Cyfrowy syntezator
.jpg)
Cyfrowy syntezator to syntezator , który wykorzystuje techniki cyfrowego przetwarzania sygnału (DSP) do tworzenia dźwięków muzycznych. W przeciwieństwie do starszych syntezatorów analogowych , które wytwarzają muzykę przy użyciu analogowej elektroniki i samplerów , które odtwarzają cyfrowe nagrania instrumentów akustycznych, elektrycznych lub elektronicznych . Niektóre syntezatory cyfrowe emulują syntezatory analogowe; inne obejmują możliwość próbkowania oprócz syntezy cyfrowej.
Historia
Najwcześniejsze eksperymenty z syntezą cyfrową przeprowadzono na komputerach w ramach akademickich badań nad generowaniem dźwięku. W 1973 roku japońska firma Yamaha udzieliła licencji na algorytmy syntezy modulacji częstotliwości (syntezy FM) od Johna Chowninga , który eksperymentował z nim na Uniwersytecie Stanforda od 1971 roku. Inżynierowie Yamahy zaczęli dostosowywać algorytm Chowninga do użytku w komercyjnych syntezatorach cyfrowych, dodając ulepszenia, takie jako metoda „skalowania klucza”, aby uniknąć wprowadzenia zniekształceń, które normalnie występują w systemach analogowych podczas modulacji częstotliwości , chociaż minęło kilka lat, zanim Yamaha wypuściła swoje cyfrowe syntezatory FM. W latach 70. firmie Yamaha przyznano szereg patentów pod dawną nazwą firmy „Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha”, rozwijając wczesne prace Chowninga nad technologią syntezy FM. Yamaha zbudowała pierwszy prototyp syntezatora cyfrowego w 1974 roku.
Pod koniec 1977 roku firma New England Digital (NED) wypuściła Synclavier , pierwszy komercyjny syntezator wykorzystujący czysto cyfrowe generowanie dźwięku, a także pierwszy na świecie komercyjny syntezator FM.
Wydany w 1979 roku Casio VL-1 był pierwszym niskobudżetowym syntezatorem cyfrowym, sprzedawanym za 69,95 USD. Yamaha ostatecznie skomercjalizowała swoją technologię syntezy FM i wypuściła pierwszy cyfrowy syntezator FM firmy w 1980 roku, Yamaha GS-1, ale po drogiej cenie detalicznej 16 000 USD.
Wczesne komercyjne syntezatory cyfrowe wykorzystywały proste, podłączone na stałe obwody cyfrowe do implementacji technik, takich jak synteza addytywna i synteza FM . Inne techniki, takie jak synteza tablicowa i modelowanie fizyczne , stały się możliwe dopiero wraz z pojawieniem się szybkich mikroprocesorów i technologii cyfrowego przetwarzania sygnałów. Dwa inne wczesne komercyjne syntezatory cyfrowe to Fairlight CMI , wprowadzony w 1979 r., Oraz New England Digital Synclavier II, wprowadzony w 1979 r. Jako ulepszenie oryginalnego Synclavier. Fairlight CMI był pierwszym na świecie syntezatorem samplującym, podczas gdy Synclavier pierwotnie wykorzystywał technologię syntezy FM licencjonowaną przez firmę Yamaha, zanim w 1982 roku dodał pierwszy na świecie 16-bitowy sampler do przesyłania strumieniowego z dysku twardego w czasie rzeczywistym. Fairlight CMI i Synclavier były zarówno drogie systemy, sprzedawane za ponad 20 000 USD na początku lat 80. Koszt syntezatorów cyfrowych zaczął gwałtownie spadać na początku lat 80. Firma E-mu Systems wprowadziła syntezator samplujący Emulator w 1982 roku w cenie detalicznej 7900 USD. Chociaż nie jest tak elastyczny ani wydajny jak Fairlight CMI czy Synclavier, jego niższy koszt i przenośność sprawiły, że stał się popularny.
Wprowadzony w 1983 roku Yamaha DX7 był przełomowym syntezatorem cyfrowym, który wywarł ogromny wpływ, zarówno innowacyjny, jak i przystępny cenowo, a tym samym oznaczał upadek syntezatorów analogowych . Wykorzystywał syntezę FM i chociaż nie był zdolny do syntezy samplowania Fairlight CMI, jego cena wynosiła około 2000 USD, co plasuje go w zasięgu znacznie większej liczby muzyków. DX-7 był również znany ze swojej metody „skalowania klucza” w celu uniknięcia zniekształceń i rozpoznawalnej jasnej tonacji, która częściowo wynikała z wysokiej częstotliwości próbkowania 57 kHz. Stał się niezbędny dla wielu artystów muzycznych lat 80. i stał się jednym z najlepiej sprzedających się syntezatorów wszechczasów.
W 1987 roku Roland wypuścił swój własny wpływowy syntezator tamtych czasów, D-50 . Ten popularny syntezator otworzył nowe możliwości w niedrogim łączeniu krótkich sampli i cyfrowych oscylatorów, a także innowacji wbudowanych efektów cyfrowych (pogłos, refren, korektor). Roland nazwał tę syntezę arytmetyczną liniową (LA). Ten instrument jest odpowiedzialny za niektóre bardzo rozpoznawalne brzmienia syntezatorów z końca lat 80., takie jak brzmienie Pizzagogo użyte w utworze Enyi „ Orinoco Flow ”.
Stopniowo stało się możliwe włączenie wysokiej jakości próbek istniejących instrumentów zamiast ich syntezy. W 1988 roku Korg przedstawił ostatni z niezwykle popularnego trio cyfrowych syntezatorów lat 80., po DX7 i D50, M1 . Zwiastowało to zarówno rosnącą popularyzację cyfrowej syntezy opartej na samplach, jak i pojawienie się syntezatorów „ stacji roboczych ”. Po tym czasie wiele popularnych nowoczesnych syntezatorów cyfrowych zostało opisanych jako niepełne syntezatory w najbardziej precyzyjnym tego słowa znaczeniu, ponieważ odtwarzają próbki zapisane w ich pamięci. Jednak nadal zawierają opcje kształtowania dźwięków za pomocą obwiedni , LFO , filtrów i efektów, takich jak pogłos. Seria klawiatur Yamaha Motif i Roland Fantom to typowe przykłady tego typu, określane jako „ROMplers”; jednocześnie są też przykładami syntezatorów „stacyjnych”.
Wraz z dodaniem wyrafinowanych sekwencerów na pokładzie, teraz dodanych do wbudowanych efektów i innych funkcji, narodził się syntezator „ stacji roboczej ”. Zawsze zawierają one sekwencer wielościeżkowy i często mogą nagrywać i odtwarzać próbki, aw późniejszych latach pełne ścieżki audio, które można wykorzystać do nagrania całej piosenki. Zwykle są to również ROMplery, odtwarzające próbki, aby uzyskać szeroką gamę realistycznych instrumentów i innych dźwięków, takich jak bębny, instrumenty smyczkowe i instrumenty dęte, do sekwencjonowania i komponowania piosenek, wraz z popularnymi dźwiękami instrumentów klawiszowych, takich jak pianina elektryczne i organy.
Ponieważ nadal istniało zainteresowanie syntezatorami analogowymi i wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej, w latach 90. pojawił się inny typ syntezatora: modelowanie analogowe lub syntezator „wirtualny analog”. Wykorzystują one moc obliczeniową do symulacji tradycyjnych analogowych przebiegów fal i obwodów, takich jak obwiednie i filtry, z najpopularniejszymi przykładami tego typu instrumentów, w tym Nord Lead i Access Virus .
Wraz ze spadkiem kosztów mocy obliczeniowej i pamięci pojawiły się nowe typy syntezatorów, oferujące różnorodne nowatorskie opcje syntezy dźwięku. Jednym z takich przykładów był Korg Oasys , pakujący wiele cyfrowych syntezatorów w jedną jednostkę.
Cyfrowe syntezatory można teraz całkowicie emulować w oprogramowaniu („ softsynth ”) i uruchamiać na konwencjonalnym sprzęcie komputerowym. Takie miękkie implementacje wymagają starannego programowania i szybkiego procesora, aby uzyskać taką samą na opóźnienia , jak ich dedykowane odpowiedniki. Aby zmniejszyć opóźnienia, niektórzy producenci profesjonalnych kart dźwiękowych opracowali wyspecjalizowany sprzęt do cyfrowego przetwarzania sygnału (DSP). Dedykowane syntezatory cyfrowe mają tę zaletę, że interfejs użytkownika jest przyjazny dla wydajności (fizyczne elementy sterujące, takie jak przyciski do wybierania funkcji i włączania funkcji oraz pokrętła do ustawiania zmiennych parametrów). Z drugiej strony syntezatory programowe mają zalety bogatego wyświetlacza graficznego.
Skupiając się na klawiaturach zorientowanych na wydajność i cyfrowej technologii komputerowej, producenci komercyjnych instrumentów elektronicznych stworzyli jedne z najwcześniejszych cyfrowych syntezatorów do użytku studyjnego i eksperymentalnego, z komputerami zdolnymi do obsługi wbudowanych algorytmów syntezy dźwięku.
Analogowe kontra cyfrowe
Syntezator analogowy tworzy dźwięk za pomocą obwodów elektronicznych, takich jak oscylatory sterowane napięciem i filtry sterowane napięciem . W przeciwieństwie do tego syntezator cyfrowy generuje strumień liczb, często przy użyciu jakiejś formy cyfrowego procesora sygnałowego , który jest następnie konwertowany na dźwięk za pomocą przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC).
Cyfrowy syntezator to w istocie komputer z (często) klawiaturą fortepianu lub organów i wyświetlaczem LCD jako interfejsem użytkownika. Ponieważ technologia komputerowa szybko się rozwija, często możliwe jest zaoferowanie większej liczby funkcji w syntezatorze cyfrowym niż w syntezatorze analogowym w danej cenie. Jednak obie technologie mają swoje zalety. Niektóre formy syntezy, jak na przykład samplowanie i synteza addytywna , nie są możliwe w syntezatorach analogowych, z drugiej strony wielu muzyków przedkłada charakter syntezatorów analogowych nad ich cyfrowe odpowiedniki.
Wykorzystanie w muzyce popularnej
nowej fali lat 80. po raz pierwszy przyniosła publicznie syntezator cyfrowy. Zespoły takie jak Talking Heads i Duran Duran wykorzystały cyfrowe dźwięki na niektórych swoich najpopularniejszych albumach. Inne zespoły bardziej inspirowane popem , takie jak Hall & Oates, zaczęły włączać cyfrowy syntezator do swojego brzmienia w latach 80. Dzięki przełomom technologicznym w latach 90. wiele nowoczesnych syntezatorów korzysta z DSP .
Synteza cyfrowa
Działając mniej więcej w ten sam sposób, każdy syntezator cyfrowy wygląda podobnie do komputera . Przy stałej częstotliwości próbkowania synteza cyfrowa wytwarza strumień liczb. Dźwięk z głośników jest następnie wytwarzany przez konwersję do postaci analogowej. Bezpośrednia synteza cyfrowa to typowa architektura syntezatorów cyfrowych. Poprzez generowanie sygnału, przetwarzanie na poziomie głosu i instrumentu, przepływ sygnału jest tworzony i kontrolowany przez funkcje MIDI lub elementy sterujące na poziomie głosu i instrumentu.
Linki zewnętrzne
- Vintage Synth Explorer , świetne źródło informacji na temat starych analogowych i cyfrowych syntezatorów sprzętowych.
- Psycle , modułowy syntezator i sekwencer/tracker do bezpłatnego pobrania (open source i całkowicie za darmo)
- Buzz , modułowy syntezator oprogramowania do bezpłatnego pobrania (bezpłatny, ale zastrzeżony)