Модуляция. Под термином «модуляция» (от лат

Под термином «модуляция» (от лат. modulatio - мерность, размерность) музыканты понимают смену тональности композиции, а в физике, да и в частности электронике, это процесс изменения одного или нескольких параметров колебания под действием информационного низкочастотного сообщения. А проще говоря, это процесс изменения параметров одного сигнала под действием другой волны, имеющей более низкую частоту и задающей форму изменения.

Амплитудная модуляция. Амплитуда управляемого сигнала будет изменена по форме управляющей волны.

В случае со звуком это приведет к изменению громкости по заданной кривой. На этом принципе основываются очень многие эффекты, такие как, например тремоло. Аналогичным же образом работает side-chain компрессия, где уровень компрессии сигнала определяется громкостью (амплитудой) управляющего источника.

Второй распространенный случай это частотная модуляция. В этом случае воздействие оказывается не на амплитуду сигнала, а его частоту.

На нижеприведенной иллюстрации верхняя волна является модулирующим сигнал, вторая - результат амплитудной модуляции, третья - частотной модуляции соответственно:

Мы можем наглядно видеть, какие изменение терпит модулируемый сигнал и в тот и в другом случае.

Частотная модуляция также применяется для реализации массы эффектов, таких как, например фейзер и вибрато. Этот же принцип лег в основу одного из популярных ныне видов синтеза – FM-синтеза (FM от Frequency Modulation – частотная модуляция). Этот вид синтеза звука мы рассмотрим подробнее чуть ниже, а пока, рассмотрим один блок синтезаторов и явление синтеза – LFO.

LFO

(от англ. Low Frequency Ossocilator – LFO).

В простейшем случае в любом синтезаторе присутствуют специальные генераторы волн низкой частоты, по которой будет происходить периодическое изменение какого-либо параметра, например громкости или частоты среза фильтра. Это позволяет придать вашему звуку пульсирующий эффект и изменяться по определенным параметрам с заданной периодичностью.

Мы задаем форму волны по которой будет происходить изменение (скажем синусоиду – и звук будет мягко плавать), частоту, с которой это изменение будет происходить (в VST-инструментах мы также можем синхронизировать генератор с темпом проекта), параметр, который будет подвергаться изменению (например Filter Cutoff), и, наконец, глубину изменения этого параметра.

3. FM-синтез (или операторный). Принцип - в теории - прост: несколько волн простой формы модулируют друг друга по частоте и суммируются, выдавая на выход очень богатый и интересный звук. Наиболее известными в этом плане считаются синтезаторы Yamaha серии DX/TX (TX - это были рэковые версии оригинальных DX). За душу эти аппараты берут и поныне (и весьма активно ходят по рукам), даром, что наиболее известную модель - DX-7 - сняли с производства 20 лет назад.

Поначалу, на FM-синтез смотрели косо: современникам казалось, что звук у него слишком "тонкий", худосочный (если сравнивать с аналоговыми/субтрактивными приборами) и металлический. Причина тут была очень проста: вместо осцилляторов, управляемых напряжением, в FM-синтезаторах Yamaha стояли т.н. Digitally Controlled Oscillators, т.е. "цифровые" осцилляторы, - и была на то не простая прихоть инженеров, но насущная необходимость. Для того, чтобы осцилляторы, а точнее, "операторы", как их называют в FM-синтезе, модулируя друг друга и суммируясь, могли давать гармонический тон, их частоты должны были быть строго кратны друг другу. Сколько-нибудь значительное "выпадение" одного оператора из общего строя немедленно приводило к тому, что синтезатор начинал выдавать негармонический шум. VCO в ту пору не могли похвастаться надлежащей стабильностью (больше того, в случае с субтрактивным синтезом, некоторая нестабильность считалась скорее добродетелью, нежели пороком), так что инженерам Yamaha пришлось использовать DCO.

Так или иначе, "худосочным" звук шестиоператорного Yamaha DX-7 назвать трудно, особенно, когда слышишь, как он по низам с большим удовольствием "прошибает" две гитары, бас и барабаны, - мол, ребята, я тут!

NB: рекомендуются к ознакомлению программные FM-синтезаторы Native Instruments FM7 и FM8. Замечено также, что комбинация из аппаратного DX-7 и программного FM7 даёт звук, разом отправляющий в "изменённое состояние", - ну или просто в экстаз, кому что.

NB2: FM-синтезатор очень тяжело программировать, но по сети в виде system exclusive бродят сотни различных патчей для таких синтезаторов, которые можно загружать равно и в аппаратные варианты (DX/TX), и в софт (FM7/8).

4. Принцип фазовых искажений (phase distortion) - этот принцип своим появлением на свет и некоторой популяризацией обязан фирме Casio, которая ещё не переключилась на низкопрофильный рынок "самоиграек" и цифровых пианино нижнего ценового диапазона, и старалась угнаться за грандами.

По сути дела, это вариация на тему частотной модуляции, но только вместо частоты модулировалась (искажалась) фаза волн. Этот метод, кстати, позволял имитировать звук, пропущенный через частотные фильтры, притом, что на деле у синтезаторов Casio серии CZ фильтра на борту не было. Отсутствие фильтра позволило существенно сбить цену на данные аппараты, в результате у "гаражных" банд Casio CZ пользовались немалым успехом.

Тем не менее, принцип Phase Distortion менее распространён, чем другие; удивительно, но факт: (NB!) в Reason Thor этот способ синтеза тоже используется.