Главная › Новости

PETELIN.RU | Статьи | AlgoMusic M51 Galaxy - виртуальный инструмент на основе PD-синтеза

Опубликовано: 18.10.2018

PETELIN.RU → Статьи → AlgoMusic M51 Galaxy - виртуальный инструмент на основе PD-синтеза

AlgoMusic M51 Galaxy - виртуальный инструмент на основе PD-синтеза

Роман Петелин

Виртуальный инструмент M51 Galaxy позволяет синтезировать "космические" звуки, обладает завораживающим звучанием. Обычно музыканты не очень жалуют инструменты, созданные с помощью SynthEdit. Однако M51, хоть и относится к их числу, действительно очень хорош. Секрет его звучания кроется в оригинальной архитектуре синтеза. На M51 Galaxy распространяется поговорка, что "все новое - это хорошо забытое старое". Идеи, заложенные в M51, уже были успешно реализованы в 80-х годах XX века.

Итак, давайте разберемся, откуда в действительности "растут ноги" у M51 Galaxy. В 1983 году фирма Yamaha представила свой революционный цифровой синтезатор DX7, который очень хорошо продавался. У другой японской фирмы, Casio, тоже было желание присутствовать в том же секторе рынка. Для этого в области музыкальных синтезаторов требовалось создать некое альтернативное DX7 решение. К 1984 году, специально для японского композитора Исао Томита (Isao Tomita), инженер фирмы Casio по имени Марк Фукуда (Mark Fukuda) создал уникальную и дорогую систему синтеза звука. Система эта называлась Cosmo. Разработана она была на базе персонального компьютера Casio FP-6000, совместимого с IBM PC. Система объединяла в себе секвенсор, сэмплер и синтезатор. Сэмплер позволял хранить в своей памяти максимум три секунды цифрового звука в формате 12-бит/40 кГц. А метод синтеза, примененный в Cosmo, назывался "Phase-Distortion synthesis" (далее PD-синтез). Система Cosmo никогда не выпускалась серийно. Услышать ее звучание можно только в космической музыке Исао Томита. А музыка действительно космическая. Об этом говорят и названия альбомов: "The Planets" ("Планеты"), "Back To The Earth" ("Обратно на Землю"), "Different Dimensions" ("Другие измерения"). Идея PD-синтеза, естественно, не пропала, и была реализована в недорогих цифровых синтезаторах Casio серии CZ. Первая модель синтезатора этой серии вышла в начале 1985 года и называлась CosmoSynthesizer CZ-101. Синтезаторы Casio CZ были проще и, соответственно, дешевле, чем Yamaha DX7. В то же время CZ обладали собственным уникальным звучанием. Одним словом, фирма Casio добилась своего - надежно заняла долю рынка цифровых синтезаторов.

Как я уже упоминал в предыдущих статьях, многочисленные цифровые методы синтеза родились в 80-х годах XX века благодаря двум основным факторам:

дефицит и оперативной, и постоянной памяти (была высока стоимость памяти, микросхемы памяти имели очень маленький объем); желание синтезировать как можно более сложные тембры на основе как можно более простых волновых форм (которые занимали бы как можно меньше места в памяти синтезатора).

Суть PD-синтеза состоит в следующем. За основу берется самая простая волновая форма - синусоида. Воспроизводится она после некого преобразования - модуляции ее фазы по определенному правилу. На рис. 1, а показана исходная волновая форма и ее фаза. На рис. 1, б показано то, что будет с синусоидой, если немного исказить ее фазу, а на рис 1, в - если фазу исказить сильно. Как видите, синусоиду можно деформировать практически до пилообразного колебания. А от формы звукового колебания существенно зависит тембр.

а

б

в

Рис. 1. Получение пилообразной волновой формы из синусоиды

Правила модуляции фазы можно подобрать такие, чтобы из синусоиды получалась не только пилообразная, но и другие волновые формы. В синтезаторах серии CZ доступно восемь таких законов и, соответственно, имеются восемь волновых форм, в которые можно обратить синусоиду. Кроме того, волновые формы можно комбинировать по две. Например, если скомбинировать треугольную и прямоугольную волну, то эта последовательность так и будет воспроизводиться в цикле: треугольная, прямоугольная, треугольная, прямоугольная и т. д. Пользователь может регулировать параметр (обозначается как PD), который и определяет степень преобразования синусоиды в целевую волновую форму.

Синтезируемый таким образом тембр получается достаточно сложным, но монотонным. Усложнить его можно за счет модуляции параметра PD различными генераторами и за счет использования более чем одного осциллятора. Все это, собственно, и было реализовано в синтезаторах Casio CZ.

Программный синтезатор M51 Galaxy (рис. 2) по своей сути является усовершенствованным клоном Casio CZ: кроме PD-осцилляторов, добавлены дополнительные SUB-осцилляторы, фильтры, возможность частотной модуляции SUB-осциллятора PD-осциллятором (FM-синтез), эффект Ensemble (унисонное звучание сразу нескольких голосов) и другие нововведения. На официальном сайте производителя