Практика

Основые принципы синтеза звуков

Синтезатор — основной инструмент саунд-дизайнера, ведь с помощью него можно создать практически любой звук. Попробуем разобраться в основных принципа синтезирования

  • 3 марта
  • 2462
Павел Новиков

Еще больше полезных статей на tvkinoradio.ru для сценаристов, режиссеров, операторов, монтажеров, художников-постановщиков, художников по костюмам, звукорежиссеров, композиторов, супервайзеров визуальных эффектов и продюсеров.

Синтезированные звуки повсюду: в песнях, рекламных роликах, кинематографе, — везде, где нужен звуковой дизайн. Сейчас даже многие профессионалы не смогут с точностью отличить «живой» звук от синтезированного, так как даже искусственный звук будет максимально приближен к референсу. Посмотрим на основные принципы синтезирования, чтобы знать, как «накрутить» тот или иной звук самому, а не искать готовые пресеты.

VST синтезатор Lennar Digital Sylenth1 / Фото: Lennar Digital
VST синтезатор Lennar Digital Sylenth1 / Фото: Lennar Digital

Звуковой синтез — построение спектров звуковых сигналов при помощи генерации простейших волноформ (waveforms) и их последующей обработки. Занимаемся мы этим, чтобы сымитировать звучание какого-либо инструмента, природного звука или даже чтобы создать звук, не существующий вовсе. Есть несколько видов синтеза, назовем основные.

Аддитивный

Cуммирующий вид синтеза. Любой сложный звук состоит из множества одномоментно присущих гармоник, так что его можно представить в виде суммы гармонических колебаний с разными амплитудами и частотами.

Синтез частотной модуляции (FM — Frequency Modulation)

Несколько простых волноформ модулируют друг друга по частоте и суммируются, выдавая на выходе звук, богатый гармониками.

Субтрактивный

Этот вид синтеза работает по принципу вычета составляющих из первоначально богатого гармониками сигнала с помощью блока настраиваемых фильтров.

Так вышло, что именно субтрактивный вид синтеза ассоциируется с синтезаторами в целом, так что рассмотрим именно этот тип подробнее.

Важно заранее объяснить, что внутренняя коммуникация синтезатора производится с помощью управляющего напряжения (CV — control voltage). Можно сказать, это его локальный язык. Это не звук, но он контролирует разные элементы синтезатора, которые уже создают аудиосигнал.

К примеру, само по себе нажатие на клавишу никакого звука не производит, однако посылает определенное значение управляющего напряжения в секцию осциллятора, чтобы изменить высоту аудиосигнала. Самое время расшифровывать незнакомые слова.
 

Осциллятор


Если УН — это язык синтезатора, то осциллятор — сердце. Осциллятор — это колебательный контур, который как раз управляется напряжением. Он генерирует волну, частота и форма которой зависит от напряжения. Обычно у осциллятора в субтрактивном синтезаторе есть несколько типов волн.

Колебательный контур, который как раз управляется напряжением


Синусоидная (sine) — простая волноформа без гармоник.



Квадратная (square) — насыщена нечетными гармониками, присутствует металлический призвук;



Пилообразная (sawtooth) — богата четными и нечетными гармониками;




Треугольная (triangle) — имеет мягкость синуса, но нечетные гармоники «пилы».



Существует также генератор шума ‘Noise’. В студийных синтезаторах это обычно белый и розовый шумы.
 

Фильтр


Модуль VCF (Voltage Controlled Filter) — это фильтр, который регулируется с помощью УН. С помощью этого фильтра можно вырезать определенные частоты из спектра, чтобы достигнуть нужно тембра. Именно поэтому этот вид синтеза и называется субтрактивным: он строится на принципе вычитания определенных частот из спектра сигнала. Есть несколько видов фильтров.

LPF (low-pass filter) — фильтр пропуска низких частот.

LPF (low-pass filter) — фильтр пропуска низких частот.


Не путать с low-cut фильтром, который срезает низкие частоты. Low-pass, напротив, пропускает низкие, срезая высокую часть спектра.

HPF (high-pass fiter) — фильтр пропуска высоких частот.

HPF (high-pass fiter) - фильтр пропуска высоких частот


Аналогично с low-pass: этот тип фильтра срезает низкие частоты, пропуская высокие.

BPF (band-pass filter) — полосовой фильтр.

BPF (band-pass filter) — полосовой фильтр.
 
Первые два типа могут комбинироваться. Полоса пропускания настраивается, а ширина пропуска зависит от настройки добротности (Q). Она также может регулироваться с помощью УН.

С помощью настройки резонанса (resonance) также можно выделять определенные частоты. Резонанс возникает, когда звук в том же диапазоне, что и частота среза, направляется обратно в фильтр, создавая обратную связь.


 

Усиление (VCA — Voltage Controlled Amplifier)


Далее сигнал отправляется в секцию усиления, где ему сперва предстоит столкнуться с ADSR-огибающей.

ADSR–огибающая


ADSR–огибающая помогает сформировать из «голой» волны нужную нам, регулируя определенные параметры.

A — (attack) — начальная фаза, время «разгона» с нулевого значения до максимального;
D — (decay) — фаза спада с максимального значения;
S — (sustain) — фаза поддержки установившегося состояния;
R — (release) — фаза окончательного спада, время угасания сигнала до нулевого значения;

Настраивая время каждой из фаз индивидуально, можно достичь нужного вам звука.

LFO (Low Frequency Oscillator)

Не менее важным является модуль LFO — осциллятор низких частот. Так как это все тот же осциллятор, он также может генерировать уже знакомые нам виды волноформ, однако генерируемый им сигнал расположен настолько низко (ниже 20 Гц), что мы попросту не можем его слышать, однако его задача и не в этом. Предназначение LFO в синтезаторе — контроль других внутренних модулей синтезатора, LFO — это управляющий сигнал для модуляции. Например, с помощью него можно регулировать высоту сигнала, фильтры, имитировать эффект вибрато и так далее. К слову, один из способов создания небезызвестного Wobble Bass — применение осциллятора низких частот LFO.

LFO — осциллятор низких частот


Сейчас есть огромное количество видов синтезирования, однако они все часто основываются именно на этих фундаментальных правилах. Зная их, вы сможете создавать свои звуковые фактуры как в аналоговых, так и виртуальных синтезаторах.
 

Обложка: Steve Harvey

 


Комментарии

Напишите комментарий первым!

Смотрите также

Популярное
Обзоры

15 фильмов 72-го Каннского кинофестиваля: Тарантино, Джармуш, Рефн и Балагов

С 14 по 25 мая на Лазурном берегу вновь проходит Каннский кинофестиваль. Мы выделили полтора десятка самых любоптных и многообещающих новинок мирового авторского кино

  • 13 мая
  • 2507
Практика

Чем занимается режиссер

Почему чем меньше видно режиссера, тем лучше? Зачем постановщику лезть во все этапы кинопроизводства? Что такое творческий замысел и сколько нужно потратить времени и сил для его воплощения? И зачем тут сравнение с дирижером оркестра?

  • 14 мая
  • 2243
Практика

Можно ли использовать простыни как низкобюджетные рассеиватели?

Если ваш бюджет на нуле, а вам нужен рассеянный свет, простыни могут казаться привлекательной альтернативой. Но так ли все просто, рассказывает оператор Льюис Макгрегор

  • 12 мая
  • 1747
Практика

Сложности режиссерской работы: как эффективно общаться с актерами

Независимый режиссер Джон Френсис МакКалла обсуждает техники, позволяющие актерам выкладываться на полную

  • 17 мая
  • 1671
Практика

Как это снято: «Апокалипсис сегодня»

40 лет назад на Каннском кинофестивале одержала победу психоделическая антивоенная эпопея Фрэнсиса Форда Копполы «Апокалипсис сегодня». Лента вошла в историю кино как благодаря безусловным художественным достоинствам, таки и благодаря дикой истории создания. Подробнее обо всем — в нашей статье

  • 20 мая
  • 1673
Практика

Как снять кино на смартфон: первые шаги

Можно ли использовать вместо штатива коробку из IKEA, какие приложения выбрать для съемки и монтажа мобильного видео, как быстрее всего попасть на фестивали, и многое другое, что мы узнали на мастер-классе оператора и режиссера Артура Михеева

  • 11 мая
  • 1604
Мы используем cookie-файлы, чтобы собирать статистику, которая помогает нам делать сайт лучше. Хорошо Подробнее