Краткая история мультитембральных синтезаторов

Эту статью можно не только прочитать, но и прослушать:

Монотембральные инструменты, например гитара, фортепиано или голос, воспроизводят звуки только одной тембральной окраски. На мультитембральных инструментах можно извлекать звуки, состоящие из нескольких тембров, что открывает простор для сложного синтеза, воспроизвести который на монотембральном инструменте будет тяжело или невозможно в принципе.

Мультитембральность позволяет одному человеку делать то, для чего раньше нужно было несколько инструментов, а то и несколько музыкантов. Например, мультитембральность понадобится, если вам нужна плотная арпеджированная басовая линия одновременно с прозрачными аккордами на верхах.

В 80-х и 90-х годах мультитембральность использовалась в качестве рекламной наживки: решения были дорогими, а возможности — довольно скромными. Сейчас эта особенность рекламируется далеко не так активно, а потенциал инструментов, напротив, серьезно вырос. И хотя в сравнении с DAW возможности современных аппаратных синтезаторов могут показаться несколько ограниченными, в их использовании на самом деле есть смысл.

От органов до струнных синтезаторов

Мультитембральность получила распространение в середине 80-х годов, когда технологии позволили добиться достаточной полифонии и возможности управлять голосами. Это привело к появлению полноценных мультитембральных инструментов. Но лежащая в основе идея родилась гораздо раньше.

При создании произведения композиторы пользуются тембральным разнообразием инструментов оркестра для передачи творческого замысла. И сам оркестр можно рассматривать как единый мультитембральный инструмент. По мере развития технологий того времени и появления разных клавишных инструментов предпринимались попытки дать возможность управлять множеством звуков одному исполнителю.

С 12-го века начали появляться инструменты органного семейства, обладающие мультитембральностью. Моцарт называл орган «королем инструментов», что неудивительно, учитывая их огромные размеры и невероятный диапазон звучания. Органы могут иметь тысячи труб — мировой рекорд составляет 33 000 — и сложную конструкцию с тысячами «переключателей». Орган с самой большой мензурой может извлечь фундаментальный тон в 8 Гц, не ощущаемый слухом, но совершенно точно ощущаемый телом.

В начале XX века симфонические и театральные органы разрабатывались, чтобы заменить целые оркестры, а некоторые модели могли воспроизводить сложные пьесы автоматически, считывая бумажную партитуру. До появления электронной генерации звука они были лучшим решением своего времени, если вставала необходимость играть множество партий с разным звучанием одной парой рук.

Электронные органы и их менее громоздкие родственники, струнные синтезаторы, привнесли этот концепт в музыку 60-х и 70-х годов.

В это время появилось новое поколение синтезаторов а-ля Minimoog – по большей части, монофонических и монотембральных. Однако некоторые электроорганы и струнные синтезаторы были полифоническими и принцип игры был схож с настоящими органами. Богатый звук можно было создать с помощью наслоения разных голосов друг на друга.

Например, характерная партия клавишных в песне Lucy In The Sky With Diamonds была сыграна с помощью органа Lowrey и наслоения звуков, имитирующих струнные смычковые и щипковые инструменты. А в знаменитом синтезаторе той эпохи Solina можно было комбинировать тембры контрабаса, виолончели, скрипки, трубы и валторны. Сами по себе тембры не были сильно похожи на звук настоящих инструментов — но их классификация по аналогии с живыми инструментами оркестра дала некую классификацию, с помощью которой исполнители получили систему координат.

Пройдет некоторое время, прежде чем разные виды электронных инструментов реализуются в одном корпусе. Основными проблемами были стоимость, практичность и надежность — и на разработку универсального единого инструмента тратились миллионы долларов.

В 70-х в музыкальной индустрии на это средства были. Пример тогдашнего стиля в промышленном дизайне сложных инструментов — Korg PS-3300 (по сути, три PS-3100 в одном синтезаторе), запущенный в 77-м году.

Это была серьезная разработка: 144 VCO, 144 VCF, 144 VCA, 144 генератора огибающих и три банка полосовых фильтров (resonators). Тракт делился на три одинаковых блока, с каждым из которых можно было работать индивидуально, а затем суммировать полученные сигналы в один.

Например, секция resonator на каждом блоке давала доступ к трем полосовым фильтрам, которые можно было настраивать и модулировать, чтобы извлечь вокальные и phaser-образные звуки — чего очень трудно добиться даже с сегодняшними инструментами.

В конце 70-х компания Yamaha вышла в лидеры рынка с помощью синтезаторов CS-30, DX1 и легендарного CS-80.

Синтезаторы работали с помощью двух идентичных схем внутри корпуса. Между секциями можно было переключаться с помощью слайдера, или обработать два голоса отдельно.

Такую систему назвали термином bitimbral, и с помощью нее стало возможным синтезировать звуки в ранее недоступном ключе. Успешность такой схемы подтвердилась на практике — он стала встречаться и в других инструментах.

Аналоговые синтезаторы начали становиться тяжелее, стоить больше, а внутри появлялось все больше схем. При работе с несколькими голосами и истинной полифонией требуется передача большого количества управляющих данных — а тогда еще только появлялись самые простые микропроцессоры.

В 70-80-е годы аналоговые синтезаторы оставались в основном монотембральными или битембральными, а среди клавишников было модным окружать себя стенами дорогих инструментов.

Большинство синтезаторов 80-х не обладало прорывной конструкцией и инновациями в сборке. А вслед за аналоговой эрой наступила эпоха цифрового синтеза, которая дала рождение совершенно новому подходу к инструментами.

Roland D-50 и новая форма мультитембральности

В 1987 году Roland выпустили синтезатор D-50, чей тон-генератор сочетал синтез звука с использованием семплов — мультитембральность подразумевалась здесь самой архитектурой инструмента.

Патчи строятся наслоением до четырех звуков (partials), а их соотношение в миксе  менялось с помощью джойстика. Звуки включали традиционные формы волны, а также семплированные звуки. Схема стала стандартом в саунд-дизайне и в ходу до сих пор.

Как и Yamaha DX7, D-50 привлек внимание многих клавишников и его звук можно услышать во многих композициях, от Enya и Майкла Джексона до саундтреков к «Симпсонам» и сериалу «Звездный путь: Следующее поколение».

Вторую жизнь синтезатор получил после перевыпуска в виде бутиковой модели Roland D-05 в 2017 году.

Основываясь на своей работе с мультитембральностью, Эрик Персинг, один из создателей оригинального D-50, позже создал фирму Spectrasonics, чей плагин Omnisphere стал одним из лучших средств для лееринга.

Всего через год, в 1988 году, Korg взяли за основу идею D-50 и воплотили ее в синтезаторе M1. Инструмент обладал огромной по тем временам памятью в 4Мб и библиотекой экзотических семплов, собранных международной командой звукорежиссеров.

Штатные семплы можно было комбинировать с собственным материалом и стандартными формами волны. Синтезатор завоевал свое место на рынке богатыми возможностями в саунд-дизайне. Кроме того, в комплекте был набор драмкитов и восьмидорожечный секвенсор, который позволял создать до 10 композиций на одном инструменте. На то время это была настоящая революция, если учесть, что для сборки композиции не нужно было записывающих устройств и внешнего MIDI-секвенсора. Неудивительно, что M1 стал самым продаваемым цифровым синтезатором того периода.

D-50 установил стандарт для синтезаторов, работающих с семплами. M1 стал эталоном мультитембральных рабочих станций. С этого момента цифровой синтез отодвинул аналоговый на задний план. Ставшая недорогой память и мощные процессоры привели к тому, что любые звуки, даже самые экзотические, оказались доступными большинству музыкантов.

Развитие рынка рабочих станций привело к появлению концепта, который пришел на замену рабочим станциям и с которым все мы работаем сегодня — DAW. Хотя многие рабочие станции звучали отлично, и их звук можно найти в сотнях хитов R&B-хитов 90-х и 00-х, DAW показали себя гораздо более гибким и удобным решением, а для тонкой работы со звуком появились более интересные и сложные инструменты.

Современные мультитембральные синтезаторы

Синонимом интересной архитектуры синтезатора стали Elektron. Почти все их инструменты можно описать как мультитембральные, например синтезаторы, в которых используются четыре параллельных тракта.

Для примера можно взять Analog Keys (и его аналог без клавиш, Analog Four). Аппарат представляет собой четыре аналоговых моносинтезатора в одном. Все четыре голоса можно воспроизвести одновременнно, при этом звук каждого из них может быть совершенно разным, и с каждым голосом можно делать все то же, что и с любым современным моносинтезатором. Для создания моно-патча предусмотрено восемь осцилляторов (или шестнадцать, если посчитать саб-осцилляторы и генераторы шума), четыре low-pass фильтра, четыре multimode-фильтра, восемь multimode LFO, восемь огибающих, и три шины эффектов.

Digitone и Digitone Keys также могут генерировать сложные звуковые структуры, работая по принципу FM-синтеза.

Чуть по иному работает недавнее обновление Novation AFX к своей Bass Station II. Обновление, созданное совместно с легендарным Aphex Twin, позволяет назначить разные звуки на каждую клавишу. Такой метод отлично показывает себя в создании драмкитов.

Elektron и Novation работают в секторе качественных и доступных инструментов. Что касается топовых синтезаторов, появилось несколько примеров, которые используют мультитембральную архитектуру D-50, но с вычислительной мощностью и памятью девайсов 2019 года.  Dave Smith Instruments Prophet X, и Waldorf Quantum фактически используют концепт D-50. Оба синтезатора битембральные, но учитывая различные тон-генераторы и огромные звуковые библиотеки (Prophet X обладает колоссальными 150 ГБ семплов), даже стек из двух патчей открывает очень широкие возможности. Moog One — пример тритембрального синтезатора топового уровня: 8- или 16-голосная полифония, 3 аналоговых VCO, 2 независимых аналоговых фильтра, нойз-генератор, аналоговый микшер, 4 LFO и 3 генератора огибающих.

Нестандартные решения

Мы коснулись истории самых основных мультитембральных синтезаторов. Но существуют и более экзотические решения, также достойные внимания.

Yamaha TX81Z — рэковый (1U) 8-частный мультитембральный синтезатор с тон-генератором DX.

Cheetah MS-6 — редкий 6-голосный аналоговый инструмент, каждый из голосов доступен для лееринга и перенастройки.

Roland MKS-7 — интересный и доступный рэковый синтезатор, в основе которого лежит схемотехника Juno-106 и TR-707.

В линейке Roland есть и доступный рэковый JV-1080, синтезатор с 16-частной мультитембральностью и библиотекой тембров классических синтезаторов, в том числе D-50. В реальном музыкальном контексте этот синтезатор можно услышать на записях Tame Impala.

Хотя возможности нынешних DAW несколько снизили необходимость в 8- и 16-частных мультитембральных инструментах, их функционал по работе с голосами до сих пор очень ценится среди саунд-дизайнеров.

Теперь мы чаще всего создаем музыку на том же аппарате, который используем для просмотра сериалов и отправки электронной почты. 

Мультитембральные инструменты помогают делать первичный материал в отрыве от экрана. Они до сих пор незаменимы тем, что дают по-настоящему погрузиться в инструмент и творческий процесс.