)
Теги: #Звук #Электроника для начинающих #ruvds_translation #Старое железо #chiptune #commodore 64 #дисководы #8-битная музыка #Иоганн Бах
-
Микротест Onlive На Примере Mafia 2
19 Oct, 24 -
Подскажите, Во Что Инвестировать
19 Oct, 24
