Синтезатор

Першим пристроєм, що синтезував звук за допомогою електричних генераторів, вважається винайдений 1876 року Еліша Ґреєм музичний телеграф. Ґрей випадково відкрив можливість контролювання звуку автоколивним електромагнітним контуром, і розробив для акустичних цілей осцилятор. Ним же був створений простий динамік, що у пізніших моделях являв собою діафрагму що вібрує у магнітному полі, яка перетворювала електромагнітні коливання у звук.

Наступними відомими електронними інструментами початку 20 століття були такі інструменти, як телармоніум, терменвокс, хвилі Мартено та орган Гаммонда, проте ці інструменти, зазвичай, не відносять до класу синтезаторів — на відміну від сконструйованих пізніше інструментів RCA Mark I, АНС, перелічені інструменти передбачають лише гру у живому часі, тоді як пізніші інструменти дозволяли запрограмувати звук.

Перші програмні синтезатори

У 1949 році вийшла робота «A Mathematical Theory of Music», що приділяла увагу математичним аспектам музичної теорії та композиції. Вона надихнула інженерів електронників Лабораторії «RCA Princeton Laboratories» — Гаррі Олсена і Герберта Белара до розробки машини, яка б генерувала популярну музику, за їх задумом машина мала поєднувати в собі електронного композитора і генератора звуків. Спроба створити електронного композитора зазнала поразки — як через недостатню потужність комп'ютера та хибність самої теорії композиції.

Синтезатор RCA Mark II, 1956

Проте робота над електронним звуковим генератором була плідною і привела до створення синтезаторів RCA Mark I (1955) та RCA Mark II (1959). Ці моделі вважаються першими програмованими інструментами, RCA Mark II мав 24 лампових осциляторів, програми синтезу звуку записувалися на перфострічках, що зчитувалися спеціальним пристроєм синтезатора. З цими синтезаторами працювали композитори, зосереджені у центрі «Columbia Princeton Electronic Music Centre», було випущено кілька платівок із перекладеннями класичних творів на цих синтезаторах. Проте інструмент не міг претендувати на комерційне використання через надзвичайно великі габарити та високу вартість (175 000 $).

1959 року інструмент, подібний до RCA Mark II був сконструйований в Німеччині фірмою Siemens інженерами Г.Клайном та В.Шаффом. Цей інструмент мав 20 лампових осциляторів і був призначений для озвучування рекламних роликів продукції Siemens. Як і RCA Mark II, синтезатор зчитував програми звукового синтезу з перфострічок, серед інших композиторів з цим інструментом працював Мауріціо Кагель.

Паралельно, 1958 року в СРСР Євгенієм Мурзіним був сконструйований синтезатор АНС, що використовував фотооптичний метод синтезу звуку, а «партитури» для цього інструменту являли собою прозорі лінії на дошці покритій фарбою що не висихає. В 1960-х роках для цього інструменту творили А. Шнітке та С.Губайдуліна, Е.Артем'єв використав інструмент у ряді фільмів А. Тарковського.

Початок комерціалізації

Комерційне використання синтезатора бере свій початок 1963 року, коли американський винахідник Роберт Муґ представив на з'їзді Товариства звукоінженерів свій перший синтезатор, за яким пізніше закріпилося ім'я свого винахідника. Сам Муґ так визначив термін синтезатор:

Синтезатор — це система генераторів (пристроїв що трансформують і контролюють) які запроектовані, щоб уможливити загальне й логічне виробництво звуків[1].

Цей інструмент коштував значно дешевше (мінімальний комплект — $1500), керувався клавіатурою, що дозволяло використовувати його на естраді, а не лише для студійної роботи (як попередні синтезатори). Інструмент був монофонічним і використовував адитивний метод синтезу. Серед перших музикантів, що використали цей інструмент були гурти The Monkees (альбом Pieces, Aquarius, Capricorn & Jones Ltd., 1967[2][3]), The Doors (альбом Strange Days[4], 1967), Grateful Dead, The Rolling Stones і The Beatles. З часом Роберт Муґ розробив кілька моделей синтезаторів, зокрема поліфонічну модель Полімуґ (Polymoog) та мініатюризовану — Мінімуґ (Minimoog).

Фірма Роберта Муґа не протрималася на ринку й десяти років. Її продукти були витіснені дешевшими й досконалішими інструментами великих електронних фірм, таких як Roland, ARP, Yamaha та інші. Проте назва Муґ (Moog) назавжди залишилась в електронній музиці. Навіть у сучасній практиці, що характеризується домінуванням цифрових технологій, багато музикантів використовують інструменти випущені Робертом Муґом. Зокрема Клаус Шульц і Піт Намлок з 1994 працюють над циклом платівок The Dark Side Of The Moog, 11-й альбом якої вийшов 2008 року.

Minimoog свого часу був найпопулярнішим синтезатором

синтезатор Fairlight CMI, 1979 року випуску

В першій половині 1970-х років синтезатор став провідним інструментом рок-музики на рівні з електрогітарою. У ці роки випуском синтезаторів займалися вже кілька фірм:

• ARP Instruments — використовували: Тоні Бенкс, Гербі Генкок, Джо Завінул, Depeche Mode, Alphaville
• Akai
• Electronic Music Studios — використовували: «Pink Floyd», Hawkwind, Roxy Music
• E-mu
• Fairlight — використовували: Пітер Ґебріел, Жан-Мішель Жарр
• Korg
• Moog — використовували: «Yes», Emerson, Lake and Palmer, Тоні Бенкс
• New England Digital
• Oberheim — використовували: Rammstein
• Roland corporation — використовували: Rammstein
• Sequential Circuits — використовували: Eurythmics, Depeche Mode, Duran Duran
• Synclavier — використовували: Стіві Вандер
• Yamaha — використовували: Стів Райх, Kraftwerk, Браян Іно, Енія, Deep Purple, U2, Vangelis.

Синтезатори використовують різні типи синтезу звуку, серед яких слід зазначити такі:

• Підсумовувальний (адитивний) синтез, в якому використається принцип суперпозиції (накладення) декількох хвиль простої (звичайно синусоїдної) форми з різними частотами й амплітудами. За аналогією з електроорганами ці хвилі називаються регістрами й позначаються, як 16' (тон октавою нижче взятого), 8' (вихідний тон), 4' (тон октавою вище взятого) і т. д. (цифра являє собою довжину труби відповідного регістра органа у футах). У чистому вигляді зустрічається в електроорганів (Hammond, Farfisa) та їх цифрових емуляторів (Korg CX-3, Roland VK-8 і т. д.). Звучання інструмента тим багатше, чим більша кількість регістрів використана в конструкції.

• Віднімальний (субтрактивний) синтез, у якому вихідна хвиля довільної форми змінює тембральне забарвлення при проходженні через різноманітні фільтри, обвідні генератори, процесори ефектів і т. д. Як підмножина даний тип синтезу широко застосовується практично у всіх сучасних моделях синтезаторів.

• Операторний (FM, від англ. Frequency Modulation) синтез, у якому відбувається взаємодія (частотна модуляція й підсумовування) декількох хвиль простої форми. Кожна хвиля разом зі своїми характеристиками називається оператором, певна конфігурація операторів становить алгоритм. Чим більша кількість операторів використана в конструкції синтезатора, тим багатше стає звучання інструмента. Наприклад, популярний донині синтезатор Yamaha DX-7 (1984 року випуску) має 6 операторів, для конфігурування яких служить 36 різних алгоритмів.

• Фізичний синтез (метод фізичного модулювання), у якому шляхом використання потужних процесорів виробляється моделювання реальних фізичних процесів, що протікають у музичних інструментах того або іншого типу. Наприклад, для дерев'яних духових, таких як флейта, параметрами будуть довжина, профіль і діаметр труби, швидкість повітряного потоку, матеріал корпуса; для струнних інструментів — розмір корпуса, матеріал, довжина й натяжіння струн і т. д. Фізичний синтез використовують такі інструменти, як Yamaha VL-1, Korg OASYS, Alesis Fusion і т. д.

• Табличний (англ. Wavetable, PCM) синтез, у якому звук створюється шляхом відтворення записаних раніше у пам'ять інструмента фрагментів звучання реальних музичних інструментів (семплів і мультисемплів). Найвідоміший синтезатор у цій групі — Waldorf Wave, цей синтезатор вважається також найдорожчим синтезатором у світі.

Крім того синтезатори можуть використовувати комбіновані види синтезу, в яких використовується та чи інша комбінація з перелічених вище видів. Більшість сучасних інструментів створюється саме на основі гібридного синтезу, завдяки його потужним засобам варіювання тембру в самих широких межах.

Синтезатор з аналоговим модулюванням Access Virus C

Робоча станція Alesis Fusion HD8

Виконавський синтезатор Roland Juno D

Інтерактивний синтезатор Yamaha Tyros

Залежно від використовуваної технології синтезатори можна розділити на дві основні категорії — аналогові та цифрові, хоча можливе також і поєднання цих технологій, реалізоване у віртуально-аналогових синтезаторах. У свою чергу цифрові синтезатори можуть реалізовуватися як апаратно (у вигляді інструментів) так і віртуально (програмним забезпеченням комп'ютера). За призначенням можна виділити професійні синтезатори, та інтерактивні, призначені для освітніх та розважальних цілей.

Керування сучасного професійного синтезатора являє собою складний процес, пов'язаний з контролем декількох сотень, або й тисяч, різноманітних параметрів, що визначають ті чи інші аспекти звучання. Деякі параметри можуть управлятися в реальному часі за допомогою обертових регуляторів, коліс, педалей, кнопок; інші налаштовуються лише попередньо. Набір регульованих параметрів та їх інтерфейс можуть відрізнятися у різних моделях, проте серед загальних можна виділити такі:

• Клавіатурний і динамічний трекінг використовується для відстеження позиції й швидкості натискання на клавішу. Наприклад, при русі від нижніх клавіш до верхніх, тембр може плавно змінитися від віолончелі до флейти, причому при більше енергійному натисканні на клавіші до загального звучання можна додати, наприклад, тембр литавр.

• ADSR-обвідна (англ. ADSR-envelope) застосовується для неперіодичної зміни певного параметра звучання (найчастіше — гучності та частоти зрізу фільтра). Обвідна являє собою ламану лінію, що складається із секцій атаки (Attack), спаду (Decay), затримки (Sustain) і затухання (Release), хоча в окремих моделях можуть зустрічатися спрощені (ADR) або ускладнені, багатостадійні обвідні.

• Фільтр (англ. filter) служить для вирізання із загального спектра сигналу певної смуги частот. Найчастіше фільтр також обладнується резонансом, що дозволяє різко підсилити смугу частот на границі зрізання. Зміна характеристик фільтра за допомогою регуляторів реального часу, клавіатурного трекінгу й/або обвідних дозволяє одержувати винятково різноманітні варіанти звучання.

• Рінг-модулятор (англ. ring-modulator) дозволяє модулювати вихідний сигнал іншим сигналом з певною частотою (фіксованою, або циклічно змінною), за рахунок чого відбувається істотне збагачення гармоніками. Назва «Ring» (англ. «дзвонити») пов'язана з тим, що даний вузол часто служить для одержання «дзвоноподібного» звучання інструмента.

• Генератор низьких частот (англ. Low Frequency Oscillator, LFO) застосовується для періодичної зміни певних параметрів звучання, наприклад висоти, гучності, частоти зрізу фільтра й т.д. У випадку циклічної зміни гучності створюється ефект тремоло, зміна висоти створює ефект вібрато, періодична зміна частоти зрізу фільтра називається ефектом «вау-вау» (англ. «wah-wah»).

• Обробка ефектами використовується для остаточного доведення звучання. Сучасні синтезатори звичайно оснащуються досить великою кількістю ефектів-процесорів (наприклад, Korg Karma — 8 процесорів, Roland Fantom — 6 процесорів і т. д.). Процесори працюють незалежно один від одного, хоча при бажанні їх можна поєднувати в послідовні ланцюги. Сучасні ефекти-процесори реалізують велику кількість просторових (реверберація, затримка, луна), модуляційних (фленжер, хорус, фейзер) і інших (дисторшн, звуковисотний зсув) алгоритмів ефектів. Найбільш просунуті моделі мають засоби для керування параметрами ефектів від регуляторів реального часу, обвідних, LFO і т. д.

Переважна більшість сучасних синтезаторів є MIDI-сумісними інструментами. Історично поява технології і стандарту MIDI була пов'язана з тим, що по мірі того, як синтезатори ставали все більш доступними і все більш різноманітними, музиканти вважали за потрібне мати велику колекцію синтезаторів, і почергово використовувати їх у студії та концертних виступах. В результаті інструменталісти-«клавішники» вибудовували на концертних естрадах цілі «стіни» з кількох або навіть кільканадцяти клавішних синтезаторів, розміщуючись посередині між ними. Звичайно, така ситуація виглядала все менш практичною і врешті окреслила необхідність стандартизації інструментів з тим, щоб клавішник міг керувати кількома пристроями з однієї клавіатури.

Роз'єми MIDI на задній панелі синтезатора та MIDI-кабель

Технологія MIDI дозволяє передачу інформації з одного пристрою або інструменту іншому у режимі реального часу. Ця інформація включає власне повідомлення про взяття нот з клавіатури, команди вибору інструменту (тобто приготованих у пам'яті інструменту програм синтезу звуку), контролю різних нюансів виконання, таких як гучність чи панорамування та інші повідомлення. Для забезпечення роботи з MIDI, на синтезаторах встановлюються роз'єми MIDI-IN (через який поступає MIDI-інформація з інших пристроїв), MIDI-OUT (через який пристрій передає MIDI-інформацію про дії, які на ньому виконуються до інших пристроїв), та MIDI-THRU (для передачі інформації, отриманої через MIDI-IN в незміненому вигляді).

Цифровий стандарт MIDI для апаратних синтезаторів було введено 1983 року, а з 1991 року MIDI став стандартом і для програмного забезпечення. Можливість управляти з MIDI-клавіатури одночасно кількома синтезаторами (при відповідній комутації цих пристроїв за допомогою MIDI-кабелів) привела до появи синтезаторів без MIDI-клавіатури, або т. зв. «звукових модулів». Як правило, такі звукові модулі виготовляються з урахуванням можливості закріплювати їх на спеціальних стійки — реках (звідси ще одна назва — «рекові» синтезатори). Сучасні синтезатори можна підключити і до звукової карти комп'ютера за допомогою MIDI-кабелю, який підключається до відповідних роз'ємів синтезатора та звукової карти.

Початком популярності синтезаторів у музичній культурі можна вважати альбом Венді Карлоса Switched-On Bach 1968 року, в якому на синтезаторі Муґа були виконані відомі інструментальні твори Баха. Цей альбом став першим із електронних альбомів, що попав до категорії «платинових».[9] Упродовж кінця 1960-х синтезатор Муґа був використаний у сотнях записів. В ті часи цей інструмент породив своєрідну субкультуру пошуків нових звуків і привертання уваги до них. Ця тенденція певним чином торкнулася і радянської культури — неповторний тембр синтезатору АНС можна почути у ряді фільмів А.Тарковського, звуки синтезаторів неодмінно присутні у радянських кінострічках фантастичної тематики.

У 1980-х роках синтезатори викликали до життя цілу низку музичних напрямків, існування яких без цього інструменту було б неможливе. Одним із перших став синті-поп, який на початку 1980-х років вивів гурти Depeche Mode, Visage та OMD на вершини британських чартів. Згодом звучання синтезаторів визначило усе багатоманіття електронної музики, від клубної танцювальної музики до експериментальних напрямків. У 1980-х роках більшість рок- і поп-гуртів використовували синтезатори. У висліді електронний звук втратив риси прогресивності й став тривіальним.

У сучасності синтезатор має практично будь-який гурт поп- чи рок-музики. Музиканта, що грає на синтезаторі у таких колективах зазвичай називають клавішником. Роль клавішного синтезатору в поп- чи рок- ансамблі може бути різноманітною — синтезатор може використовуватись для підтримки гармонічної педалі (в цьому разі властиве використання м'якого, приглушеного тембру), для окремих звукових ефектів, та як сольний інструмент. У концертній практиці також можливе використання синтезатора як заміни того чи іншого акустичного інструменту чи кількох інструментів, як правило така заміна пов'язана з труднощами організаційного чи бюджетного характеру.

• Стецюк І. Історія електронних синтезаторів // «Музика» 2006, № 4

Російською мовою

• Термен Л. С. Физика и музыкальное искусство. — М.,1966
• Волошин В. И., Федорчук Л. И. Электромузыкальные инструменты — «Энергия», М., 1971
• Гаранян Г. Аранжировка для эстрадных инструментальных и вокально-инструментальных ансамблей. М., «Музыка», 1986

Англійською мовою

• Forrest, Peter: The A-Z of analogue synthesisers. Susurreal Publishing, Crediton 1998, ISBN 0-952-43772-4 (Detaillierte Darstellung aller bis 1998 jemals hergestellter analoger Synthesizer und Orgeln in zwei Bänden; englisch).

• Steinbrink, Holger: Synthesizer Programming – Sounddesign Tipps & Tricks. audio-workshop Fachskript, Waldorf 2005 (http://www.audio-fabrik.de/shop/product_info.php?info=p28_Synthesizer-Programming-Fachskript.html).

• Gorges, Peter: Synthesizer Programming. 3. unveränderte Auflage. Wizoobooks, Bremen 2004, 2007, 2008, ISBN 978-3-934903-64-7.

• Schmitz, Reinhard (2005). Analog Synthesis, ISBN 978-3-934903-01-2.
• Shapiro, Peter (2000). Modulations: A History of Electronic Music: Throbbing Words on Sound, ISBN 1-891024-06-X.
• Strange, Allen: electronic music : systems, techniques and controls. 2. Auflage. Wm.C.Brown, 1972, ISBN 0-697-03602-2.

Німецькою мовою

• Moogulator: Hands On Synthsound, Vol.1: Videolernkurs zur Synthesizerprogrammierung. 1. Auflage. DVD Lernkurs, Fürth 2008, ISBN 978-3-9811987-8-2 (http://www.dvd-lernkurs.de/audiobearbeitung/synthsound.html).

Архівовано 2008-09-20 у Wayback Machine.

• Uwe G. Hoenig: Workshop Synthesizer: Klangerzeugung für Musiker. 3. Auflage. PPV Medien, Bergkirchen 2006, ISBN 3-932-27527-6.

• Bernd Enders: Die Klangwelt des Musiksynthesizers: Die Einführung in die Funktions- und Wirkungsweise eines Modulsynthesizers. Franzis-Verlag, München 1985, ISBN 3-772-37761-0.

• André Ruschkowski: Soundscapes: Elektronische Klangerzeugung und Musik. 1. Auflage. Lied der Zeit, Berlin 1990, ISBN 3-7332-0058-6.

• Bernardo Egli, Wolfgang Röllin: Das große Synthi-Buch. Voggenreiter, Bonn 1984, ISBN 978-3802401343.

• Синтезатор частот
• Модульний синтезатор

• Синтезатор // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.

• Хронологія розвитку електронної музики

англійською мовою

• Vintagesynth — Огляд синтезаторів
• Progsounds — Огляд синтезаторів
• Synth Museum — Огляд синтезаторів
• New sound developers — сайт розробників нових звучань
• 120 years of Electronic Music — синтезатори 1870—1990 років
• Principles of Sound Synthesis — принципи синтезу, сайт університету Salford University
• Innovative Synthesis — статті про синтезатори

російською мовою

• Музей советских синтезаторов — Огляд синтезаторів радянської доби
• Денис Дубровский. Звуки музыки
• Электромузыкальные инструменты. Синтезатор
• Лев Орлов. Синтезаторы и семплеры
• Музыкальный синтезатор

Ця стаття належить до добрих статей української Вікіпедії.