Przewodnik po syntezie cyfrowej
Przewodnik po syntezie cyfrowej

Od wavetable po FM, od addytywnej po granularną; silniki syntezy cyfrowej przyjmują dziś formę zarówno programową, jak i sprzętową. Jak jednak działają i kiedy powinniśmy użyć jednych bądź drugich? W artykule niniejszym przyjrzymy się temu, co cyfrowe syntezatory mają nam do zaoferowania…

Technologia
2021-09-30

Jak wszystkie wielkie rywalizacje w historii, długo toczona bitwa poglądowa pomiędzy zwolennikami analogu i cyfry ma swoje momenty natężenia i rozluźnienia. Wczesne syntezatory cyfrowe były postrzegane jako wygodne, niedrogie i efektywniejsze, niż analogowi rywale, jednak ich powszechność i rzekomo „zimne” brzmienie skłaniały wielu muzyków do powrotu do sonicznego ciepła klasycznych obwodów. Po eksplozji mody na niedrogie instrumenty analogowe, z jaką mieliśmy do czynienia w latach 2010, w ostatnim czasie jesteśmy świadkami nawrotu popularności syntezatorów cyfrowych, a producenci tacy jak Korg, Modal, Waldorf i Arturia wypuszczają instrumenty, które bez fałszywej skromności obnoszą się ze swoją cyfrową naturą i niemal na pewno staną się klasykami przyszłości.

Co mamy na myśli, mówiąc o „cyfrowym syntezatorze”? Ogólnie rzecz biorąc, większość nowoczesnych syntezatorów zawiera co najmniej kilka elementów technologii cyfrowej, zaś – co oczywiste - rynek wtyczek jest cyfrowy od od stóp do głów. Obiektem naszego zainteresowania są jednak instrumenty wykorzystujące te techniki, których implementacja jest możliwa wyłącznie w świecie digitalnym. Emulacja Minimooga pod postacią pluginu, np. takiego jak Mini V Arturii, technicznie rzecz biorąc jest instrumentem cyfrowym, ale ponieważ sposób, w jaki realizuje syntezę opiera się na replikacji pracy syntezatora subtraktywnego, zbudowanego na bazie obwodów analogowych, należy nazwać go wirtualnym instrumentem analogowym.

Tym, na czym skupiamy się w tym artykule, są rodzaje syntezy, FM, addytywna i wavetable – to metody generowania dźwięku, które z uwagi na stabilność pracy, złożoność czy objętość pamięci nie mogą być zastosowane we w pełni analogowym instrumencie. Chociaż analogowi puryści, których wciąż jest cała masa, argumentują, że cyfrowe syntezatory są po prostu kiepskim erzacem ich analogowych odpowiedników, to w rzeczywistości – jak się przekonamy – są to twierdzenia bardzo dalekie od prawdy. Od glitchowego, granularnego maglowania próbek po złożone barwy FM, jest wiele powodów, aby nie uciekać od syntezy opartej na DSP.

W przeciwieństwie do syntezatorów FM lub wavetable, te realizujące syntezę addytywną nie doczekały się jeszcze odrodzenia w formie sprzętowej (jakkolwiek sądzimy, że nadszedł już czas na reinkarnację klasycznych konstrukcji Kawai z lat 80.). Dostępnych jest jednak wiele świetnych wtyczek.
Jeśli chodzi o dedykowane syntezatory addytywne, to zdecydowanym faworytem jest Native Instruments Razor, zaprojektowany przez Errorsmitha, berlińskiego producenta. Również Pigments Arturii, dostępny obecnie w wersji 3, wzbogacono o potężny silnik addytywny. Co więcej, wiele powszechnie znanych i używanych syntezatorów programowych wyposażonych jest w funkcje syntezy addytywnej, z dostępności których często nie zdajemy sobie sprawy. Logic Alchemy, Ableton Operator i Xfer Serum, wszystkie one mają silniki addytywne na pokładzie, a to oznacza, że bardzo prawdopodobnym jest, iż dysponujesz już takim syntezatorem, nawet o tym nie wiedząc.

NA CZYM POLEGA SYNTEZA ADDYTYWNA?

W odróżnieniu od syntezy subtraktywnej – w oparciu o którą działa większość syntezatorów analogowych, a polegającej na tym, że materiałem wejściowym jest bogaty harmonicznie przebieg, z którego za pomocą filtrów usuwane są wybrane częstotliwości – w syntezie addytywnej brzmienie buduje się od podstaw. Cały proces opiera się na teorii transformacji Fouriera, mówiącej, że każdy dźwięk, bez względu na to, jak bardzo jest złożony, da się rozbić na zbiór fal sinusoidalnych; łącząc zatem takie sinusoidalne „cegiełki” w odpowiednich proporcjach można wygenerować dowolny przebieg falowy. Biorąc, na przykład, prosty sinus 100 Hz jako częstotliwość podstawową, a następnie dokładając kolejne przebiegi sinusoidalne o nieparzystych  częstotliwościach harmonicznych (tj. 300 Hz oraz 500 Hz), stworzymy falę prostokątną. Jeśli ten sam początkowy sinus 100Hz wzbogacimy o przebiegi sinusoidalne, których częstotliwości będą nieparzystymi i parzystymi wielokrotnościami tonu podstawowego (200 Hz, 300 Hz, 500 Hz itd.), to powstanie fala piłokształtna. To właśnie ten proces łączenia tzw. składowych, w rezultacie którego powstają przebiegi złożone, jest podstawą syntezy addytywnej. Dodając kolejne fale sinusoidalne w nieharmonicznych odstępach względem częstotliwości podstawowej, modulując ich amplitudy w czasie i zmieniając zależności fazowe, a także wprowadzając odpowiednią dawkę szumu, można uzyskać jeszcze bardziej interesujące brzmienia.

Brzmi to wszystko bardzo technicznie, ale w gruncie rzeczy opiera się na tej samej koncepcji, na której bazuje działanie klasycznych organów, gdzie piszczałki bądź wirniki generują proste przebiegi, a w efekcie ich mieszania następują zmiany barwy.

KIEDY UŻYĆ SYNTEZY ADDYTYWNEJ?

Unikalną cechą syntezy addytywnej jest to, że pozwala tworzyć najprzeróżniejsze brzmienia, ale jej specjalnością są dysonansowe drony, dźwięki dzwonków i zwiewne pady.

Jeśli Twój syntezator wyposażony jest w edytor składowych, zacznij eksperymenty od obserwacji, jak ich rozłożenie wpływa na barwę dźwięku. Losowe rozrzucenie „szczytów” składowych pozwoli uzyskać dysonansowe brzmienia dzwoneczków. Wprawienie składowych w ruch falujący w całym spektrum wygeneruje dźwięk formantowy, podobny do wokalu. Spróbuj też użyć modulacji amplitudy (poziomów) przebiegów składowych jako metody tworzenia interesująco brzmiących padów. Niektóre syntezatory, takie jak Arturia Pigments czy NI Razor, upraszczają proces syntezy addytywnej, dostarczając nam narzędzi, które potrafią samodzielnie porządkować i modulować rozłożenie składowych, uwalniając nas od konieczności edycji wszystkiego od podstaw. Zobaczmy, jak to działa w praktyce…

1.

Nowy silnik Harmonic w Arturia Pigments 3 prezentuje wyjątkowo przyjazne podejście do syntezy addytywnej, oferując m.in. narzędzia automatyzujące rozmieszczenie składowych, dzięki czemu użytkownik nie musi ich rysować samodzielnie. Zaczynamy od wskazania liczby przebiegów, z jakich będzie się składała wynikowa barwa, w zakresie od 1 do 512.

2.

Ratio ustala stosunek wysokości poszczególnych składowych, co ma znaczący wpływ na tonację dźwięku. Parity z kolei reguluje proporcje parzystych i nieparzystych częstotliwości harmonicznych, zmieniając charakter tworzonego przebiegu.

3.

Szczególnie interesująca jest sekcja Imaging. Pozwala ona użytkownikowi kontrolować rozmieszczenie składowych w całym obrazie stereo. W ten sposób można np. przesunąć harmoniczne nieparzyste w lewo, a parzyste w prawo (tryb podziału), rozmieścić skupiska składowych (tryb periodyczny) bądź też zastosować rozkład losowy.



NA CZYM POLEGA SYNTEZA FM?

Synteza FM, bazująca na modulacji częstotliwości, jest dość skomplikowana, a stosowane w niej pojęcia, takie jak „operator”, „algorytm”, „nośna” czy „modulator”, mogą łatwo zniechęcić osoby przyzwyczajone do subtraktywnego sposobu pracy syntezatorów analogowych. Kiedy jednak rozłożymy cały proces na czynniki pierwsze, okazuje się, że w rzeczywistości nie jest on aż tak nieprzenikniony, jak mogłoby się wydawać.

Podstawowe zasady rządzące syntezą FM są właściwie powszechne w całej domenie analogowej. Zasadniczo rzecz biorąc, FM polega na modyfikacji przebiegu – zazwyczaj sinusoidalnego – poprzez jego modulowanie. Jeśli kiedykolwiek używałeś LFO do uzyskania efektu wibrato, modulując nim strój oscylatora, to można powiedzieć, że miałeś już do czynienia z podstawową formą FM. Różnica polega na tym, że syntezatory FM wykorzystują oscylatory działające z częstotliwościami audio, w przeciwieństwie do niskoczęstotliwościowych LFO. Taka modulacja częstotliwością słyszalną jest dość powszechna również w domenie analogowej; syntezatory takie jak Arturia MiniBrutes, Moog DFAM czy IK UNO Synth Pro pozwalają użytkownikowi tworzyć proste barwy FM poprzez modulowanie jednego oscylatora analogowego innym.

Skoro więc synteza FM jest obecna, w takiej czy innej formie, także w syntezatorach analogowych, dlaczego kojarzymy ją głównie z instrumentami cyfrowymi? Cóż, instrumenty, które nazwalibyśmy rasowymi „syntezatorami FM”, wykorzystują tę koncepcję z użyciem bardziej złożonych komutacji i dedykowanych obwiedni, co pozwala na precyzyjne kształtowanie zależności pomiędzy poszczególnymi oscylatorami. Ze względu na tę precyzję, stabilność stroju i złożoność procesów, które niezbędne są do tego, aby cała koncepcja działała poprawnie, uzyskanie żądanych rezultatów możliwe jest wyłącznie w przypadku instrumentów opartych na DSP.

Zobacz także test wideo:
Modal SKULPTsynth SE - 4-głosowy syntezator cyfrowy
Modal SKULPTsynth SE - 4-głosowy syntezator cyfrowy
Modal SKULPTsynth SE to niedrogi, funkcjonalny i oryginalnie brzmiący syntezator należący do grupy budżetowych mini-instrumentów, doskonale sprawdzających się w warunkach studyjnych i koncertowych.

Zajmijmy się niektórymi ze stosowanych w syntezie FM pojęć. „Operatory” to po prostu odpowiednik oscylatorów. W klasycznych syntezatorach FM generują one zwykle fale sinusoidalne, a kluczowa różnica między operatorami FM i oscylatorami w stylu analogowym polega na tym, że każdy operator ma własną obwiednię wzmacniacza, co oznacza, że generowany przezeń przebieg może być indywidualnie ukształtowany jeszcze przed wysłaniem na wyjście lub do modulacji innego operatora. Operatory dzielą się na dwie kategorie, „nośnych” i „modulatorów”. Nośne to operatory, z których sygnały kierowane są wprost na wyjście, co oznacza, że słychać je w brzmieniu wynikowym. Modulatory z kolei generują sygnały modulujące strój nośnej, a zatem słyszymy jedynie efekt ich działania, a nie dźwięk z samych modulatorów.

Układ operatorów określa „algorytm”, który zasadniczo pełni rolę mapy przypisującej im role, nośnych bądź modulatorów, i wskazującej, dokąd mają trafiać wygenerowane przez nie przebiegi. Inną kluczową cechą odróżniającą operatory od analogowych odpowiedników jest to, że w ich przypadku strój jest określany przez współczynnik harmoniczny – czyli liczbę, przez którą przemnożona lub podzielona zostaje częstotliwość sygnału przychodzącego. A zatem nastrojenie operatora FM na „2:1” oznacza, że będzie on pracował z częstotliwością „2x”, to jest o oktawę wyższą, niż operator dostrojony ze współczynnikiem „1”. Ustawienie współczynnika 3:1 sprawi, że strój operatora będzie wyższy o oktawę i kwintę od sygnału oryginalnego; 4:1 przestraja o dwie oktawy, a 5:1 daje dwie oktawy plus tercja.

Wskaźniki te w połączeniu z indywidualnymi obwiedniami mają kluczowe znaczenie w procesie projektowania brzmień FM. Gdy zmodulujesz sygnał nośny o współczynniku 1:1 modulatorem, którego wskaźnik strojenia jest wyższy, to bez trudu zauważysz, że w sygnale pojawiły się częstotliwości harmoniczne. Spróbuj też posłużyć się obwiednią modulatora, nadając dźwiękowi powolny, narastający atak lub krótkie zanikanie, aby usłyszeć, jak wpływa to na zmiany brzmienia w czasie.

KIEDY UŻYĆ SYNTEZY FM?

Synteza FM jest często kojarzona z dźwiękami metalicznymi lub „szklistymi”: pełnymi powietrza padami, dzwonkami i instrumentami młoteczkowymi. Jednak równie świetnie sprawdza się w przypadku barw basowych – stabilność stroju i szeroki zakres strojenia syntezatorów FM sprawiają, że dźwięki te mogą być naprawdę potężne i głęboko brzmiące. To także niedoceniane narzędzie do tworzenia brzmień perkusyjnych. Wyposażenie każdego operatora we własną obwiednię daje nam szeroką kontrolę nad takimi elementami jak atak i zanikanie, co pozwala tworzyć świetnie brzmiące dźwięki stopy, hihatu czy też inne, metaliczne tony o charakterze perkusyjnym.

TRZY WSPANIAŁE SYNTEZATORY FM

Jeszcze jakiś czas temu postrzegana jako relikt lat 80. moda na syntezę FM powraca, zarówno w domenie sprzętowej, jak i pod postacią oprogramowania.

Konfiguracja, którą opisaliśmy wyżej, odnosi się zasadniczo do DX7 Yamahy – prawdopodobnie najlepszego syntezatora FM wszech czasów, tego, który zwrócił uwagę rynku na całą koncepcję syntezy. Jego 6-operatorowa, 32-algorytmowa struktura stanowi wzorzec dla wielu produkowanych obecnie syntezatorów FM. Również wiele nowoczesnych instrumentów sprzętowych i programowych opiera się na zastosowanych w nim patentach. Typowe ulepszenia obejmują możliwość zwiększenia liczby operatorów, zmiany kształtu ich przebiegów, a nawet – jak w przypadku takich instrumentów jak Korg Opsix czy Kilohearts Phase Plant – użycia alternatywnych sposobów modulacji, takich jak modulacja pierścieniowa, zniekształcenie fazowe czy wavefolding. Programowanie DX7 nie należało do najłatwiejszych. Na szczęście syntezatory FM nowej generacji, jakie pojawiły się na przestrzeni ostatnich lat, są znacznie bardziej przyjazne wobec użytkownika, zapewniając muzykom możliwość sterowania ich pracą w czasie rzeczywistym podczas występów.

1.

Elektron Digitone

Chociaż jego silnik FM dysponuje jedynie czterema operatorami, Digitone jest w pełni wielogłosowy, co oznacza, że pozwala wygenerować cztery różne barwy FM jednocześnie. Pokładowy, kreatywny sekwencer krokowy świetnie nadaje się do programowania inspirujących paternów i partii. Digitone przypadł nam do gustu szczególnie w kwestii programowania brzmień perkusyjnych FM.

2.

Tracktion F.'em!

Przez długi czas wśród wirtualnych syntezatorów FM królował Native Instruments FM8 (a wcześniej FM7). Wygląda jednak na to, koronę odbierze mu najświeższa wersja syntezatora Tracktion, oferująca złożony, ale dobrze zorganizowany silnik FM, połączony z elementami wirtualnego analogu i samplingiem.

3.

Korg Opsix

Opsix to z pewnością najbardziej intuicyjny sprzętowy syntezator FM, z jakim mieliśmy do czynienia. Jego suwaki umożliwiają mieszanie i edycję operatorów w niezwykle namacalny sposób. Wykracza poza klasyczny format DX7, oferując wiele trybów modulacji, takie jak modulacja pierścieniowa, a także odkształcanie przebiegów.









Podstawy syntezy FM

Omówimy teraz podstawowe elementy procesu tworzenia brzmień FM. Użyjemy tu F.’em!, dedykowanej wtyczki do programu Tracktion, ale opisane zasady są wspólne dla wszystkich syntezatorów FM, w tym darmowej emulacji DX7, Dexed.

1.

Oscylatory w syntezatorach FM nazywane są „operatorami”: to proste generatory sygnału z regulatorami stroju i obwiedni wzmacniacza. Operatory mogą być generatorami sygnału nośnego,  kierowanego na wyjście, lub modulatorami, których zadaniem jest modulacja fali nośnej - nie słyszymy więc samego operatora, a jedynie efekt jego oddziaływania na falę nośną. Operatory można też komutować wprost na wyjście i na nośną jednocześnie.

2.

Komutację operatorów wyznacza „algorytm” – opisujący wstępną konfigurację routingu – lub matryca, która pozwala użytkownikowi swobodnie wyznaczać trasy komutacji. Spróbuj użyć pojedynczej nośnej i modulatora, następnie dodając kolejne. Nawet jeśli algorytm wykorzystuje wszystkie operatory syntezatora, te, których nie potrzebujemy, można wyłączyć lub zmniejszyć ich poziom.

3.

Strój operatora wyznaczany jest wartością Ratio. Powyżej 1.00 częstotliwość bazowa jest mnożona (co daje wyższy dźwięk), a poniżej 1.00 dzielona (dźwięk niższy). Ustaw Ratio operatora na 1.00 i zmoduluj go innymi operatorami, z wyższym/niższym strojem, aby usłyszeć efekt. Operatory mają też regulatory stroju, skalowane w hercach, pozwalające uzyskać efekt rozstrojenia.

4.

Regulacja obwiedni wzmacniacza modulatora wpływa na zmiany brzmienia w czasie. Zmoduluj nośną operatorem o wysokim Ratio (nawet 6:00) i ustaw obwiednię modulatora tak, aby uzyskać błyskawiczny atak i krótkie zanikanie. W rezultacie w brzmieniu wynikowym pojawi się perkusyjny element „ataku”.

5.

Aby wzbogacić brzmienie, spróbuj użyć kolejnego operatora, modulującego już użyty modulator. Zwiększy to złożoność harmoniczną i zmieni relacje pomiędzy operatorami w czasie. Syntezatory FM pozwalają również wprowadzić sprzężenie zwrotne – oznacza to, że operator może modulować sam siebie. W praktyce skutkuje to przemianą prostej sinusoidy w falę piłową.



NA CZYM POLEGA SYNTEZA GRANULARNA?

Podobnie jak wavetable, synteza granularna opiera się na samplach. Generalnie można jednak powiedzieć, że jest ona jej przeciwieństwem – syntezator wavetable bazuje na możliwościach samplera i działa poprzez warstwowe nakładanie próbek oraz ich morfing, podczas gdy synteza granularna polega na rozbijaniu ich na kawałki.

Wykorzystuje się tutaj tę samą zasadę, która stosowana jest w narzędziach do timestretchingu, jakie znaleźć można w większości DAW - drobne elementy pliku audio, określane jako ziarna lub granulki, ulegają zapętleniu, co pozwala każdej z nich trwać bez zmiany wysokości tonu. Oba typy syntezy mają jednak cechę wspólną: obie ożywają przy choćby odrobinie modulacji i zmienności. W przypadku syntezy granularnej zwykle osiąga się to poprzez modulację pozycji, długości lub stroju poszczególnych granulek. Uzyskany rezultat zależy oczywiście od użytego materiału źródłowego, ale jeśli wykorzystamy próbki o dużej różnorodności brzmieniowej, efekt może być zarówno eteryczny, jak i mocno glitchowy. Jedna z często stosowanych technik polega na odtwarzaniu wielu ziaren próbki źródłowej na raz, tworząc efekt „chmury”, zwany tak ze względu na „puszyste” ambientowe brzmienie, jakie można tym sposobem uzyskać.

Narzędziem powszechnie spotykanym w syntezatorach granularnych jest randomizacja. Podczas gdy w syntezatorach wavetable najlepiej sprawdza się płynna modulacja, „morfująca” dźwięk z jednej tablicy na drugą, syntezatory granularne potrafią tworzyć wpadające w ucho dźwięki przy użyciu właśnie randomizacji, zarówno ledwo zauważalnej, jak i bardzo wyraźnej. To świetny sposób na tworzenie brzmień ewoluujących w nieprzewidywalny i niezwykły sposób.

KIEDY UŻYĆ SYNTEZY GRANULARNEJ?

Synteza granularna jest jedną z technik o najbardziej cyfrowym charakterze. Zdecydowanie wyróżnia się, jeśli chodzi o tworzenie złożonych, nieziemsko brzmiących dźwięków, które od rozmytego ciepła analogu dzielą całe lata świetlne.

Ponieważ synteza granularna działa w oparciu o sample, jej jakość jest mocno zależna od użytego materiału źródłowego. Większość dedykowanych syntezatorów granularnych dostarczana jest wraz z odpowiednio przygotowaną biblioteką dźwięków źródłowych, ale zdecydowanie zalecamy przejrzenie własnych zbiorów. Świetnym materiałem do eksperymentów są próbki wokalne. Załaduj partię acapella (lub krótkie nagranie własnego głosu) i poeksperymentuj z nią, tworząc brzęczące pady, przypominające brzmienie chóru. Alternatywnie, co jest powszechnym zabiegiem w świecie syntezatorów modularnych, spróbuj użyć narzędzia granularnego, resamplując dźwięk jakiegoś instrumentu, na przykład klasycznego syntezatora analogowego, czy nawet automatu perkusyjnego.

1.

Position

Parametr „pozycji” w syntezatorze granularnym decyduje o tym, w którym punkcie zapętlonej próbki pobierane jest granulka. Przemiatanie lub modulacja pozwala urozmaicić brzmienie.

2.

Size

Regulacja rozmiaru pętli granularnej to dobry sposób tworzenia przykuwających uwagę efektów glitchowych. Zmniejszenie długości pozwala stworzyć dźwięki, które „narastają”, a jednocześnie stają się coraz ostrzejsze i bardziej atonalne.

3.

Density

Parametr gęstości określa liczbę jednocześnie odtwarzanych ziaren. Zwiększając go można uzyskać ambientowy efekty „chmury”. Wiele syntezatorów oferuje opcje rozrzucania ziaren w panoramie stereo.











NA CZYM POLEGA SYNTEZA WAVETABLE?

Synteza wavetable, czyli tablicowa, to nic nowego; po raz pierwszy pojawiła się w domenie sprzętowej we wczesnych latach 80., gdy zastosowano ją w PPG Wave, syntezatorze skonstruowanym przez Wolfganga Palma. W ciągu kolejnych lat na rynek trafił szereg interesujących instrumentów spod szyldu następcy PPG, firmy Waldorf. Jednak szczyt popularności tej technologii nadszedł dopiero w XXI wieku, gdy stała się ona de facto podstawową metodą syntezy w nowoczesnych wtyczkach.

Native Instruments Massive z 2007 roku to syntezator odpowiedzialny za współczesny boom w dziedzinie syntezy wavetable. Cechujące go potężne, wszechstronne brzmienie i obfitość opcji modulacyjnych zdefiniowały oblicze muzyki DnB i amerykańskiego EDM. Jego popularność zainspirowała też pojawienie się nowych syntezatorów, wśród których najważniejszym objawieniem okazał się Xfer Records Serum, a oscylatory wavetable stanowią dziś kluczowy element wielu innych, w tym takich jak Pigments Arturii, Kilohearts Phase Plant, Polimer Bitwiga, Wavetable Abletona i SynthMaster od KV331, by wymienić tylko kilka. W departamencie sprzętowym natomiast wspomnieć należy o fantastycznym ASM Hydrasynth, a także Modal Argon8 i Waldorf Quantum.

Synteza wavetable to forma syntezy bazującej na samplach, gdzie podstawowe źródło przebiegów dla poszczególnych oscylatorów stanowią nagrane dźwięki. Jednak tym, co odróżnia syntezator wavetable od zwykłego samplera, jest zdolność morfowania, czyli płynnego ich przenikania. Jest to możliwe dzięki temu, że wavetable, czyli tablica, to nie pojedyncza statyczna próbka, a cały zbiór przebiegów, zwanych „podtablicami” lub, częściej, „ramkami”. Jedna tablica może zawierać nawet 256 takich ramek, a każdy syntezator wavetable oferuje określony sposób przechodzenia pomiędzy nimi, często oparty na LFO, modulacji obwiedni lub ręcznym sterowaniu „morfingiem”.

Pozbawiony ruchliwości i modulacji syntezator wavetable faktycznie nie różniłby się niczym od innych syntezatorów wykorzystujących sample, odczytujących próbki w pojedynczych cyklach. Jednak ułożenie ramek w tablicy pozwala na płynne przekształcanie jednego przebiegu w inny podczas gry. Aby uzyskać zbliżony efekt w domenie analogowej, należałoby dysponować oscylatorem zdolnym do morfowania generowanego przebiegu, np. od fali piłokształtnej na początku do kwadratowej na końcu. Kreatywne wykorzystanie tablic wavetable też pozwala na użycie tekstur brzmieniowych, takich jak dźwięk deszczu czy statyczny szum, a także odwzorowanie niedoskonałości instrumentów akustycznych.

Kluczowe różnice między syntezatorami wavetable leżą w sposobie odtwarzania i modulowania samych tablic. Na przykład NI Massive X, czyli następca Massive, oferuje dziesięć różnych trybów odtwarzania, z których każdy odczytuje, filtruje i moduluje tablice inaczej. Jeśli nie liczyć oscylatorów, syntezatory wavetable zasadniczo trzymają się klasycznej struktury  syntezy subtraktywnej, wykorzystując filtry, wzmacniacze sterowane obwiedniami i pokładowe efekty. Ponieważ jednak w syntezie tego typu bardzo istotna jest ruchliwość brzmienia, wyposaża się je w dodatkowe opcje modulacji, w tym LFO i obwiednie, które często są uzupełnione o rozbudowane sekwencery i generatory modulacji.

KIEDY UŻYĆ SYNTEZY WAVETABLE?

Popularność silników wavetable w syntezatorach wtyczkowych wynika z ich wszechstronności. Podobnie jak w przypadku samplera, brzmienie oscylatora można kształtować w zupełnie dowolny sposób. Jednakże w porównaniu do standardowych samplerów syntezatory wavetable potrafią zabrzmieć w znacznie bardziej naturalny i zróżnicowany sposób, ponieważ za każdym naciśnięciem klawisza odtwarzany dźwięk ma inny tembr. Syntezatory te świetnie nadają się do tworzenia barw padów i klimatycznych brzmień, czyniąc długie, dronowe dźwięki znacznie ciekawszymi. Doskonale radzą sobie także z emulowaniem brzmienia klasycznych instrumentów elektronicznych i akustycznych; potrafią odtworzyć naturalną niejednorodność soniczną, cechującą oscylatory analogowe i prawdziwe instrumenty.

TRZY ŚWIETNE SYNTEZATORY WAVETABLE

Syntezatory wavetable są dziś wszechobecne, zarówno w postaci sprzętu, jak i wtyczek. Przez znaczną część ostatniego dwudziestolecia sfera ta była zdominowana przez dwa wszechstronne instrumenty wtyczkowe – jako pierwszy pojawił się Native Instruments Massive, a po nim Xfer Records Serum, jakkolwiek oba swoje najlepsze lata mają już za sobą. Massive został zastąpiony przez Massive X, zaś Serum doczekał się w ostatnich latach niezliczonych naśladowców i rywali, często oferujących bardziej nowoczesny wygląd i usprawniony sposób pracy.

Jednakże te współczesne klasyki wciąż mają wiele do powiedzenia. Mimo że ich interfejsy wyglądają nieco przestarzale, to zarówno Massive, jak i Serum nadal pozwalają z powodzeniem tworzyć najrozmaitszego rodzaju nowocześnie brzmiące dźwięki. W szczególności w przypadku Serum wskazać można szereg funkcji, które decydują o jego długowieczności - przede wszystkim elastyczność w zakresie tworzenia i edytowania własnych źródeł wavetable (użytkownicy mogą korzystać nawet z plików graficznych .png).

1.

ASM Hydrasynth

Na rynku pojawiło się wiele świetnych sprzętowych syntezatorów wavetable, a jednym z najbardziej interesujących jest Hydrasynth. Zamiast udostępniać gotowe presety, umożliwia tworzenie niestandardowych tablic morfingu, tworzonych z pojedynczych przebiegów, wybieranych z listy liczącej ponad 200 pozycji: daje to mnóstwo frajdy.

2.

NI Massive X

Opinie na temat Massive X są wśród fanów pierwowzoru mocno podzielone, ale mnogość unikalnych trybów odtwarzania i semi-modularny routing przenoszą tu syntezę wavetable na zupełnie nowy poziom. Niezaprzeczalnie charakterny, nawet pomimo tego, że brakuje mu intuicyjności oryginału.

3.

Korg Modwave

Najnowsza inkarnacja cyfrowych syntezatorów Korga. Jego oscylatory wavetable oferują ponad 30 modyfikatorów, 13 typów morfingu oraz możliwość mieszania dwóch niezależnych tablic. To jeden z najbardziej wszechstronnych sprzętowych syntezatorów wavetable na rynku.









Modulowanie tablicy próbek

Morfing i modulacyjne oscylatory wavetable pełnią kluczową rolę w nadawaniu brzmieniom ruchliwości i różnorodności. Zobaczmy, jak realizują to w praktyce różne syntezatory.

1.

Ableton Wavetable to dość prosty przykład. Oferuje zarówno LFO, jak i obwiednie ADSR, których za pomocą matrycy modulacji można użyć do pozycjonowania wavetable. Obwiednie mogą działać w trybie zapętlonym, co pozwala im pełnić rolę niestandardowych LFO.

2.

Oscylatory LFO w Xfer Serum są oparte na efekcie kształtowania krzywej poziomu, LFOTool. Spośród dostępnych presetów wybierz tradycyjny przebieg LFO, a dodając/usuwając punkty kontrolne będziesz mógł nadać krzywej modulacji najbardziej skomplikowane kształty.

3.

U-He Hive 2 jest syntezatorem wavetable szczególnie przyjaznym dla użytkownika. Jego zautomatyzowane tryby skanują i zapętlają ramki, bez potrzeby wyznaczania tras modulacji. Jednak tym, co czyni Hive naprawdę wyjątkowym, jest tryb „2D”, w którym ramki są aranżowane w konfiguracji X/Y i skanowane w dwóch kierunkach jednocześnie.

4.

Korg Modwave jest interesujący z tego względu, że pozwala mieszać dwie tablice – jednak nie na zasadzie zwykłego przenikania, a faktycznego ich łączenia, w wyniku czego pojawiają się nowe przebiegi intermodulacyjne. Jego modyfikatory dają też takie możliwości, jak wyodrębnianie wyłącznie parzystych lub nieparzystych harmonicznych z przebiegu wavetable czy użycie filtrów vintage.

5.

Massive X firmy Native Instruments jest jednym z najbardziej złożonych syntezatorów wavetable. Ma dziesięć trybów, z których każdy „odczytuje” oscylatory w inny sposób. Na przykład Formant capture naśladuje charakterystykę ludzkiego głosu, podczas gdy tryb Art wykorzystuje twardą synchronizację, tworząc brzmienie filtru rezonansowego.



Podejście hybrydowe

Chociaż w artykule tym omawialiśmy różne typy syntezy i różnice pomiędzy nimi, w rzeczywistości w 2021 roku trudno jest znaleźć cyfrowy syntezator, który choć w podstawowym stopniu nie łączyłby różnych technologii. Nowoczesne „powersynthy” wtyczkowe standardowo oferują po kilka różnych silników syntezy. Wspomnieć tu można o Arturia Pigments, Kilohearts Phase Plant, Apple Alchemy, UVI Falcon czy Spectrasonics Omnisphere, by wymienić tylko kilka; każdy z nich jest w stanie posłużyć się co najmniej dwiema lub trzema technikami spośród tych, które opisywaliśmy wyżej, pozwalając użytkownikowi łączyć je, a tym samym uzyskać większą różnorodność brzmieniową. Także w sferze sprzętowej, nawet te instrumenty, które bazują głównie na jednym rodzaju syntezy, takie jak Digitone, Opsix lub Wavestate, wszystkie zawierają pierwiastek wirtualnego analogu, czym odróżniają się od cyfrowych syntezatorów pierwszej generacji. Coraz powszechniej spotykane są też instrumenty, które łączą autentyczne brzmienie analogowe z syntezą cyfrową - należą do nich Minilogue XD Korga, Novation Peak/Summit czy też doskonały UDO Super 6.

SYNTEZA Z UŻYCIEM SAMPLI

Chociaż synteza granularna i wavetable, obie bazujące na samplach, dają ogromne możliwości, to jednak zwyczajne samplowanie wciąż pozostaje potężnym narzędziem do kreacji dźwięku. Zarówno w domenie sprzętowej, jak i programowej dostępnych jest bardzo wiele instrumentów, od Sequential Prophet X po Spectrasonics Omnisphere, które w bardzo efektywny sposób wykorzystują silniki próbkowania. Sampling, w kontekście syntezatora, nie musi polegać na zwyczajnym odtwarzaniu statycznych sampli. Zapętlając, rozciągając i modulując próbki źródłowe można wygenerować brzmienia wszelkiego rodzaju. Wiele „powersynthów” korzysta z rozbudowanych bibliotek multisampli, w których do poszczególnych nut przypisywane są wariacje próbkowanego dźwięku, co w połączeniu z modulacją głośności i algorytmem karuzelowym  wprowadza różnorodność soniczną i sprawia, że spróbkowany instrument brzmi bardziej realistycznie.

WAVE SEQUENCING

Wave Sequencing to technologia generowania dźwięku, którą zastosowano po raz pierwszy w klasycznym syntezatorze Wavestation Korga z lat 90., a ostatnio doczekała się reaktywacji pod postacią Wave Sequencing 2.0 na pokładzie Wavestate. Podobnie jak synteza wavetable, korzysta z wielu próbek, tworząc brzmienia o ewoluującym charakterze. Jednak tam, gdzie syntezatory wavetable posługują się ramkami, modulując przenikanie pomiędzy nimi, tu spróbkowane przebiegi są układane w sekwencje, z których każda ma własny tembr i czas trwania. Przebiegi te mogą mieć zupełnie odmienną charakterystykę brzmieniową – może to być np. dźwięk fortepianu, połączony z tonem z syntezatora i uderzeniem perkusji. W Wavestate koncepcję tę rozwinięto jeszcze bardziej, wzbogacając sekwencer o osobne ścieżki dla próbek i parametrów odtwarzania, co pozwala uzyskać złożoną ruchliwość polirytmiczną.

SYNTEZA WEKTOROWA

To kolejny rodzaj syntezy synonimicznej dla Wavestation (i Wavestate) Korga, chociaż pierwotnie stworzona została przez Sequential Circuits dla Proheta VS. Koncepcja jest dość prosta – do przeciwległych punktów układu X/Y przypisane są cztery różne brzmienia, a użytkownik może płynnie sterować ich przenikaniem, wybierając dowolny punkt na „płaszczyźnie wektorowej”. Zazwyczaj dokonuje się tego za pomocą joysticka, ale w wielu przypadkach można też użyć LFO lub obwiedni. Sposób syntetyzowania poszczególnych brzmień zależy od samego instrumentu – Prophet VS korzystał z czterech tablic wavetable, syntezatory SY Yamahy z sampli i barw FM, natomiast Wavestation (i Wavestate) pozwala przypisać do każdego z punktów całe sekwencje przebiegów.

PHASE DISTORTION

Technologia Phase distortion została opracowana przez Casio w latach 80. jako konkurencyjna wobec syntezy FM Yamahy. Koncepcja opiera się tutaj na szybkich zmianach faz oscylatora – czyli pozycji w cyklu generowanej fali. Upraszczając to objaśnienie do granic możliwości, można powiedzieć, że przypomina to trochę wycinanie i wklejanie fragmentów prostego przebiegu, co powoduje ukształtowanie bardziej złożonej formy. Kompresowanie bądź rozciąganie istniejącego przebiegu także pozwala na uzyskanie nowych brzmień. W najpopularniejszym syntezatorze Casio, czyli CZ, dodano efekt twardej synchronizacji, pozwalający oscylatorom emulować działanie filtru rezonansowego. Technologia Phase distortion ostatecznie przegrała wojnę z FM o popularność, ale wciąż pojawiają się wtyczki inspirowane CZ-em, takie jak VirtualCZ, Arturia CZ V czy KiloHearts Phase Plant.

Star icon
Produkty miesiąca
Antelope Zen Go Synergy Core - interfejs audio
DNA PODCAST 700 – zestaw z mikrofonem pojemnościowym USB
MIPRO MI 58 — cyfrowy system bezprzewodowy IEM
Close icon
Poczekaj, czy zapisałeś się na nasz newsletter?
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS wybrane e-wydanie jednego z naszych magazynó
Copyright © AVT 2020 Sklep AVT