Upload
duongngoc
View
235
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
ELEKTRONICZNE ELEKTRONICZNE
INSTRUMENTY INSTRUMENTY
MUZYCZNEMUZYCZNE
PrzeglPrzegląąd historycznyd historyczny
i poji pojęęcia podstawowecia podstawowe
Tradycyjne instrumenty muzyczneTradycyjne instrumenty muzyczne
• Instrumenty: strunowe, dęte, perkusyjne
• Fala stojąca (w strunie lub korpusie instrumentu),
albo drgania materiału (w instr. perkusyjnych)
na częstotliwościach słyszalnych przez człowieka
• Dźwięk powstaje w sposób naturalny (prawa fizyki)
• Muzyk ma wpływ tylko na sposób wydobywania dźwięku
z instrumentu (artykulacja)
Instrumenty elektryczneInstrumenty elektryczne
• Gitary elektryczne, organy Hammonda i podobne.
• Zaburzenia pola elektromagnetycznego w przetworniku
na skutek drgań strun czy obrotu kół tonowych.
• Po elektrycznym wzmocnieniu powstaje dźwięk.
• Nadal proces powstawania dźwięku jest poza kontrolą
człowieka.
• Te instrumenty nie należą do tematu przedmiotu.
Elektroniczne instrumenty muzyczne (EIM)Elektroniczne instrumenty muzyczne (EIM)
To co nas interesuje na tym wykładzie.
• Proces powstawania dźwięku jest w pełni pod kontrolą
człowieka (sztuczne wytwarzanie dźwięku)
• Dwie główne metody:
– synteza dźwięku: budowanie dźwięku od podstaw,
– sampling: nagrywanie, przetwarzanie, odgrywanie
• Różne formy:
– sprzętowe: analogowe, cyfrowe, mieszane
– programowe (wirtualne):
programy komputerowe
Synteza dSynteza dźźwiwięękuku
• Synteza – z greckiego syntithenai – „złożyć z części”.
• Budujemy złożony dźwięk muzyczny z pewnego surowca
(np. łączymy proste dźwięki i je „obrabiamy”).
• Algorytm (metoda) syntezy – przepis na zbudowanie
dźwięku nadającego się do tworzenia muzyki.
• Powstało wiele metod syntezy.
• Syntezator (ang. synthesizer) – EIM dokonujący syntezy.
• Sampling nie jest syntezą: nie buduje dźwięku, lecz
wykorzystuje nagrane próbki dźwiękowe (sample).
Taki EIM nazywamy samplerem.
• Współczesne EIM to często sampler + syntezator („2 w 1”).
PodejPodejśście do tematu syntezy i EIMcie do tematu syntezy i EIM
Czego oczekujemy od EIM?
• Podejście #1: chcemy nowych, ciekawych brzmień
(np. synteza subtraktywna).
• Podejście #2: chcemy „wielu instrumentów w jednym”,
kryterium: wierność brzmienia (np. EIM samplingowy).
• Nie oceniajmy że „metoda syntezy jest zła, bo dźwięki
nie brzmią jak prawdziwe instrumenty”. Siłą takiej
metody syntezy jest to, że tworzy brzmienia inne
niż wszystkie znane wcześniej.
• Jeśli chcemy naśladowania prawdziwych instrumentów,
to raczej wybieramy sampler, nie syntezator.
RCA Mark RCA Mark -- pierwszy syntezatorpierwszy syntezator
Za pierwsze syntezatory dźwięku uznaje się komputery
RCA Mark I (1952) i RCA Mark II (1957).
Dźwięki generowane były za pomocą generatorów
lampowych (12 w MI, 24 w MII).
Instrument zawierał pierwszy „sekwencer”
– sterowanie częstotliwością i amplitudą generatora
odbywało się za pomocą perforowanej taśmy papierowej.
MoogMoog ModularModular
W roku 1964 ukazał się pierwszy syntezator opracowany
przez Roberta Mooga.
Syntezator Moog Modular był pierwszym instrumentem
elektronicznym umożliwiającym grę przy pomocy klawiatury
typu fortepianowego.
Był to również pierwszy syntezator,
który odniósł sukces komercyjny,
po wydaniu albumu
„Switched On Bach”, zawierającego
muzykę klasyczną wykonaną
przy pomocy syntezatora Moog
(Wendy Carlos, 1968).
MoogMoog ModularModular -- instrument modularnyinstrument modularny
Moog Modular był analogowym syntezatorem modularnym.
Instrument składał się z modułów – układów elektronicznych
sterowanych napięciowo: generatorów, filtrów,
wzmacniaczy. Parametry modułów były sterowane
za pomocą pokręteł, przełączników i innych modułów.
Poszczególne moduły były łączone przez grającego
za pomocą kabli (patch).
Instrument realizował subtraktywną
metodę syntezy.
Syntezatory Moog były duże, ciężkie,
drogie i trudne w obsłudze, ale miały
olbrzymie możliwości brzmieniowe.
MoogMoog ModularModular w akcjiw akcji
MinimoogMinimoog
• Syntezatory Moog Modular były za ciężkie i zbyt trudne
w obsłudze, nie nadawały się do „koncertowania”.
• Minimoog (1971) był uproszczoną, przenośną wersją
Moog Modular, o mniejszej liczbie modułów i ustalonej
konfiguracji połączeń.
• Ponieważ był dużo mniejszy i lżejszy, mógł być
wykorzystywany podczas koncertów. Był również tańszy,
a więc bardziej dostępny.
Polifonia w EIMPolifonia w EIM
• Instrument monofoniczny: tylko jeden dźwięk
generowany w danej chwili (jeden tor syntezy),
brak możliwości gry akordami (wczesne analogowe EIM).
• Polifoniczność (wielogłosowość): możliwość generowania
wielu głosów (dźwięków) jednocześnie, np. akordów.
• Wszystkie współczesne EIM
są polifoniczne.
• Polymoog (1975):
Nie tylko Nie tylko „„klawiszeklawisze””
Analogowe EIM to nie tylko instrumenty klawiszowe.
Automat perkusyjny
(drum machine)
LinnDrum (1982)
Perkusja elektroniczna
Simmons SDSV (1982)
Nie tylko Nie tylko „„klawiszeklawisze””
Syntezator gitarowy
Roland G-707 (1984)
Wind controller
AKAI EVI-1000 (1984)
Technika cyfrowaTechnika cyfrowa
Wprowadzenie techniki cyfrowej dało wiele nowych
możliwości:
• pamięć ustawień – łatwa konfiguracja
• cyfrowe generatory – rozwiązanie problemu
rozstrajających się instrumentów
• pamięć RAM – nowe możliwości generowania sygnałów
• nowe metody syntezy (FM, PD)
• sampling
• MIDI – sterowanie urządzeniami, sekwencery
CyfrowoCyfrowo--analogowe syntezatoryanalogowe syntezatory
Roland Juno 6 (1982)
metoda subtraktywna
cyfrowe generatory
PPG Wave (1981)
metoda wavetable
RAM jako generatory
Cyfrowa synteza FMCyfrowa synteza FM
• Zupełnie nowa metoda syntezy: modulacja częstotliwości
• W pełni cyfrowy instrument
• Dość niski koszt (nie wymaga dużej ilości pamięci)
• Dość łatwa obsługa – presety (gotowe brzmienia)
• Nowe, interesujące brzmienie
Yamaha DX7 (1983) – olbrzymi sukces komercyjny
Cyfrowe stacje roboczeCyfrowe stacje robocze
• Rozbudowane „instrumenty” cyfrowe
• Wiele metod naraz: sampling, FM, addytywna
• Bardzo wysoki koszt (15 000 $ - 200 000 $)
• Olbrzymie możliwości (sampling!!!)
Synclavier II
(1980, producent:
New England Digital)
Fairlight CMI
(1979-85)
MIDIMIDI
• MIDI (Musical Instrument Digital Interface) jest
standardem wymiany danych między cyfrowymi
urządzeniami muzycznymi
• Służy do sterowania urządzeniami
• Zapewnia kompatybilność
• Rozdziela funkcje tradycyjnych EIM:
– sterownik (klawiatura, komputer, itp.)
– moduł brzmieniowy (syntezator, sampler, itp.)
Sterowniki MIDISterowniki MIDI
MIDI keyboard MIDI drum pad
MIDI drum set
MIDI guitar
SekwencerSekwencer MIDIMIDI
• Zwykle program komputerowy
• Zapisane sekwencje kodów MIDI („nutki”)
• Odtwarzane kody są wysyłane do instrumentu
• Sekwencer gra zamiast muzyka
SamplingSampling
Zupełnie nowe podejście do tematu EIM:
• nagrywamy i przetwarzamy dźwięki – próbki (sample)
• z tych dźwięków budujemy instrumenty
• sampler odtwarza te dźwięki podczas gry
• zupełnie nowe możliwości brzmieniowe
• nie ma tu syntezy
AKAI S-900 (1986)
moduł sterowany
przez MIDI
„„Synteza PCMSynteza PCM””
Uproszczone instrumenty:
• tylko próbki zapisane na stałe w pamięci („ROMpler”)
• bardzo prosta obsługa
• niski koszt
Yamaha S03 SL
Modelowanie fizyczneModelowanie fizyczne
Zupełnie nowe podejście:
• modelujemy instrument, a nie jego dźwięk
• można sterować komputerowym modelem tak jak
prawdziwym instrumentem
• lepsza wierność brzmienia (artykulacja) – zróżnicowanie
dźwięków, poprawa w stosunku do samplerów
• nie udało się zrealizować celów – nie przyjęło się
Yamaha VL-1 (1994) – falowodowa synteza dźwięku
Komputerowe karty dKomputerowe karty dźźwiwięękowekowe
Karty dźwiękowe do komputerów PC – wykorzystanie
syntezy dźwięku głownie w grach
• uproszczona synteza FM – SoundBlaster 16 (1992)
• synteza PCM (próbki dźwięku) – Gravis Ultrasound
(1992), Creative SoundBlaster AWE32 (1994)
• możliwość wgrywania własnych próbek (SoundFont 2)
• synteza programowa (poza kartą dźwiękową)
- DirectMusic (część DirectX) (1999)
Obecnie te możliwości nie są praktycznie wykorzystywane.
Renesans Renesans „„analogowejanalogowej”” syntezysyntezy
• Virtual analog – cyfrowa emulacja subtraktywnej metody
analogowej
• Rozbudowanie o nowe możliwości (np. MIDI)
• Często połączenie z samplingiem czy z FM
Clavia Nord Lead 2X (1997)
EurorackEurorack –– powrpowróót analogowej syntezyt analogowej syntezy
• Eurorack – standard modularnej syntezy (1995)
• Moduły wytwarzane przez różnych producentów
• Łączenie kablami – podobnie jak w oryginalnym Moogu!
Instrumenty programowe (Instrumenty programowe (software software synthesissynthesis))
• Wirtualne EIM wewnątrz komputera
• Standard VSTi (Virtual Studio Technology instruments)
• Programy w formie wtyczek (plug-in), działają wewnątrz
programu host – np. DAW (Digital Audio Workstation)
• Odbierają dane MIDI, wytwarzają dźwięk dowolną
metodą (synteza, sampling, itp.)
Synth1
darmowy instrument
subtraktywny VSTi
Instrumenty programowe (Instrumenty programowe (software software synthesissynthesis))
Arturia Moog Modular
– emulator syntezatora
Moog Modular
Wysoka wierność brzmienia
Komputerowe narzKomputerowe narzęędzia muzycznedzia muzyczne
Narzędzia do tworzenia muzyki za pomocą komputera
• Dedykowane języki programowania, np. CSound,
bardzo skomplikowane (pisanie kodu)
• Programowanie wizualne – Max/MSP (komercyjny) oraz
Pure Data (pd): programowanie poprzez łączenie bloków
Komputerowe narzKomputerowe narzęędzia muzycznedzia muzyczne
• „Wirtualne studio” budowane przez łączenie bloków
(„maszyn”) i sterowanie zapisem sygnałow kontrolnych,
np. NI Reactor (komercyjny), Psycle (darmowy)
WiWięęcej na temat historii EIMcej na temat historii EIM
• Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Electronic_music_instruments
• Synthmuseum
http://www.synthmuseum.com/
• Vintage Synth Explorer
http://www.vintagesynth.com/
• Electronic Musical Instruments 1870 - 1990
http://www.audiologs.com/ElectronicMusicInstruments/
• Synth Zone
http://www.synthzone.com/
• Moog Archives
http://www.moogarchives.com/