Данная статья является частью цикла статей "Ableton Live"
Tension это синтезатор, предназначенный для имитации струнных инструментов, он разработан в сотрудничестве с Applied Acoustics Systems. Синтезатор полностью основан на технологии физического моделирования и не использует технологию сэмплирования, либо волновых таблиц. Вместо этого он производит звук решая математические уравнения, которые моделируют разные компоненты струнных инструментов и то как они взаимодействуют между собой. Разработанный движок синтеза динамически реагирует на управляющие сигналы, которые он получает от вашей игры, тем самым воспроизводя богатство и живость настоящих струнных инструментов.
Полная версия Tension не входит в стандартную версию Live, но его можно приобрести отдельно.
Tension включает в себя четыре типа раздражителей (два типа молоточков, медиатор и смычок), точную модель струны, модель взаимодействия с ладом/пальцем, модель поглотителя и разные типы дек. Сочетание этих элементов обеспечивает воспроизведение широкого спектра струнных инструментов. Tension также оснащён фильтрами, LFO и параметрами огибающей, которые расширяют возможности настройки звука, давая возможности сверх тех которые возможны в "реальном мире" инструментов. Наконец, Tension предлагает широкий диапазон функций воспроизведения, в том числе режимы клавиш, эффекты портаменто, вибрато и легато.
Архитектура и интерфейс
Главный звуковой механизм инструмента это вибрация струны. Струна приводится в движение под действием раздражителя, который может быть молоточком, медиатором или смычком. Частота колебаний определяется рабочей длиной струны, которая управляется взаимодействием с ладом/пальцем или накладкой. Чтобы уменьшить время затухания колебаний, к струне может быть применён поглотитель. Так работает, например, фортепьяно, когда к струнам прислоняется войлок при отпускании клавиши и удерживании педали. Затем вибрации струны передаются на корпус инструмента, который может излучать звук. В некоторых инструментах вибрация передаётся напрямую к корпусу инструмента через мост. В других инструментах, таких как электрогитара, для передачи колебаний струны на усилитель используется звукосниматель. С целью расширения звуковых возможностей инструмента, в дополнение к этим основным разделам был добавлен раздел фильтра, который находится между разделами струны и корпуса.
Интерфейс Tension разделён на две основные закладки, которые в свою очередь делятся на разделы. Закладка String содержит все фундаментальные звукообразующие компоненты, относящиеся к самой струне: Excitator (раздражитель), String (струна), Damper (поглотитель), Termination (наладка), Pickup (звукосниматель) и Body (корпус). Закладка Filter/Global содержит раздел Filter (фильтр), а также глобальные параметры воспроизведения. Каждый раздел (за исключением String и Keyboard из глобального раздела) может быть включен или выключен независимо друг от друга. Выключение раздела снижает нагрузку на процессор.
Закладка String
Закладка String (струна) содержит параметры, относящиеся к физическим свойствам самой струны, а также к способу игры по ней.
Раздел Excitator (раздражитель)
По моделируемой струне можно играть разными типами раздражителей с целью воспроизведения разных типов инструментов и приёмов игры. Раздражитель выбирается из меню Type (тип) которое находится под надписью Excitator (раздражитель), где на выбор предлагаются Bow (смычок), Hammer (молоточек), Hammer (bouncing) (отскакивающий молоточек) и Plectrum (медиатор).
Bow (смычок) – этот раздражитель связан со смычковыми инструментами, такими как скрипка, альт или виолончель. Смычок приводит струну в продолжительное колебание. Движение волос смычка по струне создаёт трение, заставляя струну то прилипать к волосам то освобождаться от них. Частота чередования между прилипанием и проскальзыванием определяет высоту основного тона.
Регулятор Force (сила) настраивает количество давления смычка на струну. При увеличении этого значения звук становится более «скрипучим». Трение между смычком и струной могут быть настроены при помощи регулятора Friction (трение). Высокие значения, как правило, приводят к быстрой атаке. Регулятор Velocity (динамика) устанавливает скорость скольжения смычка по струне. Наконец, ползунки Vel (велосити) и Key (клавиша) под этими тремя регуляторами позволяют вам модулировать их поведение, основываясь на велосити ноты или её высоте тона соответственно.
Hammer (молоточек) и Hammer (bouncing) (отскакивающий молоточек) – эти два типа раздражителей имитируют поведение мягких молоточков или колотушек. Hammer моделирует молоточек, который находится под струной и бьёт по ней один раз до отпадания. Такой тип механизма можно найти, например, в фортепьяно. Hammer (bouncing) моделирует молоточек, который находятся над струной и отпускается на неё, это означает, что он может подпрыгнуть по струне несколько раз. Такой тип воспроизведения можно обнаружить, например, на цимбалах.
Вес и жёсткость молоточка настраивается (сюрприз!) при помощи регуляторов Mass (вес) и Stiffness (жёсткость), в то время как Velocity (динамика) управляет скоростью, с которой этот молоточек бьёт по струне. Также как и с раздражителем Bow, эти три параметра могут быть дополнительно модулированы велосити ноты и ее высотой тона, при помощи ползунков Vel и Key. Далее поведение молоточка управляется регулятором Damping (поглощение), который настраивает сколько силы удара молоточка, будет поглощено обратно самим же молоточком. Это в какой-то степени сродни параметру Stiffness, однако вместо управления жёсткостью поверхности молоточка, он настраивает жёсткость виртуальной «пружины», которая связана с массой молоточка, который оснащает энергией струну. При увеличении количества Damping, связь между молоточком и струной будет становиться короче, как правило приводя к более громкому и яркому звуку.
Plectrum (медиатор) - медиатор связан с такими инструментами, как гитары и клавесины. Его можно рассматривать как угловатый объект, помещённый под струну, который, цепляясь, щёлкает по ней, приводя её в движение.
Регулятор Protrusion (выступ) настраивает количество площади медиатора, которая помещается под струной. Низкие значения дают более тонкий и небольшой звук, потому как струну приводит в движение меньшее количество массы. Регуляторы Stiffness (жёсткость), Velocity (динамика) и Damping (поглощение) аналогичны режиму Hammer. Protrusion, Stiffness, Velocity и Position (место расположения) могут быть модулированы велосити ноты и её высотой тона, при помощи ползунков Vel и Key.
Регулятор Position (место расположения) применим ко всем моделям раздражителей, и он задаёт точку на струне, где происходит контакт с раздражителем. При 0% раздражитель контактирует со струной в месте её окончания, в то время как при 50%, он прикасается к ней посередине. Поведение немного отличается при включенном переключателе Fix. Pos (закреплённое положение). В этом случае точка соприкосновения закреплена на одном месте и не будет меняться при изменении длины ноты. Такое поведение напоминает гитару, где точка соприкосновения практически одна и та же, вне зависимости от сыгранных нот. В фортепьяно место позиционирования раздражителя относительно – молоточек обычно бьёт по струне на уровне 1/7ой их длин – поэтому это лучше всего моделируется при выключенном Fix. Pos. Позиция раздражителя может дополнительно модулироваться велосити ноты или её высотой тона при помощи ползунков Vel и Key.
Раздел Excitator можно включать и выключать при помощи выключателя рядом с названием раздела. Если он выключен, то струна может быть активирована только при взаимодействии со своим поглотителем. (Если оба раздела, Excitator и Damper, выключены, то ничего не способно привести струну в движение – если вы заметите, что нет никакого звука, убедитесь, что хотя бы один из разделов активен).
Обратите внимание, что параметры раздела Excitator тесно взаимодействуют друг с другом, влияя на общее поведение инструмента. Возможно, вы обнаружите, что некоторые комбинации настроек вовсе не дают звука.
Раздел String (струна)
Вибрация струны это основной компонент звука струнного инструмента. Рабочая длина струны также влияет на высоту тона звука, который мы слышим.
Теоретическая модель резонирующей струны гармонична, это означает, что все отрезки струны являются точно кратными основной частоте. Однако реальные струны, относительно негармоничны, и это увеличивается с шириной струны. Ползунок Inharm (негармоничность) моделирует такое поведение, в результате чего по мере увеличения значения параметра, высокочастотные составляющие становятся всё более фальшивящими.
Ползунок Damping (поглощение) настраивает количество высоких частот в вибирующей струне. Чем больше значение, тем больше высоких частот (меньше поглощения). Этот параметр можно модулировать высотой тона ноты при помощи ползунка <Key справа.
Ползунок Decay (спад) определяет количество времени, необходимого чтобы резонирующая струна, достигла тишины. Высокие значения увеличивают время спада. Ползунок <Key рядом с Decay позволяет модулировать время спада высотой тона ноты.
Ползунок Ratio (соотношение) устанавливает соотношение времени спада колебания струны во время взятия ноты и отпускания. При 0% время, установленное ползунком Decay, определяет время спада и для взятия и для её отпускания. При увеличении Ratio, время отпускания уменьшается, но время спада при взятии ноты остается тем же.
Раздел Vibrato (вибрато)
Раздел Vibrato (вибрато) для модулирования высоты тона струны использует LFO (низкочастотный осциллятор). Как и другие параметры Tension, регуляторы этого раздела могут быть использованы для повышения реалистичности моделирования струнного инструмента, либо для создания чего-то неслыханного ранее.
Два наиболее важных параметра этого раздела это ползунки Rate (скорость) и Amount (количество). Rate настраивает частоту изменения высоты тона, а Amount интенсивность (амплитуду) эффекта.
Ползунок Delay (задержка) устанавливает необходимое время для того чтобы началось вибрато после нажатия ноты, а время Attack (атака) устанавливает необходимое время для того чтобы вибрато достигло полной интенсивности (установленной регулятором Amount).
Ползунок <Mod настраивает количество влияния колеса модуляции на интенсивность вибрато. Этот контролер относится к значению, установленному регулятором Amount.
Ползунок Error (ошибка) привносит непредсказуемость в вибрато, добавляя случайные отклонения в параметры Rate, Amount, Delay и Attack.
Раздел Damper
Во всех струнных инструментах используется какой-нибудь механизм поглощения, который заглушает резонирующую струну. В пианино это войлочная подушечка, которая прислоняется к струне при отпускании клавиши. В таких инструментах как гитара и скрипка, исполнитель производит глушение пальцами, останавливая ими колебания струны. Поглотители регулируют затухание струны, но также производят некоторый собственный звук, который является важной характеристикой тембра струнного инструмента.
Несмотря на то, что поглотитель глушит струну, а не активирует её, в каком-то смысле он аналогичен молоточку и имеет с ним некоторые общие параметры.
Регулятор Mass (масса) управляет силой, с которой поверхность поглотителя давит на струну. При увеличении значения струна будет заглушаться быстрее.
Жёсткость материала поглотителя устанавливается регулятором Stiffness (жёсткость). Низкие значения имитируют мягкий материал, такой как войлок, в то время как высокие значения моделируют металлический поглотитель.
Обратите внимание, что очень высокие значения Mass и Stiffness могут имитировать поглотители, которые прислоняются к струне достаточно сильно, меняя её рабочую длину и тем самым меняя строй.
Регулятор Velocity (динамика) управляет скоростью, с которой поглотитель прислоняется к струне при отпускании клавиши, а также скорость, с которой он отходит от струны при нажатии ноты. Будьте осторожны с этим параметром – очень высокие значения Velocity могут заставить поглотитель бить по струне слишком сильно, что сделает звук отпускания клавиши очень громким. Обратите внимание, что состояние переключателя Gated (закрытость) определяет будет ли доступен параметр Velocity. Когда переключатель Gated включен, то поглотитель прислоняется к струне при отпускании клавиши. При выключении Gated поглотитель всегда остаётся на струне; это означает, что параметр Velocity не имеет никакого эффекта.
Параметры Mass, Stiffness и Velocity впоследствии могут быть модулированы высотой тона ноты при помощи ползунков, расположенных под ними.
Жесткость механизма поглотителя настраивается регулятором Damping (поглощение), который влияет на общее количество поглощаемой поглотителем вибрации. Низкие значения приводят к пониженному поглощению (более длинное время затухания). Но когда значения Damping переходят за 50%, то уменьшается предсказуемость. При более высоких значениях механизм становится настолько жёстким, что он отскакивает от струны. Это в свою очередь уменьшает общее количество времени, которое поглотитель находится в контакте со струной, увеличивая время затухания. Самый лучший способ ощутить работу этого параметра это постепенно увеличивать значение регулятора при постоянном повторении нажатия одной клавиши.
Регулятор Position (позиция) работает аналогично параметру из раздела Excitator, но здесь он определяет место на струне, где происходит соприкосновение с поглотителем. При 0% поглотитель прикасается к струне в месте её окончания, в то время как при 50% он заглушает струну по её середине. При включенном переключателе Fix. Pos (закрепленное положение), поведение немного отличается. В этом случае точка соприкосновения закреплена на одном месте и не будет меняться при изменении длины струны. Позиция поглотителя может дополнительно модулироваться велосити ноты или её высотой тона при помощи ползунков Vel и Key.
Раздел Damper можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
Раздел Termination (наложение)
Раздел Termination (наложение) моделирует взаимодействие между ладом, пальцем и струной. На физическом инструменте это взаимодействие используется для изменения рабочей длины струны, которая в свою очередь эадаёт высоту сыгранной ноты. Физические параметры пальца настраиваются при помощи ручек Fing Mass (сила) и Fing Stiff (жёсткость), которые устанавливают силу и жёсткость пальца прилагаемого к струне. Количество Mass может быть дополнительно модулировано велосити ноты или её высотой тона при помощи ползунков. Жёсткость лада моделируется при помощи параметра Fret Stiff.
Раздел Picku (звукосниматель)
Раздел Pickup (звукосниматель) моделирует электромагнитный звукосниматель, подобный тем, что находятся на электрогитаре и электропианино. Единственный здесь регулятор, это ползунок Position (позиция), который функционирует также как и в разделах Excitator и Damper. При 0% звукосниматель располагается в конце струны, в то время как при 50% он находится посередине. Низкие значения обычно приводят к более яркому, тонкому звуку, в то время как высокие значения придают больше плотности и глубины.
Раздел Pickup можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
Раздел Body (корпус)
Предназначение корпуса или деки струнного инструмента заключается в распространении энергии вибрации струн. Корпус также фильтрует эти вибрации в зависимости от своего размера и формы. В некоторых инструментах, таких как гитары, корпус также содержит воздушную полость, которая усиливает низкие частоты.
Меню выбора типа корпуса (под названием Body) предлагает вам на выбор разные типы корпусов, смоделированных на основе физических инструментов.
Меню правее выбирает относительный размер резонирующего корпуса – от очень маленького (XS), до очень большого (XL). В общем, если вы увеличиваете размер корпуса, то частота резонанса будет становиться ниже. Далее вы можете настроить частотную характеристику при помощи регуляторов Hi Cut (срез высоких частот) и Low Cut (срез низких частот).
Время спада резонанса корпуса настраивается при помощи регулятора Decay (спад). Высокие значения приводят к продолжительному спаду.
Регулятор Str/Body (струна/корпус) настраивает соотношение между прямым выходящим сигналом раздела String и сигналом, фильтрованного разделом Body. При полном повороте вправо, отсутствует прямой выходящий сигнал из раздела String. При полном повороте влево – отсутствует Body.
Раздел Body можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
Одинокий регулятор Volume (громкость) справа от этого раздела устанавливает общую громкость на выходе инструмента. Этот регулятор продублирован в закладке Filter/Global (фильтр/глобальные настройки).
Закладка Filter/Global
Закладка Filter/Global (фильтр/глобальные настройки) содержит параметры фильтрации инструмента, а также глобальные настройки.
Раздел Filter (фильтр)
Раздел Filter (фильтр) содержит сверхнастраиваемый многорежимный фильтр, который располагается между разделами String и Body. Кроме того, фильтр может быть модулирован специальным генератором огибающей и низкочастотным осциллятором (LFO).
Меню фильтра (правее заголовка Filter) предлагает на выбор его типы. Вы можете выбирать между низкочастотными, полосовыми, вырезающими, высокочастотными и форматными фильтрами второго и четвертого порядков.
Резонансная частота фильтра настраивается ползунком Freq (частота), а количество резонанса параметром Res (резонанс). При выборе формантного фильтра, параметр Res регулирует циклы между гласными звуками. Параметры Freq и Res можно отдельно модулировать LFO, огибающей или высотой тона ноты при помощи ползунков расположенных ниже. Обратите внимание, что ползунки LFO и Env не имеют эффекта если подразделы Envelope (огибающая) и LFO (низкочастотный осциллятор) выключены.
Генератор огибающей (Envelope) это стандартная ADSR (attack, decay, sustain, release – атака, спад, удержание, затухание). Этот раздел можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
Время атаки устанавливается регулятором Attack. Это время может также быть модулировано велосити ноты при помощи ползунка Vel под регулятором. При увеличении значения Vel, время атаки будет сокращаться от высокого велосити.
Время, необходимое огибающей чтобы достичь уровня удержания после фазы атаки, устанавливается регулятором Decay (спад).
Регулятор Sustain (удержание) устанавливает уровень, на котором огибающая будет оставаться от конца фазы спада до отпускания клавиши. При полном повороте регулятора влево, фаза удержания отсутствует. При полном повороте вправо – отсутствует фаза спада. Уровень удержания может дополнительно модулироваться велосити ноты при помощи ползунка Vel, расположенного под регулятором. Высокие значения при увеличении велосити увеличивают уровень удержания.
Наконец, время затухания устанавливается регулятором Release (затухание). Это время, необходимое для того чтобы огибающая дошла до нуля после отпускания клавиши.
Подраздел LFO (низкочастотный осциллятор) предоставляет дополнительный источник модуляции фильтра. Этот подраздел можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
Из меню формы сигналов (правее заголовка LFO) устанавливается тип сигнала, который используется LFO. Вы можете выбирать между синусоидальной, треугольной, прямоугольной и двумя типами случайных форм волн. Первый случайный тип волны производит резкие переходы между случайными значениями, в то время как второй тип использует более гладкие изгибы.
Регулятор Delay (задержка) устанавливает время, необходимое чтобы LFO началось после старта ноты, а Attack устанавливает время, необходимое чтобы амплитуда достигла максимума.
Скорость LFO устанавливается при помощи регулятора Rate (скорость). Переключатели под этим регулятором производят переключение между частотой в герцах и синхронизацией с темпом.
Весь раздел Filter можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
Глобальные параметры и параметры Keyboard (клавиатуры)
Оставшаяся раздел содержит все параметры, которые отвечают за то как Tension реагирует на MIDI данные, а также параметры воспроизведения, такие как строй и портаменто.
Раздел Keyboard (клавиатура) содержит все параметры полифонии и строя Tension. Меню Voices (голоса) устанавливает доступную полифонию, а Priority (приоритет) определяет, какие ноты будут обрезаны при превышении максимальной полифонии. При установке Priority на уровень High (высокие), новые ноты, которые выше удерживаемых в данный момент, будут иметь приоритет, так что ноты будут обрезаться, начиная с наименьшей высоты тона. При установке Low (низких) работа происходит противоположным образом. Установка Last (последние) даёт приоритет последним сыгранным нотам, обрезая старые ноты по мере необходимости.
Параметры Octave (октава), Semi (полутон) и Tuning (строй) функционируют как грубая и точная настройки. Octave транспонирует весь инструмент в октавах, а Semi транспонирует его вверх или вниз в полутонах. Ползунок Tuning настраивает с шагом в один цент (максиму 50 центов вверх или вниз).
Диапазон модуляции колесом высоты тона устанавливается в полутонах при помощи ползунка P. Bend.
Stretch (растягивание) имитирует технику, известную как расстройка растяжением, которая является общим изменением, вносимым в электрическое и акустическое пианино, и является неотъемлемой частью их характерного звучания. При установке в 0% инструмент Tension будет воспроизводить равномерную темперацию, это означает, что две ноты разных октав, имеют фундаментальные высоты и верхняя нота ровно в два раза выше нижней. Но поскольку реальное резонансное поведение вибрирующего зубца или струны отличается от теоретической модели, в пианино равномерная темперация склонна звучать «неправильно». Увеличение количества Stretch поднимает высоту верхних нот при одновременном понижении высоты нижних. В результате получается более яркий звук. Отрицательные значения моделируют «отрицательную» расстройку растяжением; верхние ноты становятся более тупыми, в то время как нижние более острыми.
Ползунок Error (ошибка) увеличивает количество случайных ошибок высоты тона, которое применяется к каждой ноте. Попробуйте высокие значения, и вы вспомните, как звучит оркестр в средней школе.
Раздел Unison (унисон) позволяет вам придавать многоголосность каждой сыгранной ноте. Выключатель рядом с названием позволяет отключать раздел.
Переключатель Voices (голоса) переключается между 2 или 4 одновременными голосами, а Detune (расстройка) настраивает количество изменения высоты тона каждого голоса. Низкие значения могут создавать слабый эффект хоруса, а высокие предоставляют ещё один надежный способ приблизиться к звучанию юного оркестра. Увеличение количества Delay (задержки) перед запуском каждого дополнительного голоса добавляет задержку.
Раздел Portamento (портаменто) устанавливает плавное скольжение высоты тона между нотами, убирая мгновенные переходы. Этот эффект можно включать и отключать при помощи переключателя рядом с его названием.
При включенном Legato (легато), плавный переход происходит только в случае, когда вторая нота берётся до того, как будет отпущена первая.
Proportional (пропорционально) делает время скольжения пропорциональным относительно интервалам между нотами. При больших интервалах скольжение будет медленнее, чем при малых. Если этот параметр отключить, то время скольжения будет одинаковым вне зависимости от интервала.
Ползунок Time (время) устанавливает общую скорость скольжения.
Регулятор Volume (громкость) устанавливает громкость общего выхода инструмента.
Советы по саунд дизайну
На первый взгляд модульная архитектура Tension может показаться не сильно отличающейся от привычной архитектуры других синтезаторов; она состоит из функциональных блоков, которые передают информацию по пути сигнала и изменяют его в процессе прохождения. Однако важно помнить, что компоненты Tension не изолированы друг от друга; изменение одного параметра может оказать существенное влияние на параметры где-то в других местах. Поэтому очень легко найти комбинации параметров, которые вовсе не производят звук. Также легко создать очень громкие звуки, поэтому будьте внимательны при установке уровней!
При программировании Tension может помочь мысль о том, что различные разделы действительно привязаны к одному физическому объекту. Например, смычок, двигающийся с медленной скоростью, возможно может возбудить не заглушенную струну. Но если эта струна скованна сильным поглотителем, то смычку нужно будет увеличить свою скорость, чтобы появился какой-нибудь эффект.
Чтобы получить представление о возможностях инструмента, изучите созданные для него пресеты. Вы вскоре обнаружите, что Tension может делать гораздо больше, чем просто струны.
