Что такое синтез: источник и формы волн

Зачем это

В первом уроке пэд ожил от четырёх ручек. Первая из них была в самом начале цепочки: форма волны осциллятора. Сегодня слушаем, что она делает с тембром, а потом объясняем почему.

Вот одна и та же мелодия, сыгранная чистым синусом: нота как «флейта в тумане», без единого острого края. Запомните ощущение: следом то же самое будет звучать пилой.

Всё, что вы делали с пресетами Drift в уровне 1, теперь станет понятным изнутри.

Правила урока

Нотация курса совпадает с Live: средняя до — C3 (MIDI 60, около 262 Гц; в научной нотации это C4), ля первой октавы A3 — 440 Гц. Ориентиры по октавам: C1 около 65 Гц, C2 около 131 Гц, C4 около 523 Гц, C5 около 1047 Гц.

Все примеры играются на Drift. Откройте сет 05-first-pad-start.als из материалов прошлого урока: в нём чистый Drift, на котором удобно слушать формы.

Теория простыми словами

Синтез (synthesis) — создание звука из простых колебаний. Почти любой синтезатор делает это одной цепочкой из четырёх блоков:

Мы идём по цепочке слева направо. Сегодня только первый блок.

Форма волны и яркость

Осциллятор (oscillator) повторяет одно и то же колебание много раз в секунду. Сколько раз — это высота ноты (A3 — 440 раз). Как выглядит одно колебание — это форма волны (waveform), и она определяет тембр.

Любое периодическое колебание можно разложить на сумму чистых синусов: основной тон и более высокие гармоники (обертоны, напомним урок 0.3.1 про тембр). Чем больше гармоник и чем они сильнее, тем ярче звук. Отсюда пять основных форм:

Нечётные гармоники — те, чьи номера 1, 3, 5, 7…: частоты в 1, 3, 5, 7 раз выше основной. Это стандартные факты теории сигналов; точные числа вам не нужны, нужно слышать, что у пилы звук «богаче», чем у синуса.

Где это в Live

В Drift форма волны Osc 1 выбирается в секции Osc Mix: нажмите на значок формы под надписью Osc 1 и выберите из списка. Форм семь, они идут сверху вниз в таком порядке: Sine, Triangle, Shark Tooth, Saturated, Saw, Pulse, Rectangle. У Osc 2 форм пять: Sine, Triangle, Saturated, Saw, Rectangle. Shark Tooth, Saturated и Pulse — формы Drift со своим характером; в этом уроке мы их слушаем, а в уроке 5.2.1 разберём подробнее.

Увеличить

1. 1Список форм (сверху вниз Sine, Triangle, Shark Tooth, Saturated, Saw, Pulse, Rectangle)

Рядом с формами стоит ещё один источник — Noise (шум). Он включается отдельной кнопкой N справа от ручки Noise и не имеет высоты: это «воздух» и шипение. В Osc Mix ручки Osc 1, Osc 2 и Noise — это громкость каждого источника в децибелах. По умолчанию у осциллятора −6 dB.

Увеличить

1. 1Кнопка Osc 1 (выключена)
2. 2Кнопка и громкость Noise

Делаем вместе

Практика 1. Перебор форм на одной ноте

Эталон по порядку: синус, треугольник, Shark Tooth, Saturated, пила, Pulse, прямоугольник и шум. Послушайте и сравните со своими словами.

Практика 2. Пила и синус в разных регистрах

Звук меняется не только от формы, но и от высоты. Одну и ту же ноту дважды: синусом и пилой, в низком (C2) и высоком (C5) регистре.

Внизу пила звучит насыщенно, а синус превращается в гул без чёткой высоты, особенно на небольших мониторах. Вверху пила звучит резче, а синус остаётся мягким. Выводы для ambient: низкие ноты чаще дают формам с гармониками (треугольник, пила через фильтр), а чистый синус хорошо живёт в средней и высокой октаве.

Практика 3. Шум отдельно

Шум становится музыкой, когда его ограничивает фильтр: об этом в следующих уроках.

Контрольная точка. Слепой тест

Послушайте пять форм в квизе ниже (синус, пила, прямоугольник и шум плюс две ноты для сравнения). Порог — 80 %: четыре ответа из пяти.

Спираль и ловушка громкости

Вариант 2 заметно громче: уровни здесь намеренно не выровнены. Если оценивать формы на разной громкости, вы выберете пилу не за тембр, а за громкость. Правило курса: сравнивайте форму на одном уровне, выравнивая его регулятором Utility или громкостью трека (урок 1.5.4).

Рабочие диапазоны и ограничения

• Синус ниже C1 (около 65 Гц) на небольших мониторах превращается в гул: слышно давление, но не ноту. Проверьте на своих мониторах.
• Пила без фильтра выше C5 колет слух: либо опустите Freq фильтра, либо выберите треугольник.
• Не оценивайте форму, пока громкость разная.
• Пока не трогаем Shape, фильтр и LFO: им посвящены следующие уроки.

Ошибки новичков

Самопроверка

• Вы нарисовали цепочку из четырёх блоков и назвали аналогию для каждого.
• Вы отличаете синус, пилу, прямоугольник и шум на слух с точностью не ниже 80 %.
• Вы можете объяснить, почему пила ярче синуса: у неё больше гармоник.
• Вы знаете, где в Drift выбирается форма Osc 1 и Osc 2.

Слушание

Итог

• Цепочка синтезатора: источник → фильтр → огибающая → движение.
• Форма волны определяет набор гармоник: синус — одна, треугольник и квадрат — нечётные, пила — все; шум — все сразу.
• Чем больше гармоник, тем ярче звук. Синус внизу — гул, пила внизу — насыщенно.
• Всегда сравнивайте формы на одной громкости.