Разлика между версии на „Синтезатор“

м
редакция без резюме
м
'''Синтезаторът''' е музикален [[инструмент]] от групата на електронните инструменти. Той генерира [[звук]] по електронен път, използвайки техники като адитивен и субтрактивен синтез, честотна модулация, физическо моделиране или фазово изкривяване. В него са събрани много видове музикални инструменти. Прилича на пиано, но може да звучи като различни видове инструменти (струнни, ударни, духови). Съвременните синтезатори имат запаметени мелодии, които могат да бъдат редактирани (като се качат на компютър) или да се свири успоредно с тях. Съвременните синтезатори позволяват всякакви интерфейси на връзка с други устройства (чрез кабел, USB флаш памет, дискета и т.н.)
 
== Устройство ==
Синтезаторите създават звук чрез директна манипулация на електрически сигнали (аналогови синтезатори), математическа обработка на дискретни стойности (например софтуерните синтезатори) или чрез комбинация на двата метода.
 
Синтезаторите обикновено имат [[компютърна клавиатура (музика)|клавиатура]], която е най-често срещания механизъм за контрол на този вид инструменти и поради това те често се считат за клавишни инструменти. Въпреки това, взаимодействието на изпълнителя със синтезатора не е задължително да става чрез клавиатура. Съществуват методи за контрол на инструмента, които дори не изискват физически контакт. Също така не е задължително синтезаторът да може да се ползва директно от изпълнителите (например в случай на звуков модул, който се контролира от хардуерен или софтуерен [[секвенсер]]).
 
== Методи за синтез ==
Всички видове звуков синтез са възможни както чрез аналогови, така и чрез цифрови синтезатори, но поради по-силно изразената си математическа специфика някои от тях са много трудно постижими с аналогова техника. Най-популярните методи за синтез на звук са следните:
 
=== Субтрактивен синтез ===
Този вид синтез се основава на опростен акустичен модел, при който се прави допускането, че звученето на различни инструменти може да се симулира чрез прост звуков генератор ([[осцилатор]], създаващ наситени с [[висши хармонични]] вълнови форми), чийто сигнал се обработва с [[филтър]], моделиращ честотно зависимите загуби и [[резонанс]]ът в тялото на инструмента. Филтрите могат да подтискат ниските или високите честоти на входния сигнал или да променят амплитудата на определен диапазон от честотната лента. Комбинацията на различни модулации с физически нереалистичните филтри на аналговите синтезатори е отговорна за т.нар.„[[media:Synth_filter_sweeps.ogg|класически синтезаторен звук]]“.
 
=== Адитивен синтез ===
[[Тембър]]ът на всеки един инструмент е съставен от множество [[хармонични трептения]] с различни амплитуди, които се променят с течение на времето. Адитивния синтез симулира такива тембри чрез комбинация на множество синусоиди с различни честоти и амплитудни характеристики. Обикновено това се постига чрез банка от осцилатори, настроени на честоти, кратни на основната честота на синтезирания звук. Обичайно всеки осцилатор подлежи на нискочестотна [[амплитудна модулация]] чрез генератор на динамична крива, което създава доста реалистичен звук. Този вид синтез поставя различни предизвикателства както пред аналоговата техника (големият брой необходими електрически вериги за осцилаторите), така и пред цифровата (много големият брой необходими изчисления).
 
=== Вълново-табличен синтез ===
Тази техника се изпозва от някои цифрови синтезатори за генерирането на естествено звучащи тембри. Звукът на даден инструмент се семплира (записва) и разпределя на множество кратки семпли, всеки от които представлява един цикъл от вълната. Те могат също така да бъдат изкуствено генерирани чрез математически изчисления. Тези семпли се организират във вълнови таблици, от които се извличат по време на синтезирането, съобразно параметрите на желания краен звук. Чрез последователно или паралелно използване на множество различни семпли от вълновата таблица в рамките на един звук се постига динамично звучене, което може да представи доста точно естествения тембър на симулирания инструмент или да доведе до интересни необичайни тембри.
 
Този метод на синтез е често срещан при цифровите синтезатори, тъй като поставя малко изисквания пред изчислителните ресурси. Това се дължи на факта, че голяма част от честотните и амплитудните характеристики на синтезираните тембри вече са налице в различните семпли от вълновата таблица. Обикновено вълново-табличния синтез се съчетава с елементи от други методи и включва филтри и разнообразни средства за модулация.
 
=== Грануларен синтез ===
Този метод на синтез използва семплирани звуци, но не в тяхната цялост, а само отделни елементи от тях, обикновено в порядъка от 1 до 50 милисекунди. Тези фрагменти се наричат '''гранули'''. Множество такива гранули се наслагват една върху друга, като всяка една от тях може да бъде просвирвана с различна скорост, фаза и амплитуда.
 
Резултатът не представлява прост тон, а звуков колаж, наричан '''облак'''. Възможностите за манипулация на този звук се простират отвъд обичайните за другите методи на синтез. Чрез промяна на вълновите форми, динамичните характеристики, продължителността, разположението в стерео пространството и плътността на отделните гранули, могат да се постигнат много различни и динамични звуци.
 
=== Честотна модулация ===
Синтезът чрез честотна модулация (FM синтез; от ''frequency modulation'') се постига чрез промяна на честотата на един осцилатор чрез сигнала на друг осцилатор, чиято честота също лежи в аудио диапазона. Като резултат се получава доста сложна вълнова форма със специфична честотна характеристика. Когато между честотите на осцилаторите има хармонична зависимост, т.е. честотите им са кратни на основната честота на целевия звук, се генерират хармонично звучащи тембри. В противен случай звукът е нехармоничен, което от своя страна е удобен начин за синтезиране на перкусионни или дисонантни звуци. Често се използват допълнителни нискочестотни модулации за постигане на по-динамичен звук. Възможно е и използването на повече от два осцилатора. При този случай начините на взаимодействие между тях нарастват експоненциално и възможните тембри могат да бъдат много по-сложни.
 
=== Физическо моделиране ===
При физическото моделиране синтезирането на звук се осъществява чрез набор от математически зависимости и алгоритми, които симулират физически източник на звук. Използваните параметри описват физическите свойства на материалите, от които е изработен инструментът, неговата конструкция и механизма на взаимодействие с него (например удряне на струна, затваряне на отвор или клапа и др.).
 
Синтезатори, изградени на този принцип, са VL серията на Yamaha (VL1, VL1m, VL7, VL70m) и Korg Prophecy / Z1 и Technics SX-WSA1.
 
== История на синтезаторите ==
Основните етапи, през които преминава развитието на синтезаторите, могат да бъдат дефинирани съобразно различни принципи, но технологичните средства, използвани за тяхното създаване, са най-интуитивният подход за разграничаване на различните поколения инструменти. В края на [[19 век|XIX в.]] и началото на [[20 век|XX в.]] синтезаторите използвали аналогови схеми. С развитието на цифровите [[процесор]]и и поевтиняването на технологията става рентабилно създаването на цифрови синтезатори, които с течение на времето се превръщат в доста по-различен вид инструменти от аналоговите. В последните години все по-популярни стават софтуерните синтезатори, които представляват компютърни приложения, реализиращи различни видове синтез – от емулация на класически аналогови синтезатори до езотерични похвати, изключително трудни за реализация с други средства.
 
== Видове синтезатори ==
=== Аналогови синтезатори ===
Аналоговите синтезатори са базирани на аналогови електрически вериги. Звукът, който те създават, се основава изцяло на сигналите генерирани и обработени от синтезатора, т. е. не се използват естествени звуци или записани семпли от външни източници. Характерни компоненти на аналоговите синтезатори са:
 
Интересно е да се отбележи, че в аналоговите синтезатори от първо поколение най-често е въплътена идеята да се възпроизведат тембри на вече съществуващи акустични инструменти – струнни, духови, пиано и т.н. Едва в началото на 90-те години, когато фактически аналогови синтезатори не се произвеждат, уникалността на техния звук започва да се цени самостойно, нещо повече – постепенно се издига в култ, води до създаване на множество нови стилове и оказва влияние във всички сфери на модерната музика. Реакцията на производителите са т.нар. виртуални аналогови синтезатори (Virtual Analog), които по цифров път моделират старите схеми на синтез, по същия начин позволяват контрол в реално време на всички параметри на звука и чрез новите технологии разширяват възможностите – с MIDI, увеличена полифония и т.н.
 
=== Цифрови синтезатори ===
Цифровите синтезатори използват техниките на [[цифров сигнал|Цифрова обработка на сигнали]] (''DSP – Digital Signal Processing''), за да генерират звук. Първите експерименти в областта на цифровия синтез са извършват с помощта на компютри в рамките на различни академични изследвания.
 
Стандартът '''General MIDI''', разработен през [[1991]], дефинира набор от 200 тона (включително перкусия) в строго фиксиран ред. По този начин за първи път става възможно определен номер на програма от музикалния иснтрумент да бъде с точно определен тембър, т.е. програма синтезираща [[пиано]] или [[китара]] ще е достъпна чрез един и същ номер при различни инструменти. Така се осигурява съвместивмост между различните инструменти и преносимост на информацията между тях.
 
=== Софтуерни синтезатори ===
Първите софтуерни синтезатори се зараждат по времето на академичните изследвания в областта на цифровия аудио синтез в средата на миналия век, но остават без особено практическо приложение. В тези ранни програми музиката се кодира във вид на [[перфокарти]], описващи отделни звуци или цялостен аранжимент. След преобразуване на цифровите сигнали в аналогови, крайният резултат от синтеза се записва на лента и едва тогава може да бъде чут.
 
Софтуерните синтезатори могат да работят както като самостоятелни приложения, така и като компоненти за включване (''plugin'' модули) в други програми. Една от най-разпространените платформи за софтуерните синтезатори е [[VST]], разработена от компанията [[Steinberg]]. Чрез нея се осигурява лесен и интуитивен подход на свързане и комуникация между различни синтезатори, [[секвенсер]]и и ефект процесори.
 
== Външни препратки ==
* [http://www.sonicstate.com Sonic State – описания на над 3000 вида синтезатори]
* [http://www.phinnweb.org/history/ The history of Electronic Music]