Набор виртуальных инструментов.

Первые девять частей статьи, опубликованные в предыдущих номерах, рассказывали об истории компании Arturia, составе набора виртуальных инструментов V Collection, требованиях к системе, процессе инсталляции, приложениях Analog Lab, ARP2600V, B3V, CS80V, Jup-8V, Farfisa V, Matrix-12 V, Mini V, Modular V, Prophet V, Piano V, Stage-73 V, SEM V, Solina V, Vox Continental V и Wurli V. Завершаем цикл.

Synclavier V
Последний на текущий момент виртуальный инструмент из пакета V-Collection, с которым осталось познакомиться, — это Synclavier V. Оригинальный Синклавир представляет собой цифровой синтезатор, совмещающий в себе несколько вариантов синтеза: аддитивный, FM, а также так называемый Timbre Frame — по факту это технология ресинтеза, основанная на объединении произвольных микросемплов в цепочку, в произвольной же последовательности.

Синклавир создавался фактически как компьютер на базе 16-битного микропроцессора, который соединялся с простой пятиоктавной клавиатурой. Компьютер имел монохромный дисплей и первоначально сохранял данные на пятидюймовой дискете. Начало исследованиям было положено в 1972 году в Дартмутском колледже (Гановер, Нью-Гэмпшир, США). Разработкой занимался коллектив, в котором работали профессора колледжей и талантливый студент-программист. По прошествии некоторого времени было принято решение организовать компанию для производства и продаж нового инструмента.

Даже по тем временам создание компании проходило не быстро. В 1976 году была организована New England Digital Corporation, однако проект требовал определенных затрат, а реальное его финансирование началось еще примерно через два года. Так что подготовительный этап ощутимо затянулся. Но, как бы то ни было, время было потрачено не зря. Новый инструмент оказался необычным, был замечен многими серьезными музыкантами, и потому продолжил свое развитие. В нем появился секвенсор, позже он получил опцию сохранения звуковых семплов на диск, и даже опцию Music Printing для распечатки нот. Еще позже появилась опция Synclavier Digital Guitar, состоящая из гитары Roland G303 со специальным контроллером и рэкового интерфейса. Новинка позволяла гитаристам работать со звуками Синклавира, чем в свое время пользовался, в частности, известный джазовый гитарист Пэт Метени.

К 1984 году синтезатор обзавелся шестиоктавной динамической клавиатурой с послекасанием, а также 32-трековым устройством памяти. Тогда же была разработана система полифонического семплирования, и музыкант мог использовать сразу несколько семплированных звуков непосредственно из оперативной памяти инструмента. Полная версия системы имела 32 Мб оперативной памяти, 32 выхода, стереосемплирование (между прочим, с частотой дискретизации 100 кГц), 32-голосное воспроизведение звуков (и семплированных, и FM), модуль сопряжения MIDI (восемь входов и выходов), два жестких диска по 320 Мб и дисковод для пятидюймовой дискеты, необходимой для старта всей системы и для установки программного обеспечения. Появлялись и другие конфигурации системы, в частности, с 96-голосным воспроизведением семплов. Система к этому времени занимала целый рэковый шкаф, а в некоторых конфигурациях — несколько шкафов. Само собой, для перевозки всего этого хозяйства даже на небольшое расстояние уже требовалась как минимум приличная грузовая тележка.

Несмотря на такую громоздкость и неудобство для сценического использования, из-за своих уникальных возможностей система Synclavier приобрела значительную известность. Ее использовали Майкл Джексон, Стив Уандер, Стинг, Фрэнк Заппа, Чик Кориа, Джон МакЛафлин, Оскар Петерсон, Тони Бэнкс, Марк Нопфлер и многие другие. Голливудский композитор Алан Силвестри с помощью Синклавира создавал музыку к фильмам "Кошачий глаз" и "Хищник".

Основой звукообразования в Синклавире является "метод частичных тонов" (Partial Timbre). Каждый такой частичный тон может иметь свой тембральный характер. Полный звук создается комбинированием нескольких таких компонентов. В прототипе использовались четыре частичных тона, виртуальный же инструмент использует 12 частичных тонов.

Каждый частичный тон (partial, или слой) представляет собой волновую форму, имеющую 24 гармоники с фазовым управлением для каждой из них (волновую форму можно видеть и редактировать на графическом дисплее). Это так называемая "несущая". Аналогичную же, состоящую из 24 гармоник, волновую форму можно использовать в качестве модулятора. Да-да, речь идет о частотной модуляции, FM-Synthesis. Трудно представить, как можно без компьютера даже приблизительно просчитать, что получится в результате столь сложного процесса, так что компьютерное управление оказалось и единственно возможным. Впрочем, в качестве модулирующей волны допускается использовать и одиночную синусоиду, а также стандартные формы: пилообразную, треугольную или прямоугольную. Но это лишь минимальная конфигурация.

Далее в дело включается ресинтез, или Timbre Framing. Или рекомбинация, это слово вполне отражает суть процесса. И состоит она в том, что до 50 разных волновых фрагментов можно последовательно соединить в одну цепочку, сформировав "глобальную" сложную волновую форму, которая, собственно, и будет представлять собой основу пользовательского тембра. Здесь можно наблюдать определенное сходство с технологией выборки семплов из волновых таблиц в wavetable-синтезе. Там тоже формируется цепочка из разнообразных волновых кусочков. Табличная выборка обычно создается последовательно в диапазоне выбранных адресов, но сами табличные формы, как правило, равноразмерные и неизменяемые. Синклавир же позволяет создавать и изменять сами эти "частичные" волновые формы, что увеличивает свободу в процессе создания сложной составной формы. В соответствующей литературе для обозначения этих кусочков используют слова "слайс" и "фрейм". Для фреймов, объединяемых в цепь, доступны изменения длительности, времени кроссфейда, громкости, сдвиг высоты, — к этому мы еще вернемся.

Теперь нужно вспомнить о том, что приведенное выше описание относится лишь к одному слою (partial), а создаваемый в Synclavier V звуковой пэтч может содержать 12 таких слоев (рис. 73), которые, к тому же, можно произвольно панорамировать. То есть, потенциально здесь можно получить звук любой мыслимой сложности. Разумеется, при определенной усидчивости.

Кроме увеличенного, по сравнению с оригиналом, количества звуковых слоев в пэтче, Synclavier V позволяет произвольно менять разрядность волновых форм от 4 до 24 бит. И, конечно, в инструмент добавлены звуковые эффекты: дилей цифрового и аналогового типа, фленджер, хорус и реверберация.

В стандартном режиме работы виртуального инструмента в рабочем окне показан "корпус", который содержит клавиатуру и одну небольшую панель управления, имеющую кнопки и потенциометры для общего контроля пэтча, вроде громкости, панорамы, огибающих, транспонирования и включения арпеджиатора.

Кстати, в секции Timbre Settings панели управления есть и необычные регуляторы, такие как Voice Chorus, например. На самом деле это не эффект "хорус" в привычном его понимании. Это гармонический питч-шифтер с шаговой настройкой сдвига высоты тона. C входящего сигнала снимается копия, ее высота смещается, и полученный голос звучит вместе с основным, создавая в каком-то смысле хоровой эффект. Сдвиг происходит по номерам гармоник. Например, можно добавить к голосу вторую гармонику (плюс октава к основному тону), третью (октава и квинта), восьмую (это будет плюс три октавы), вплоть до шестнадцатой гармоники. Более тонкую настройку высоты добавочного тона можно провести ручкой Chorus Fine.

Параметр FM Modulation отвечает за глубину соответствующей модуляции одновременно во всех слоях, при условии, что там вообще выбраны несущие и модуляторы. Параметр Bit Depth заведует точностью представления сигнала в цифровой форме. Низкая разрядность подразумевает как явно ступенчатые волновые формы, так и достаточно грубую их математическую обработку, что нередко приводит к созданию грубоватых тембров, с шумами и своеобразными "металлическими" призвуками. Более тонкая обработка позволяет получать значительно более аккуратный результат и, как следствие, мягкие и изящные тембры.

Если войти в расширенный режим (нажав, как всегда, двойную стрелку), то в рабочем окне над первоначальным "корпусом" синтезатора достраивается второй кабинет с отдельной панелью управления. Общий вид инструмента в расширенном режиме показан на рис. 74. Верхний кабинет, в отличие от нижнего, предоставляет доступ к параметрам каждого слоя по отдельности.

Для выбора конкретного слоя служит группа номерных кнопок Partial Select: 1-12. Если выбрать слой, то все элементы управления верхнего кабинета в этом случае отражают параметры только этого конкретного слоя и работают именно с ними. При помощи клавиши Shift можно выделить сразу несколько слоев, и тогда органы управления будут управлять всей выбранной группой. При необходимости, все параметры одного слоя можно перенести в другой методом копирования и вставки. Справа от цифровой кнопки "6" находится кнопка копирования, а под ней — кнопка вставки. Рядом можно увидеть кнопки солирования и заглушения слоя, как в обычном микшере.

Послойные параметры сгруппированы в секции. Их видно по названиям на панели: Partial Settings, Amplitude Envelope, Harmonic Envelope, Vibrato, Stereo.

Секция Partial Settings содержит достаточно примечательный набор органов управления. Во-первых, регуляторы громкости и панорамирования звука в слое. Во-вторых, целых три регулятора, отвечающих за высоту тона. Регулятор октавного сдвига (Octave) позволяет сдвинуть высоту ключевой ноты Ля первой октавы со стандартных 440 Гц на интервал до шести октав вниз и до двух вверх. Строй, таким образом, имеет диапазон транспонирования в девять октав. Регуляторы Transpose и Tuning позволяют смещать строй в пределах, соответственно, +/-24 полутона и +/-125 центов. В слое есть собственный "хорус", — транспонированная копия сигнала. Два регулятора группы FM (Ratio, Fine) управляют кратностью частоты модулятора к несущей в блоке FM-модуляции. Третий регулятор, Amount, управляет глубиной модуляции. Ручкой Frame Speed можно уменьшать или увеличивать скорость кроссфейда волновых слайсов (микросемплов).

В секции Amplitude Envelope находятся элементы управления амплитудной огибающей выбранного слоя. От распространенного четырехстадийного варианта ADSR данная огибающая отличается наличием первоначальной регулируемой задержки (Delay), а также регулируемой высотой точки перегиба (из стадии атаки в стадию спада). Чем ниже уровень точки Peak, тем короче становится минимальное время атаки.

В секции Harmonic Envelope сосредоточено управление огибающей модулятора в схеме частотной модуляции. В какой-то степени ее воздействие на звук можно сравнить с воздействием огибающей фильтра в субтрактивном синтезаторе, хотя, конечно, сравнение это поверхностное: и в том, и в другом случае настраивается динамика изменения тембра, но средства управления тембром в указанных случаях сильно различаются.

Секция Vibrato содержит органы управления частотным вибрато. Здесь можно выбрать одну из нескольких форм модулирующей волны, скорость модуляции, глубину воздействия на несущую и модулирующую волну в схеме FM-синтеза. По умолчанию схема создает биполярный частотный сдвиг, то есть высота тона понижается и повышается симметрично относительно точного значения. Весь этот диапазон можно сдвинуть вверх и сделать однополярное вибрато, направленное от чистого тона вверх и обратно к чистому тону. А еще можно использовать функцию квантизации вибрато, и тогда вместо плавного скольжения высоты тона смещение будет происходить ступенчато, по полутонам. Очень удобно для исполнения быстрых пассажей в стиле "Полета шмеля". В общем, так называемое вибрато на самом деле полно скрытых сюрпризов.

Ниже секции вибрато находится секция Stereo, выполняющая двойную функцию. С ее помощью можно автоматически панорамировать звук данного слоя в стереопространстве, как в нормальном автопаннере, или же получать эффект обычного тремоло (амплитудной модуляции, без панорамирования). Есть три формы модулирующей волны, регулятор скорости и глубины или ширины модуляции. А вот какая именно модуляция будет задействована, зависит от положения ручки Phase. Диапазон ее работы — от 0 до 360 градусов. В среднем положении (180 градусов) обеспечивается эффект автоматического стереопанорамирования. Крайние положения соответствуют эффекту тремоло без всякого панорамирования. Промежуточные значения дают различные углы распределения звука по панораме, то есть разные варианты эффекта. Есть также интересная функция Alternate, обеспечивающая смену первичного направления панорамирования при каждом нажатии клавиши. Скажем, если первое нажатие запускало панорамирование "влево-вправо", то второе запустит уже "вправо-влево".

Наиболее интересные и важные опции управления можно найти в графическом режиме, на виртуальном дисплее. Большинство из них на обычной панели управления недоступны. В правом верхнем углу рабочего окна виртуального инструмента, рядом с двойной стрелкой, находится кнопка с аббревиатурой SCR, от слова "Screen". И если ее нажать, то откроется графический режим управления. Рабочее окно здесь имеет семь вкладок: Envelopes, Key Dynamics, Time Slices, Mixer, Mods, FX, Settings.

Вкладка с огибающими (рис. 75) дает возможность визуальной настройки кривых амплитуды и тембра для каждого из 12 слоев. Растягиваешь кривую, хватаясь за узелки, и все. Причем, горизонтальную шкалу можно масштабировать. Чтобы нарисовать одинаковую кривую для нескольких слоев, нужно просто выделить их мышью, удерживая нажатой клавишу Shift. Все происходит быстро и удобно.

Вкладка Key Dynamics (рис. 76) в действительности управляет клавиатурным диапазоном, с которым работает каждый слой (Key Range). Есть возможность не просто выбрать участок клавиатуры, но и нарисовать в каждом слое фейды любой крутизны, чтобы создать плавные переходы между тембрами. Каждая полоска имеет четыре маркера, которые нужно тянуть влево или вправо. Весь процесс настройки диапазонов занимает минимум времени.

Вкладка Time Slices отображает самую сложную часть синтезатора — зону настройки несущей и модуляционной волновых форм для фрейма (рис. 77). Здесь настройка ведется строго на уровне одного слоя, который так же, как и в других вкладках, выбирается слева, нажатием ярлычка "Partial". В центре окна находятся два графических дисплея, Carrier и Modulator, соответственно, для несущей и модуляционной волновой формы. Эти дисплеи и есть фреймы, или иными словами, ячейки будущей волновой таблицы. Их можно сравнить с кадрами в кинопленке, для простоты восприятия. В обоих фреймах можно просто выбрать одну из четырех стандартных волновых форм, или же создать пользовательскую (User).

Создавать свою волновую форму просто. Каждый дисплей содержит два окошка с вертикальными зелеными полосками. В верхнем окне они могут быть длинными, и направлены вверх, как в каком-нибудь анализаторе спектра. Это так называемые гармонические коэффициенты, или амплитуды гармоник, которых, как можно увидеть на шкале под дисплеем, всего 24 штуки. Высоту полосок можно менять указателем мыши, как поштучно, так и "взмахом", просто проведя ее указателем горизонтально по всему ряду, рисуя огибающую амплитуд. Для второго способа можно воспользоваться вспомогательным выпадающим меню Harmonic Select — его видно над правым дисплеем. В списке нужно просто выбрать, какие гармоники будут отзываться на пробегающий указатель мыши: четные, нечетные, октавные и т. д.

Ниже индикаторов амплитуд расположен биполярный ряд с короткими полосками. Здесь настраивается фаза каждой гармоники. Если нет зеленой полоски — фаза гармоники не сдвинута (0 градусов). Полоска вверх — фаза сдвинута вперед (максимум до +180 градусов), полоска вниз означает сдвиг назад, до значения -180 градусов.

Ниже всех этих полосок показана синтезированная в итоге в данном фрейме волновая форма.

Над дисплеями с гармониками (точно на уровне поля Partial2) можно увидеть тонкую горизонтальную фиолетовую линию. Это "Timeline", то есть линия для составления последовательности фреймов. Они выглядят на ней как бусы на нитке. В самом простом случае на линии есть только одна такая "бусина", в левом конце. Это так называемый Basic Partial, то есть основной (нулевой, единственный) фрейм или слайс. Та волновая форма, которая в нем находится, и будет работать как источник звука. Если же щелкнуть на фиолетовой линии указателем мыши, то в месте щелчка появится новая "бусина", означающая, что вставлен новый фрейм. В индикаторном окошке Time Slice вместо значения Basic Partial появится Frame 1. Как уже упоминалось ранее, на этой линии можно создать до 50 таких фреймов. Последовательность их расположения, слева направо, и есть последовательность выборки, то есть воспроизведения созданных в них волновых форм. Щелкнув по кружочку фрейма, мы сразу же получаем на дисплеях гармоническую структуру его несущей и модулятора. На рис. 77, например, показаны гармоники третьего фрейма. Фреймы можно произвольно двигать по линии времени.

Для каждого фрейма (кроме основного) можно задать задержку его старта (Delay Time, диапазон от 0 миллисекунд до 30 секунд), время кроссфейда с предыдущим фреймом (Fade Time, от 0 мс до 30 с), уровень громкости и величину транспонирования (от -48 до +48 полутонов). Линейка этих параметров отображается над дисплеями с гармониками. Последним в ряду стоит параметр Modulation, управляющий глубиной FM-модуляции в данном фрейме. Таким образом, если проявить усидчивость и выстроить цепочку из нескольких десятков разнообразных фреймов, то можно создать самую невообразимую и сложную волновую форму. Ее и будет воспроизводить синтезатор в данном слое.

Далее я вкратце перечислю оставшиеся разделы-вкладки графического режима. На вкладке Mixer (рис. 78) расположен именно микшер. Органы управления здесь дублируют те, что находятся на стандартной лицевой панели инструмента.

Вкладка Mods открывает доступ к матрице модуляции. Настройку можно вести как раздельно для каждого из 12 слоев, так и для нескольких, если выделить их в группу. Всего есть 16 слотов, но на экран они выводятся двумя частями, с 1 по 8 и с 9 по 16. Для каждого слота в качестве источников доступны восемь контроллеров, а в качестве целей модуляции — до 30 параметров. На рис. 79 показано меню выбора источника, а на рис. 80 — меню выбора цели модуляции.

Вкладка FX открывает доступ к эффектам (рис. 81). Всего есть три слота, которые могут работать одновременно. В каждом можно выбрать один из шести эффектов. Этот набор эффектов работает как глобальный, целиком для всего пэтча, то есть в равной степени для всех 12 слоев. Соответственно, эффекты сохраняются как часть пэтча.

Последняя вкладка, Settings, содержит глобальные настройки синтезатора (рис. 82). Кроме типовых, таких как высотный диапазон для колеса Pitch Bend, здесь содержатся и экзотические параметры. Например, уровень фонового шума (моделирует прототип), оверсемплинг, или интерполяцию между семплами, аналогично тому, как это делается в цифро-аналоговых преобразователях, разрядность цифрового представления семплов (4-24 бита, об этом упоминалось ранее). Отдельно представлены звуковысотные настройки. Во-первых, есть тонкая настройка каждой из 12 нот звукоряда в диапазоне +/-125 центов, что позволяет произвольно менять лад (Scale Tuning). И во-вторых, есть ручка Octave Ratio, позволяющая равномерно изменять соотношение частот между соседними клавишами. Стандартная установка (1 полутон) соответствует равномерной темперации, когда 12 клавиш по полутонам складываются в одну октаву. А если, например, величину параметра увеличить вдвое, то каждая клавиша будет отстоять по высоте от соседней не на полтона, а на целый тон. И, пройдя все 12 клавиш, мы получим высоту тона, измененную не на одну октаву, а уже на две. Диапазон работы параметра: от 0 (нажатие любой клавиши выдает 440 Гц) до 4, с шагом в 0,1.

Собственно, на этом общее описание синтезатора можно завершить. Возможности звукообразования здесь практически бесконечные, но, конечно, для их реализации нужно проделать немалую работу. Какое-то представление о потенциале инструмента можно составить по заводским пресетам, коих записано огромное количество, но и оно, как мне кажется, охватывает далеко не весь спектр его возможностей. Некоторые из пресетов "проходные" и уже не интересные, есть вроде бы несложные, однако очень красивые тембры. В частности, мне запомнилось потрясающее звучание церковного органа и нескольких мягких, глубоких и жирных синтетических пэдов. Некоторые пресеты показывают именно сложные цепочки семплов, с многогранной и продолжительной "разверткой" тембра. В общем, как и всегда, все зависит от фантазии и усидчивости музыканта.

Кстати, важно отметить достаточно низкую загрузку центрального процессора даже на сложных звуках в 24-битном представлении.

Заключение
На этом мы закончили рассмотрение набора виртуальных инструментов Arturia V-Collection версии 5. Набор очень понравился, играть на представленных в нем инструментах интересно, и чувствуется, что инженеры проделали поистине титаническую работу, за что им огромное спасибо. И в заключение хочу выразить благодарность компании Проаудио Системс, предоставившей программное обеспечение для этого обзора.