Субтрактивный синтез - вид синтеза, при котором берется звук, насыщенный гармониками, и далее с помощью фильтров, усилителей и прочих блоков изменяются его характеристики
В аналоговых синтезаторах используется следующий метод управления:
- CV - управляющее напряжение, управление высотой тона генератора или частотой среза фильтра, громкостью усилителя;
- GATE - затвор, "нажатие клавиши";
Основные блоки аналоговых синтезаторов:
- Генератор управляемый напряжением(VCO);
- Генератор низкой частоты(LFO);
- Усилитель управляемый напряжением(VCA);
- Фильтр управляемый напряжением(VCF);
- Огибающая(Envelope).
1. Генератор управляемый напряжением.
Данный блок и составляет сердце синтезатора, без него не будет звука. Чаще всего используются следующие формы волны: треугольная(triangle), синусоида(sine), пилообразная(sawtooth), квадратная(square) и пульсирующая(pulse). Различают два стандарта генераторов по управляющему напряжению: v/oct и v/hz. Из-за популярности v/oct рассмотрим только его. В данном стандарте, исходя из названия, на октаву приходится вольт, соответственно 12 полутонов идут с шагом 0.083 вольта, например, до - 0 вольт, до диез - 0.083 вольта, ре - 0.166 вольта и т. д., а диапазон v/oct как правило от 0 до 5 вольт. Для управления обычно используют клавиатуру или секвенсор.
2. Генератор низкой частоты
Следующий блок похож на VCO, однако его частоты находятся не в слышимом диапазоне (0.1-20гц). Используется для создания эффекта вибрато модулируя частоту VCO, также и для широтно-импульсной модуляции пульсирующей волны путем изменения длины импульса, что придает эффект "жирного аналогово звучания" без использования нескольких генераторов
3. Усилитель управляемый напряжением
Без данного блока звучание генератора не прервется, а усиливать по сути он и не усиливает, а скорее работает как управляемый напряжением регулятор громкости. Управляют им обычно не напрямую, а с помощью огибающей, что и позволяет сделать медленно нарастающие звуки или же резко спадающие.
4. Фильтр управляемый напряжением
Благодаря этому блоку и получаются знаменитые синтезаторные звуки. У фильтра есть две основные характеристики: частота среза и резонанс. Частота среза - частота, от которой фильтруется звук в зависимости от вида фильтра. Резонанс же усиливает фильтруемые частоты в месте спада. Основные используемые виды фильтров: lowpass(фильтр низких частот), highpass(фильтр высоких частот), bandpass(полосовой фильтр). Lowpass - пропускает частоты ниже частоты среза, фильтруя те, что выше, highpass же является обратным к lowpass, а bandpass является комбинацией lowpass и highpass. Управляют аналогично с усилителем с помощью огибающей.
5. Огибающая
Последний основной блок и позволяет делать звуки медленно нарастающими или же быстро спадающими. Самый популярный вид огибающей - adsr, расшифровывается как attack decay sustain release. Attack - время нарастания до определенного уровня, decay - время спада до уровня sustain, sustain - уровень на котором держится напряжение пока нажата клавиша, подается gate сигнал, и release - время затухания после того как была отпущена клавиша, перестали подавать gate сигнал
Существует еще много различных блоков, таких как генератор белого шума, генератор случайных напряжений(sample and hold) и т. д., но сутью данной статьи является рассмотрение базовых модулей.
Структурная схема простого монофонического синтезатора:
В будущем рассмотрим как собрать свой синтезатор если эта тема будет вам интересна
