Синтезатор — электронный музыкальный инструмент¶

Синтезатор — электронный музыкальный инструмент, генерирующий звук с помощью синтеза сигналов: электрических осцилляций, цифровых алгоритмов или семплирования. В отличие от акустических инструментов, где звук создаётся механическим возбуждением колеблющегося тела (струны, мембраны, воздушного столба), синтезатор формирует звуковую волну электронным способом и позволяет управлять всеми её параметрами — частотой, амплитудой, тембром, огибающей.

¶История

¶Ранние электромузыкальные инструменты

Предшественниками синтезаторов стали электроинструменты начала XX века. В 1919 году российский физик Лев Термен создал «Терменвокс» — первый в мире электронный музыкальный инструмент, управляемый движением рук в электрическом поле без физического контакта. В 1928 году французский изобретатель Морис Мартено запатентовал «Онд Мартен», в котором использовались вращающиеся диски (фоны) для генерации тона. Эти инструменты, однако, не получили широкого распространения в профессиональной музыке.

¶Появление модульных синтезаторов

В 1964 году инженер Роберт Муг (Robert Moog) разработал первый коммерческий модульный синтезатор с напряжением управления (Voltage Controlled Synthesizer). Система строилась из отдельных модулей — осцилляторов (VCO), фильтров (VCF), усилителей (VCA) и генераторов огибающих (ADSR), — соединяемых пользователем с помощью патч-кабелей. В 1968 году композитор Уэнди Карлос выпустила альбом «Switched-On Bach», записанный на синтезаторе Moog Modular, который разошёлся тиражом свыше миллиона копий и привлёк внимание широкой аудитории к электронному звучанию.

¶Цифровая эпоха

В 1983 году Yamaha выпустила DX7 — первый массовый цифровой синтезатор, работавший на алгоритме частотной модуляции (FM-синтез). Благодаря доступной цене и компактности DX7 стал одним из самых продаваемых инструментов 1980-х годов и де-факто стандартом поп-музыки той эпохи. Одновременно в 1983 году были утверждены стандарты MIDI (Musical Instrument Digital Interface) и SysEx, обеспечившие взаимодействие инструментов разных производителей.

¶Принцип работы и виды синтеза

¶Субтрактивный синтез

Базовый метод, применявшийся в ранних аналоговых инструментах. Осциллятор генерирует богатый гармониками сигнал (пила, прямоугольная волна), который затем пропускается через фильтр нижних частот, «отсекающий» часть обертонов. Тембр формируется огибающими (attack, decay, sustain, release), управляющими громкостью и параметрами фильтра во времени.

¶FM-синтез

Осциллятор-модулятор управляет частотой осциллятора-несущей, порождая сложные боковые полосы. Позволяет получать колокольчики, металлические и фортепианные тембры. Основной метод синтезаторов Yamaha серии DX.

¶Волновой (Wavetable) синтез

Звук формируется путём скольжения по таблице заранее записанных волновых циклов. Применяется в инструментах PPG, Waldorf, Native Instruments Serum.

¶Семплирование и гранулярный синтез

Семплирующий синтезатор воспроизводит записанные звуки с возможностью транспонирования. Гранулярный метод разбивает семпл на миллисекундные «гранулы» и переупорядочивает их, создавая текстурные эффекты.

¶Физическое моделирование

Алгоритм имитирует физические процессы, происходящие в акустическом инструменте (вибрация струны, резонанс корпуса). Примеры — инструменты Korg OASYS, Yamaha VL1.

¶Устройство

Типичный синтезатор включает:

• Осциллятор (VCO, DCO) — источник звуковой волны;
• Фильтр (VCF) — обработчик спектра;
• Усилитель (VCA) — управляет огибающей громкости;
• Генераторы огибающих (ADSR) — задают эволюцию параметров во времени;
• LFO (осциллятор низкой частоты) — источник модуляции (вибрато, фильтр-эффекты);
• Матрица модуляции — маршрутизация источников модуляции к целям;
• Клавиатура и секвенсор — средства управления.

¶Применение

Синтезаторы используются в электронной музыке (техно, хаус, эмбиент, синти-поп), рок- и поп-музыке, киномузыке, звуковом дизайне кино и игр, экспериментальной музыке, а также в науке — для акустических исследований и слуховых тестов. В СССР выпускались синтезаторы «Электроника» (модели НЭ-1, НЭ-340), а также инструменты АНС Евгения Музыкина — уникальный отечественный синтезатор-фотомузыкальный инструмент, созданный в 1957–1964 годах.

¶См. также

• Электронная музыка
• MIDI
• Роберт Муг
• Лев Термен

¶Источники

• Р. Муг, «Electronic Music: A Guide to Synthesis»
• К. Додж, «Digital Audio Signal Processing»
• Энциклопедия электронных музыкальных инструментов, под ред. Т. Блэтти
• Статьи журнала «Sound on Sound» о синтезаторах