//
запись...

Все статьи

Классификация аналоговых и цифровых синтезаторов


oscar_470x201

Мне нередко приходится видеть на музыкальных ресурсах объявления о продаже синтезаторов или других инструментов, не вполне корректно называемых аналоговыми.

Так уж повелось, слово «аналоговый» на неопытных музыкантов действует как мантра, и нечистые на руку продавцы этим с удовольствием пользуются.

Воздействовать как-то на эту ситуацию практически невозможно. Трактовка признака «аналоговости» настолько расплывчата, что мало кто возьмется провести по нему градацию инструментов.

  • Какие элементы обязательно должны быть аналоговыми в архитектуре звука, чтобы признать весь инструмент таковым?
  • Достаточно ли наличия аналоговых фильтров в инструменте, чтобы отнести его к группе аналоговых?
  • Допускается ли в «чистых» аналоговых синтезаторах наличие процессоров для цифрового контроля тех или иных параметров?
  • Можно ли называть гибридные синтезаторы аналоговыми, или для них необходима отдельная группа?

Попробуем разобраться со всеми этими вопросами.

Чистые аналоги

К «чистым» аналогам можно отнести инструменты, где совершенно отсутствуют любые цифровые элементы. Но нужно помнить, что даже MIDI – цифровой протокол, так что полностью аналоговыми можно считать только инструменты эпохи, предшествовавшей появлению MIDI, то есть до 1983 года.

Аналоговый синтезатор Korg MS20

Большинство таких синтезаторов будет монофоническими. Ведь синхронизация настроек для нескольких голосов может быть реализована только с помощью процессора. И хотя он не будет напрямую влиять на звучание синтезатора (впрочем, как и MIDI), по сути своей он является цифровым элементом.

Конечно, существуют и некоторые исключения. В частности, инструменты Korg Maxikorg 800DV и ARP 2600 Model 3620 имели по два голоса без управляющих процессоров, но при этом настраивались эти голоса индивидуально, без синхронизации параметров.

Мощнейший полифонический синтезатор конца 70-х годов Oberheim 8-Voice (и его «урезанные» разновидности Oberheim 4-Voice и 2-Voice) состоял из набора монофонических модулей SEM, соединенных в единую систему с помощью программера и микшерного пульта. Недостатком этого инструмента было как раз отсутствие синхронизации между голосами: для получения, скажем, красивого однородного подклада требовалось индивидуально программировать каждый голос.

Аналоговыми полифониками можно также назвать и более ранние Eminent Solina, Arp Solina, Moog PolyMoog, которые работали по принципу делителей частоты, но все же это отдельная категория так называемых стринг-машин, довольно серьезно отличающихся от обычных синтезаторов в общепринятом понимании.

В основной же массе чисто аналоговые синтезаторы были монофоническими. Яркие примеры – Moog Minimoog, Korg MS20, Roland SH-101, Yamaha CS-15 и так далее.

Аналоговые синтезаторы с процессорами синхронизации голосов

Спустя короткое время после появления Oberheim 8-Voice, производители синтезаторов обратили свое внимание на продукт компании Zilog – процессор Z80. Оказалось, что с его помощью можно заставить все голоса синтезаторов звучать синхронно, избавив музыканта от необходимости индивидуально программировать каждый голос. Более того, процессор позволил сохранять в инструментах пресеты.

Аналоговый синтезатор Roland Jupiter-6

Сам процессор был представлен в 1976 году, а уже спустя пару лет синтезаторные компании начали «клепать» на нем инструменты. Так, в 1978 году вышел легендарный Sequential Cirquits Prophet-5, а вслед за ним, в 1979, Oberheim OB-X. Инструменты получили возможность синхронной тембральной настройки всех голосов и сохранения звуков во внутреннюю память.

Впрочем, незадолго до этого компания Yamaha выпустила культовый CS-80, в котором все еще не было микропроцессора, а его роль с определенным успехом выполняли логические CMOS-микросхемы (4000-й серии), которые в дальнейшем и легли в основу микропроцессоров. Голоса Yamaha CS-80 звучали тембрально синхронно, но возможности сохранения пресетов (в современном понимании) инструмент не имел. Для запоминания настроек существовал специальный блок из мелких слайдеров, с помощью которых можно было дублировать настройки с панели. Всего в таком «ручном режиме» можно было сохранить до 4 пресетов. Из-за огромного количества элементов (в том числе этих CMOS-чипов) синтезатор сильно перегревался и был крайне нестабилен по строю. В настоящее время найти экземпляр этого монстра в рабочем состоянии практически невозможно, а если даже повезет – цена будет запредельной.

В начале 80-х практически все производители синтезаторов стали применять процессоры для «обсчета» клавиатуры, сохранения пресетов и синхронизации голосов. Несмотря на это, синтезаторы оставались аналоговыми, ведь процессор только восстанавливал звук по контрольным точкам, а дальнейшая генерация происходила полностью аналоговым способом: питч осцилляторов в ходе игры контролировался не процессором, а напряжением (VCO – Voltage Controlled Oscillator).

Синтезаторы на VCO и DCO

Спустя всего лишь несколько лет цифровые элементы стали проникать в синтезаторы еще глубже. Производители начали применять цифровую стабилизацию осцилляторов. Появились так называемые DCO (Digitally Controlled Oscillator), которые были, по сути, теми же аналоговыми осцилляторами, частота которых контролировалась чипами типа Intel 8253.

Аналоговый синтезатор Roland Juno-6

Применение цифрового контроля частоты избавило музыкантов от нервотрепки по поводу постоянных проблем со строем синтезаторов в процессе эксплуатации, ведь DCO не расстраиваются от неизбежных изменений температуры. Положительным фактором также стало то, что цифровой контроль позволил удешевить производство инструментов, имеющих значительное (для тех времен) количество голосов.

Одними из первых синтезаторов на DCO стали такие известные модели как Roland Juno-6/60/106, Roland JX-3P, JX-8P, JX-10, Korg Poly-61 и Poly 800. Все они начали выпускаться примерно с 1982-83 годов, так что именно это время можно считать началом эпохи DCO.

Однако синтезаторы с DCO имели и свои недостатки. В частности, осцилляторы не давали музыканту новых форм волны, ведь по сути они оставались теми же аналоговыми генераторами. При этом из-за цифровой стабилизации они отчасти утратили шарм, свойственный VCO из-за некоторой «рандомности». Иными словами, DCO стали звучать чище и стерильнее, но при этом несколько тоньше. Этим, в частности, и объясняется большой спрос на сегодняшнем вторичном рынке на синтезаторы с VCO, тогда как инструменты с DCO стоят существенно дешевле.

Тем не менее, ни в коем случае нельзя называть DCO цифровыми осцилляторами. Цифровая составляющая инструментов как бы устанавливала предельное отклонение частоты осциллятора от заданного значения, но не генерировала звук как таковой.

Помимо цифрового контроля осцилляторов стали также применяться и цифровые огибающие (EG – Envelope Generator), ответственные за формирование, прежде всего, «рельефа» громкости звука (VCA – Voltage Controlled Amplifier) и фильтров (VCF – Voltage Controlled Filter). Огибающие, направленные на VCA, отвечают за усиление звучания во времени (мягко выплывающие звуки или наоборот, резкие с атакой), а огибающие, направленные на VCF аналогичным образом воздействуют на тембр (например, постепенный спад высоких частот после взятия ноты). Сами по себе огибающие не генерируют сигнал, они лишь контролируют изменение параметров звука во времени. Поэтому цифровые огибающие, так же как и цифровой контроль осцилляторов, не отменяют права синтезатора называться аналоговым.

Гибридные (аналого-цифровые) синтезаторы

Гибридный синтезатор OSC OSCar

Гибридным синтезатором, в принципе, можно назвать любой инструмент, сочетающий в себе два типа синтеза. Однако чаще к этой категории относят приборы, имеющие одновременно и цифровые, и аналоговые блоки синтеза.

Когда стало понятно, что DCO не позволяют выйти за рамки обычного субтрактивного синтеза, производители начали искать новые способы генерации сигнала. Одним из них стало использование кусочков цифрового звука, состоящих из одного цикла волновой формы. С помощью цифровых процессоров волновые формы зацикливались в непрерывную волну, давая музыкантам генераторы с совершенно новой тембральной окраской. Дальнейшая обработка сигнала происходила стандартными способами – фильтрами, огибающими, модуляцией.

Производители также начинают внедрять разнообразные решения на основе новой технологии: одни вшивают в память инструмента готовые волновые формы (PPG Wave, Korg DW-8000), другие применяют элементы аддитивного синтеза для воссоздания волновых форм (OSC OSCar), третьи идут еще дальше, позволяя волнам «перетекать» друг в друга средствами векторного синтеза (Sequential Cirquits Prophet VS).

Все перечисленные выше примеры имеют цифровые осцилляторы и аналоговые фильтры, а потому являются яркими представителями класса гибридных синтезаторов.

Некоторые гибридные синтезаторы наследуют основы управления синтезом от своих субтрактивных предков, давая доступ к большинству параметров прямо с панели (OSCar, PPG Wave), но также появляется и совершенно новый подход к созданию звуков: параметры вызываются из меню кнопками, а затем изменяются одним дата-слайдером. Именно такую панель можно увидеть и у DW-8000, и у Prophet VS, и у ряда других гибридов.

Панели нового типа позволили удешевить производство синтезаторов. А во времена, когда производители только начинали конкурентные гонки на рынке, ценовой фактор был очень значимым.

Конечно, не обошлось и без недостатков: менее интуитивная и менее удобная панель управления требовала более глубокого изучения приборов, а это означало, что для многих музыкантов работа с инструментом сводилась к перелистыванию фабричных пресетов (благо, к этому времени уже практически все синтезаторы имели пресетную память).

Сегодня старые инструменты с «неудобными» панелями уже практически никого не пугают. На рынке есть как железные контроллеры, заменяющие «классическую» синтезаторную панель, так и программные решения, дающие доступ ко всем параметрам звука с компьютера.

Инструменты с аналоговыми фильтрами

Само по себе наличие аналоговых фильтров в тон-генераторе не делает его аналоговым. Есть множество примеров цифровых приборов, в которых были использованы аналоговые фильтры. Причины тому могли быть разные. Одни руководствовались самыми простыми на тот момент решениями (например, драм-машина на семплерной основе LinnDrum), в других это стало своеобразной фишкой, дополнительной звуковой краской (например, Waldorf Q Plus).

Спустя какое-то время, когда произошел «откат к истокам» и музыканты вновь с головой погрузились в красоту аналогового звука, ряд производителей запустил производство отдельных модулей аналоговых фильтров. Здесь отметились и Waldorf, и Akai, и Shermann, и даже восставшая из пепла немецкая Vermona. Теперь каждый мог «добавить немного аналога» к своему звуку, просто пропустив любой прибор через эти фильтры. Естественно, только лишь из-за этого сам звук не становился аналоговым, хотя дополнительную краску, безусловно, получал.

Синтезаторы аналогового моделирования

Синтезатор аналогового моделирования Clavia Nord Lead

В середине 90-х годов прошлого века произошла новая революция в синтезаторостроении. Появились синтезаторы, эмулирующие аналоговый субтрактивный синтез в цифровой среде.

Первой ласточкой аналогового моделирования стал в 1995 году синтезатор Clavia Nord Lead. Вслед за ними, в течение буквально нескольких лет, как грибы повылезали со своими версиями виртуальных аналогов и другие фирмы: Access Virus, Roland JP-8000, Novation SuperNova, Oberheim OB-12 и другие.

Поначалу производители позиционировали эти инструменты как замену капризным, ненадежным и ограниченным старым аналоговым синтезаторам. Позднее стало ясно, что заменить настоящий аналог они не смогут, однако музыканты распробовали виртаналоги с другой стороны и стали их использовать как своеобразные новые инструменты.

Сегодня виртаналоги занимают почетное место во многих студиях по всему миру. Благодаря современным цифровым технологиям их возможности растут год от года. Хотя, надо признать, по мнению многих музыкантов наиболее мясистыми и живыми остаются ставшие уже классическими синтезаторы конца 90-х годов. Желающие чуть подробнее почитать об этих инструментах могут обратить внимание на статью об аналоговом моделировании, которую я публиковал несколько лет назад.

Классификация аналоговых и цифровых синтезаторов

Итак, ввиду всего изложенного, я бы хотел привести свой вариант классификации инструментов по признаку «аналоговости», чтобы каждый мог при необходимости сопоставить информацию в объявлениях с изложенными здесь фактами. Возможно, кого-то это убережет от ошибочных приобретений и лишних денежных трат.

  1. Настоящие аналоговые инструменты обязательно должны иметь аналоговую генерацию сигнала, а именно – осцилляторы, аттенюаторы (усилители) и фильтры.
  2. При этом к аналоговым осцилляторам относятся не только VCO, но и DCO. Последние работают стабильнее, но звучат несколько тоньше, зато инструменты на DCO стоят существенно дешевле.

    Усилители (VCA) и фильтры (VCF) принимают непосредственное участие в формировании окраски синтезатора, поэтому эти блоки в аналоговом синтезаторе также должны быть аналоговыми. Впрочем, я не припомню синтезатора с аналоговыми осцилляторами и цифровыми фильтрами. Если кто-то вспомнит примеры – делитесь в комментариях.

  3. Если один из этих важных блоков реализован цифровым способом (обычно, конечно, осцилляторы), то называть такой инструмент аналоговым уже нельзя. В лучшем случае – цифро-аналоговым, ну а более подходящее название для него будет гибридный.
  4. В редких случаях цифровые генераторы могут соседствовать с аналоговыми. Если концепция инструмента в основе своей опирается на аналоговую составляющую, то такой прибор вполне корректно называть аналоговым. Если же аналоговая часть является лишь бонусом – использование этого обозначения будет выглядеть не более чем манипуляцией. Пример аналогового инструмента с элементами цифровой генерации – драм-машина Roland TR-909. Основные барабанные звуки в ней генерируются аналоговым способом (бочка, малый барабан, томы). Однако тарелки и хай-хет реализованы с помощью семплов. Впрочем, назвать такой инструмент гибридным тоже не будет большой ошибкой, хотя, конечно, по статусу TR-909 заслуживает именоваться именно аналоговым прибором.

  5. Полностью цифровые инструменты с аналоговыми фильтрами можно также условно отнести к гибридным синтезаторам, хотя честнее будет их называть именно «цифровыми инструментами с аналоговыми фильтрами».
  6. Инструменты, в основе которых лежит аналоговое моделирование – всегда являются цифровыми, вне зависимости от уверений маркетологов или продавцов на аукционах. К сожалению, даже на аукционе Ebay мне периодически приходится видеть лоты, где, к примеру, Clavia Nord Lead бессовестно называют «Analog Synthesizer».

Нет ничего проще, чем получать новые интересные статьи этого блога, подписавшись на обновления. Напоминаю, что мы с коллегами готовим для всех читателей интересный эксперимент, с результатами которого будет полезно познакомиться каждому, кто имеет отношение к звукозаписи. Ждите новостей, уже очень скоро!

© Алексей Данилов
Фото Земфиры Комиссаровой и Виктора Козырева
При перепечатывании ссылка на источник обязательна

Интересное: