Мастер-класс

Псевдоананалоговый синтез
и качество звука

Несомненно, что почти каждая электронная композиция содержит элементы аналогового синтеза — звука, присущего старым синтезаторам, типа Moog Prodigy, Roland Juno, TB-303, Jupiter, Oberheim Matrix, Novation BassStation и иже с ними.

Так как старые аналоговые синтезаторы сейчас уже давно сняли с производства, "живые" экземпляры сейчас трудно найти и стоят они очень дорого, и многие музыканты, использующие в своей работе современные компьютеры, дружно обратили внимание на программные синтезаторы, которые имитируют работу реальных железок за счет ресурсов процессора. Софтверных синтезаторов сейчас накопилось очень много, каждый из них предназначен для своих целей, однако фанаты "живого" аналогового синтеза говорят, что программный синтез никогда не дорастет до вершин аппаратного. Действительно, реальный аналоговый звук имеет свои преимущества перед цифровым — он более глубок, насыщен гармониками, более "живой", "теплый". Данный обзор качества звука, генерируемого программными синтезаторами, ставит целью несколько потяснить ряды фанатов аппаратного аналогового синтеза и убедить оных, что времена все-таки меняются.

Для данного обзора я выбрал несколько популярных аналоговых софт-синтезаторов — для того чтобы сравнить качество их звучания и приближенность к реальному аналоговому звуку. За "вершину" качества я взял звук аппаратного синтезатора Roland Juno. А из программных — модульные реалтайм аналоговые синтезаторы Newstyle AXS, Synoptic Probe, Native Instruments Generator, Buzz 1.4, модульные не-реалтайм синтезаторы Stomper и Virtual Waves, а также встроенные примитивный генератор программы Cool Edit Pro. Синтезаторы Rebirth и Rubberduck мною не выбраны т.к. просто у меня они не установлены на компьютер, поэтому если кто-то хочет совершить подвиг подобный моему, и доказать, что звучат они чем-то лучше, дерзайте.

Я подумал, что решающим фактором качества в аналоговом синтезе является качество собственно основной звуковой волны, "несущей". Как известно, в аналоговых синтезаторах генерируется несколько типов волн — square, sawtooth, sine, pulse, triangle — это основные формы волн, которые есть в каждом из вышеприведенных синтезаторов. Конечно, качество звука еще зависит от динамического диапазона (в цифровом звуке это определяется числом битов на один импульс — обычно 16, 20, 24, 32, многие не могут понять разницы между качеством 24 бит и 32 бит), а также от частоты дискретизации (за основу взят параметр 44 100 Кгц — качество компакт диска, частотный диапазон от 0 до 22050 Гц), и от качества самой дискретизации, решаемой обычно алгоритмами интерполяции при "сглаживании" сигнала, специально (в целях качества) генерируемого на повышенных частотах дискретизации. В аналоговых синтезаторах кроме всего прочего стоят фильтры для обработки звука — от них тоже сильно зависит качество звучания, однако объективно измерить качество фильтрации довольно сложно — алгоритмы фильтров разные и параметры их не совместимые, я приведу лишь свои субъективные оценки. Тем более, что реализация настоящих аналоговых фильтров разная на разных же аппаратных синтезаторах и сэмплерах. Например, мне часто говорят, что на сэмплере K2500 стоит просто ужасный low-pass фильтр, я же так не считаю =). Короче, решил я остановиться только на генерациях волн. Сгенерировал каждым синтезатором пилообразную волну A4 — 220 Hz, а за образец пилообразной волны синтезатора Juno достал из своей огромной коллекции сэмпл.

На данном рисунке показана оцифрованная пилообразная волна настоящего синтезатора Roland Juno. При зацикливании она дает довольно смягченный звук, в то же время очень глубокий. Регионы, от которых зависит качество аналогового звука, помечены желтыми кружочками.

Далее, в CoolEdit Pro, я генерирую тестовую пилообразную волну и слушаю в сравнении что получилось. Звук получился очень резкий. Настолько резкий, что послушай я его более минуты — у меня бы разболелись зубы. Мои наушники Technics RP-HT400 начали дико интерферировать, и, заботясь об их состоянии, я побыстрее выключил звук. А теперь смотрите на форму волны. Именно из-за свой абсолютной каллиграфической прямоты, бузепречной кончено, но безупречной для аппарата, а не для ушей.

Аналогичные результаты ждали меня и в программах Generator (единственно хороший момент на рисунке помечен желтым кружком), Stomper и Virtual Waves, как самые кибер-музыкальные программы для музыки будущего, рисовали тоже абсолютно прямую волну. Кстати, Stomper из-за своей прямолинейности только выигрывает в звуке — барабаны получаются резкие, скрипящие, бескомпромиссные, без "аналоговой мягкости" — идеально для генерирования сэмплов для hardtrance, жестких формах techno и т.д.

Очень огорчил меня своими "формами" синтезатор AXS, претендующий на эмуляцию. Взятые мною пробы волн с анти-алиазингом и без оного ("хорошие" моменты — желтым, "плохие" — синим)и подавно были не похожи на джуновские, а про звук и говорить нечего — послушайте сами, мне лично он нравится — вкупе со Stomper можно делать отличную индустриальную музыку.Buzz Tracker 1.4 меня тоже смутил — генерируемая им волна "мягка" засчет своей "приглушенности" low-pass фильтром, что не всегда приемлемо. Посмотрите, как всегда — синее — плохие моменты, желтое — выигрышные.

И, наконец, встречайте победителя — Synoptic Probe! Его волна практически абсолютно идентична джуновской! Когда я впервые услышал Probe, я просто обалдел от мягкости звучания, и мои эксперименты по сравнению подтвердили мои, казалось бы, субъективные предположения. Посмотрите на форму волны Probe целиком, и в сравните ее с Juno. Я могу даже вам увеличить волну чтобы вы сравнили: пожалуйста, вот Juno, вот Probe. Единственное, чего нехватает Probe, это аналогового шума =)), который вы видите по неоднородности прямых линий у Juno. Итак, если вы гонитесь за аналоговым звуком, Probe ваш лучший партнер в этом деле, и пусть скрежещут зубами те, кто по незнанию заплатил немерянные деньги за железяки.

Для скептиков я прилагаю набор файлов в архиве (7 кб) — вослушайте и решите сами чем вам пользоваться в той или иной ситуации.

Что же касается фильтров, то небезызвестный специалист по цифровому звуку и программированию Rick Murray в частной беседе сообщил мне, что разницы нет никакой — хороший алгоритм всегда лучше плохого аппарата. Единственное, чем страдают программы — это зачастую "низкое разрешение" фильтра (Impulse Tracker, ModPlug, Buzz, AXS), т.е практическая невозможность резких переходов за короткие промежутки времени. Но, поживем, увидим. Кстати, Probe в данном случае тоже в выигрышном положении.

Ну вот, собсно, и все пирожки. Я конечно не претендую на то что этот обзор идеален в научном плане, поэтому пишите мне если есть что сказать.

Вернуться в раздел