El sintetizador es un instrumento musical de teclado electrónico .
Según el método de generación de ondas sonoras y su transformación, la síntesis de sonido se puede clasificar de la siguiente manera:
Síntesis de suma (aditiva), que utiliza el principio de superposición (superposición) de varias ondas de una forma simple (generalmente sinusoidal) con diferentes frecuencias y amplitudes. Por analogía con los órganos eléctricos , estas ondas se denominan registros y se denotan como 16' (tono una octava más bajo que el tomado), 8' (tono inicial), 4' (tono una octava más alto que el tomado), etc. (la cifra representa la longitud del tubo del registro correspondiente del órgano en pies). En su forma pura, se encuentra en órganos eléctricos ( Hammond , Farfisa) y sus emuladores digitales (Korg CX-3, Roland VK-8, etc.). El sonido del instrumento es más rico cuantos más registros se utilizan en el diseño.
Síntesis sustractiva (diferencia), en la que la forma de onda original de una forma arbitraria cambia su timbre al pasar por varios filtros, generadores de envolvente, procesadores de efectos, etc. Como subconjunto, este tipo de síntesis se usa ampliamente en casi todos los modelos de sintetizadores modernos.
Síntesis de operadores ( modulación de frecuencia inglesa , FM - modulación de frecuencia ), en la que tiene lugar la interacción (modulación de frecuencia y suma) de varias ondas de una forma simple. Cada onda, junto con sus características, se denomina operador, una determinada configuración de operadores conforma un algoritmo. Cuantos más operadores se utilicen en el diseño del sintetizador, más rico será el sonido del instrumento. Por ejemplo, el sintetizador Yamaha DX7 (1983), que sigue siendo popular hoy en día, tiene 6 operadores, que son conmutados por 32 algoritmos diferentes.
Síntesis física, en la que, mediante el uso de potentes procesadores, se simulan procesos físicos reales en instrumentos musicales de uno u otro tipo. Por ejemplo, para instrumentos de silbato de viento como una flauta, los parámetros serán la longitud, el perfil y el diámetro de la tubería, el caudal de aire, el material del cuerpo; para instrumentos de cuerda: tamaño del cuerpo, material, longitud y tensión de la cuerda, etc. La síntesis física es utilizada por instrumentos como Yamaha VL-1, Roland V-Piano, Korg OASYS , Alesis Fusion, etc.
Síntesis de sampler ( basado en muestras en inglés ): el sonido se genera reproduciendo fragmentos de sonido (muestras) grabados anteriormente en la memoria del instrumento. Se utiliza para reproducir instrumentos musicales reales, la voz humana y ondas de sonido elementales (sinusoidales, triangulares o cuadradas) generadas por sintetizadores analógicos. El procesamiento de sonido adicional se puede realizar de forma sustractiva o aditiva.
Para aumentar el realismo, se pueden usar multimuestras: varias docenas de muestras separadas del mismo instrumento, grabadas para rangos de notas separados (rango de teclas), idealmente para cada nota individual, y también para varias capas de volumen (capa de velocidad) o capas superpuestas que contienen notas adicionales. efectos (por ejemplo, la resonancia de una cuerda de piano o el sonido de un clavicémbalo que se suelta). Este enfoque mejora el realismo de la reproducción al evitar la interpolación de tono del hardware y también se da cuenta de los matices de articulación que no pueden ser reproducidos por filtros y generadores de envolvente.
Los primeros instrumentos de muestra aparecieron a fines de la década de 1970: Fairlight CMI , Synclavier de New England Digital, E-mu Emulator, y eran microcomputadoras musicales especializadas. El alto costo de estos instrumentos impidió su uso generalizado. Con el desarrollo de la tecnología de microprocesadores, aparecieron modelos más asequibles, como el Korg M1, Ensoniq SD-1, Yamaha SY99 y otros.
La síntesis Wave ( tabla de ondas en inglés ) es una variante de la síntesis de muestras en la que el sonido se genera al reproducir una secuencia de muestras elementales aleatorias. Cada una de las muestras puede pertenecer al mismo grupo y diferir ligeramente, lo que te permite variar la expresividad de la reproducción; además, las muestras pueden ser radicalmente diferentes entre sí, lo que le permite crear timbres inusuales.
Síntesis híbrida, en la que se utiliza una u otra combinación de diferentes métodos de síntesis de sonido, por ejemplo, "suma + resta", "onda + resta", "operador + resta", etc. La mayoría de los instrumentos modernos se crean precisamente sobre la base de síntesis híbrida, ya que dispone de herramientas muy potentes para variar el timbre en el rango más amplio.
"Re-síntesis" ( eng. Resíntesis ), donde las formas de onda reales registradas en la memoria del sintetizador se analizan utilizando una red neuronal artificial y se convierten en modelos digitales con la asignación de un determinado paquete de "características" controladas. Cada módulo de dicho sintetizador se denomina "resinador". Para controlar el sonido en tiempo real, tanto el control directo de los parámetros seleccionados de un resinador como el "enlace" de pares de parámetros de diferentes resinadores (por ejemplo, "respiración" de un timbre similar a una flauta y vibrato de un timbre en el espíritu de un violín) se utilizan. De esta forma se crean configuraciones tímbricas muy complejas y al mismo tiempo fácilmente controlables. El único sintetizador de este tipo hasta la fecha es el Hartmann Neuron .
Según la tecnología utilizada, los sintetizadores se pueden dividir en las siguientes categorías:
Implementar tipos de síntesis aditivos y sustractivos. La característica principal de esta categoría es que los procesos físicos que ocurren en los circuitos eléctricos se utilizan para generar y procesar el sonido. Los cambios en la señal eléctrica causados por estos procesos, cuando se amplifican y reproducen a través de auriculares o parlantes, crean sonido. Los circuitos eléctricos separados que implementan un determinado proceso (por ejemplo, oscilación, filtrado, modulación) a menudo se implementan como módulos independientes. La conexión de varios módulos de sintetizador se realiza mediante cables especiales: cables de conexión, por lo tanto, el "parche" es el nombre común para un determinado timbre de sintetizador entre los músicos. Los sintetizadores analógicos pueden contener componentes digitales en los circuitos de control de parámetros de síntesis. Las principales ventajas de los sintetizadores analógicos son que todos los cambios en la naturaleza del sonido a lo largo del tiempo, por ejemplo, el movimiento de la frecuencia de corte del filtro, ocurren de manera extremadamente suave (continua). Las desventajas incluyen altos niveles de ruido; el problema de la inestabilidad de afinación ya se ha superado.
Los sintetizadores analógicos de la arquitectura clásica alcanzaron su apogeo a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980 . Algunos instrumentos de esa época se volvieron icónicos, como Minimoog Model D, Sequential Circuits Prophet~5, Oberheim OB-8, ARP Quadra, Roland Jupiter-8, Yamaha CS-80.
Desde mediados de la década de 2000, ha habido un retorno del interés de los músicos por esta categoría de instrumentos. Los sintetizadores analógicos más famosos utilizados en nuestro tiempo incluyen: la serie Moog Phatty, Dave Smith Instruments Prophet `08, Elektron Analog Four, Arturia Minibrute, Korg Minilogue, Korg MS-20 mini.
Esta variedad incluye el primer sintetizador ANS del mundo , diseñado por el ingeniero soviético Evgeny Murzin en 1958 . [1] En 1959, Murzin recibió un certificado de derechos de autor por su invención. [2] Designó el sintetizador con la abreviatura "ANS" - en honor al compositor Alexander Nikolaevich Scriabin . El principio de funcionamiento de un sintetizador fotoelectrónico se basa en el método de grabación de sonido óptico utilizado en el cine . En la grabación óptica, la señal de sonido controla el flujo de luz, lo que crea una franja iluminada de ancho o densidad variable en la película. Para reproducir una banda sonora óptica, se utiliza una fuente de luz y una fotocélula , entre las cuales se estira una película.Un cambio en el brillo del flujo de luz al pasar a través de la película provoca un cambio en la corriente a través de la fotocélula. La señal eléctrica recibida es amplificada y reproducida a través de un altavoz . En el sintetizador ANS, este método se utiliza para generar sonido y grabar una partitura musical. [3] [4]
Son sintetizadores digitales que simulan los procesos físicos de generación de sonido en los circuitos eléctricos de los sintetizadores analógicos tradicionales utilizando procesadores de señal digital y software. También pueden denominarse sintetizadores de "simulación física". Los primeros instrumentos de este tipo comenzaron a aparecer en masa a mediados de la década de 1990. Los más famosos entre ellos son: Nord Lead, Yamaha AN1x, Roland JP-8000, Access Virus, Korg Prophecy, Korg MS2000, Korg Microkorg, Novation Supernova, Alesis Micron, Waldorf Blofeld, Studiologic Sledge.
Incluye los propios sintetizadores digitales, así como sus variaciones: sintetizadores virtuales-plugins/independientes e interactivos. Implementan varios tipos de síntesis. Para generar y procesar el sonido se utilizan modelos matemáticos de procesos tanto reales como abstractos, por ejemplo, oscilación, filtrado, modulación, etc. Estos modelos se implementan usando circuitos lógicos especializados con un algoritmo fijo de operación, usando procesadores de señales digitales , o usando un procesador central que ejecuta un programa específico. El resultado de la simulación, que es una secuencia numérica , cae en un convertidor de digital a analógico , donde se convierte en una señal eléctrica. Esta señal, después de ser amplificada y reproducida a través de auriculares o parlantes, crea el sonido. De hecho, un sintetizador digital es una computadora altamente especializada. Los modelos más avanzados de sintetizadores digitales modernos (Korg OASYS, Roland Fantom , Yamaha Motif), al igual que las computadoras personales, le permiten actualizar el sistema operativo, contienen menús de página, archivos de ayuda incorporados, protectores de pantalla, etc. Los sintetizadores virtuales son un subconjunto de los sintetizadores digitales, pero son un tipo especial de software. Para crear sonido, se utilizan el procesador central y la memoria RAM de una computadora personal, y para enviar sonido a un dispositivo de reproducción, se usa una tarjeta de sonido de PC. Los sintetizadores virtuales pueden ser tanto productos de software independientes como complementos (complementos) de un determinado formato ( VST , DXi , RTAS , TDM , LADSPA , etc.) diseñados para ejecutarse dentro del programa host, generalmente una grabadora multicanal ( Cubase VST , Cakewalk Sonar , Logic Pro , Pro Tools , Ardor , FL Studio , etc.). La alta disponibilidad conduce a la creciente popularidad de los sintetizadores virtuales, incluidos los modelos de instrumentos de la vida real (por ejemplo, Native Pro53 : emulador de sintetizador Prophet , Novation V-Station : emulador de sintetizador Novation K-Station , Korg Legacy : Korg M1 , Wavestation , PolySix , emuladores de sintetizador MS20 , etc.).
Los sintetizadores están equipados con estilos de acompañamiento automático incorporados que compensan las desventajas de tocar música en solitario en ausencia de otros intérpretes [5] . Las posibilidades de un sintetizador de este tipo (llamado en la jerga "autoejecutable" [5] [6] ) en términos de crear un sonido de conjunto por un intérprete son más limitadas que las de las estaciones de trabajo musicales y los arreglistas . Un ejemplo de sintetizador con acompañamiento automático es el EMI analógico soviético "Lel-0041" [7] .
Con el desarrollo de la microelectrónica, desde finales de la década de 1970, los sintetizadores más simples se produjeron como instrumentos independientes y como parte integral de otros dispositivos, como las calculadoras. Dichos sintetizadores generalmente solo permiten reproducir un tono a la vez.
El control de un sintetizador profesional moderno es un proceso complejo asociado con el control de varios cientos o incluso miles de diversos parámetros que son responsables de ciertos aspectos del sonido. Algunos parámetros se pueden controlar en tiempo real mediante mandos giratorios, ruedas, pedales, botones; otros parámetros se utilizan para cambios preprogramados en el tiempo de ciertas características. En este sentido, los timbres (parches) de los sintetizadores digitales también suelen denominarse programas .
La idea de la síntesis de sonido, es decir, la obtención de un sonido complejo que consiste en el principal (tono) y adicional a él ( sobretonos ), se originó mucho antes del descubrimiento de la electricidad. Ya en los registros de un órgano ordinario , se utilizaba el llamado " registro de mezcla ", en el que un tubo daba el tono principal, y varios tubos adicionales le añadían sobretonos. Esta fue la síntesis - la composición del sonido a partir de varios componentes - pero aún no eléctrica [8] .
La posibilidad de generar sonido sintético en estudios especiales con la ayuda de equipos especiales fue predicha con seguridad en el libro The New Atlantis (1627) del filósofo inglés del siglo XVII Francis Bacon :
Disponemos de Houses of Sound para experimentar con todo tipo de sonidos y conseguirlos. Conocemos armonías desconocidas para usted, creadas por cuartos de tono e intervalos aún más pequeños, y varios instrumentos musicales también desconocidos para usted y que a menudo suenan más agradables que cualquiera de los suyos; disponemos de campanas y cascabeles con el sonido más agradable. Podemos hacer un sonido débil fuerte y denso, y un sonido denso debilitado o penetrante; y podemos hacer temblar y temblar el sonido, que nace entero. Reproducimos todos los sonidos del habla y las voces de todas las aves y animales. Disponemos de aparatos que aplicados en el oído mejoran mucho la audición. También hay varios ecos artificiales extraños, que repiten el sonido muchas veces y, por así decirlo, lo descartan, o lo repiten más fuerte de lo que fue emitido, más alto o más bajo en tono; e incluso reemplazando un sonido por otro. También conocemos formas de transmitir sonidos a través de tuberías de varias formas ya varias distancias.
En los años 50 del siglo XIX, el científico alemán Hermann Helmholtz realizó por primera vez experimentos con sonido y electricidad, adaptando excitadores electromagnéticos a diapasones . En experimentos, Helmholtz utilizó diapasones de diferentes tamaños y obtuvo sonidos que sonaban mucho más agradables debido a la riqueza de armónicos generados por las vibraciones eléctricas [8] [9] .
En 1876, el ingeniero estadounidense Elisha Gray (el inventor del teléfono ) demostró el llamado " telégrafo musical ": un telégrafo convencional cuyas teclas de marcación estaban conectadas a parlantes, sintonizados a dos octavas y, cuando se presionaban, emitían un "melodía de marcación de mensajes". Este dispositivo, creado como un concepto de diseño en el campo de las comunicaciones y no tenía ningún significado práctico, se denomina el primer prototipo fundamental de los sintetizadores eléctricos modernos [10] [11] .
El primer sintetizador eléctrico exclusivamente musical fue creado en 1897 por el inventor estadounidense Tadeusz Cahill de Iowa . El instrumento, que imitaba un órgano ordinario de iglesia, estaba conectado a 145 dínamos y pesaba unas doscientas toneladas; se necesitaron 30 vagones de carga para transportarlo a Nueva York, donde Cahill organizó conciertos de demostración [12] . El instrumento fue concebido como una aplicación para las centrales telefónicas, brindando a los suscriptores la oportunidad de escuchar música de órgano en el teléfono, y por eso se denominó " Telarmonium " (teléfono + filarmónica). Sin embargo, resultó que Telharmonium genera serias interferencias en la red telefónica, y no hay muchos que quieran escuchar a Bach por teléfono; solo se hicieron tres copias, la más simple de las cuales todavía pesaba 7 toneladas. El voluminoso forzado de los sintetizadores musicales eléctricos y, en consecuencia, su precio astronómico, siguieron siendo serios obstáculos para su desarrollo hasta la era de los transistores .
El primer sintetizador musical, "que recibió un merecido reconocimiento y aplicación práctica en todo el mundo", fue inventado en 1920 por el físico ruso Lev Termen , de veinticuatro años . La invención fue nombrada en su honor " Theremin " (lat. "Voz de Theremin"). La herramienta ya era un diseño bastante simple y bastante móvil; el sonido fue controlado por el movimiento de las manos en la zona de sensibilidad de las antenas especiales - este es el único instrumento musical que se toca sin siquiera tocarlo [9] [12] [10] . Técnicamente bastante exitoso, el theremin resultó ser bastante difícil de controlar, requiriendo datos auditivos sobresalientes y una habilidad considerable. Además, el sonido salió muy específico, original, aunque fue por ese sonido que el instrumento fue valorado y sigue siendo valorado por los músicos [10] [12] .
La invención del theremin no detuvo la búsqueda de otras formas más óptimas de producción de sonido eléctrico. En las décadas de 1920 y 1930, aparecieron cada vez más sintetizadores nuevos: "Violena" de V. A. Gurov (1922), "Ilston" del compositor I. G. Ilyasov (década de 1920), " Martenot Waves " del profesor francés M. Martenot (1928), el órgano eléctrico de los inventores franceses Eduard E. Couplet y J. A. Zhivlet (demostrado en la Exposición Universal de 1929), Sonar de N. S. Ananiev (1929), Trautonium del ingeniero alemán F. Trautwein (1930), “Variophone” del crítico de arte E. A. Sholpo (1931), “Ekvodin” de A. A. Volodin (1932), “ Hammond Electric Organ ” estadounidense (1934), “ Emiriton ” de A. V. Rimsky-Korsakov (1935), “ ANS ” E. A. Murzin (llamado así por A. N. Skryabin , 1938 [ 13] ; el primer modelo de trabajo se completó en 1958 [14] ). Cada uno de estos sintetizadores tenía sus propias fortalezas y debilidades; algunas copias no salieron de los laboratorios, otras desaparecieron después de las exposiciones, otras encontraron un uso limitado en conciertos de música experimental, en estudios de cine y radio en rápido desarrollo ; pero solo el órgano Hammond fue un éxito comercial innegable y comenzó a producirse en masa, convirtiéndose en un instrumento cada vez más asequible: se usaba en la iglesia, en el jazz (por ejemplo, Jimmy Smith ) y en otras variedades de música no académica. (por ejemplo, en " The Beatles ", " Deep Purple " y " Yes " [10] ).
Después de la guerra, descubrimientos trascendentales en el campo de las tecnologías radioelectrónicas permitieron resolver gradualmente el problema del tamaño y el precio de los sintetizadores musicales. Si el siguiente sintetizador revolucionario Mark I , lanzado en 1955, costaba 175.000 dólares, entonces en la próxima generación de estos instrumentos -cuyo padre en 1964 fue el licenciado en ingeniería eléctrica estadounidense Robert Moog [15] - un buen sintetizador costaba ya 7.000 dólares, y en 1970, su revolucionario sintetizador Minimoog apareció por sólo $1,500 [11] . En cierto sentido, "Minimoog" predeterminó la moda de los teclados electrónicos a principios de la década de 1980 y el surgimiento de la música de la llamada " Nueva Ola " [11] .
En la década de 1980 , los romplers pasaron al desarrollo de los sintetizadores -ya sin generadores- que reproducían muestras pregrabadas . Al mismo tiempo, los sintetizadores FM puramente digitales de Yamaha (serie DX, por ejemplo , Yamaha Dx7 ) y Casio (serie CZ) ganaron popularidad.
En la década de 1990, los sintetizadores digitales universales con la capacidad de simular este o aquel tipo de síntesis comenzaron a ganar cada vez más popularidad: sintetizadores analógicos virtuales: Clavia Nord Lead and Modular, Access Virus, Waldorf Microwave; Sintetizadores FM - Yamaha FS1r; sintetizadores de modelado de sonido físico: Korg Prophecy y otros.
Desde mediados de la década de los 2000 , los fabricantes de sintetizadores analógicos han ido regresando activamente al mercado, tanto firmas que llevan haciéndolo desde las décadas de los 60 y 70, como nuevos fabricantes. [16] Además, los sintetizadores modulares comenzaron a ganar popularidad, absorbiendo poco a poco toda la experiencia tanto del mundo analógico como del digital.
En la época soviética, muchos músicos comenzaron a tocar sintetizadores domésticos (soviéticos). Los más populares fueron Aelita , Perle , Alisa , Yunost , Formanta , Lel , Polivoks [17] .
Desde la década de 2000, la escena de los sintetizadores DIY comenzó a desarrollarse en Rusia, sus representantes más interesantes son: Eduar Srapiunov , ::vtol:: (Dmitry Morozov) . [18] [19] A pesar del enfoque artesanal, muchos de los dispositivos producidos por tales experimentadores fueron producidos en masa y son objeto de coleccionismo activo por parte de músicos nacionales y occidentales. [20] A partir de la década de 2010, varios entusiastas comenzaron a producir dispositivos comerciales de edición limitada. Por ejemplo, la empresa moscovita VG-line [21] inició la producción de una réplica del sintetizador soviético Ritm-2. Además, la misma empresa lleva a cabo la producción en serie de dispositivos inventados por ingenieros de terceros, por ejemplo, dispositivos de Vlad Kreimer bajo la marca SOMA, módulos en formato BUCHLA del inventor Alexander Pleninger, etc. [22]
En la URSS, los compositores utilizan sintetizadores desde finales de la década de 1950. En la música académica, el uso de sintetizadores tenía la naturaleza de un experimento. Entonces, los "vanguardistas" A. Schnittke ("Flow"), S. Gubaidulina , E. Denisov y otros escribieron para la ANS .
Los sintetizadores fueron ampliamente utilizados en la música cinematográfica soviética, generalmente para crear imágenes fantásticas y reales, como en las películas " Anfibios " (1961, compositor A. Petrov ) y " Barrera de lo desconocido " (1961, compositor M. Weinberg ), pero también en un contexto emocional neutral como en la película "Summer Vacation Time" (1960, compositor A. Eshpay ). Especialmente ampliamente en su música de cine de las décadas de 1960 y 1970. A. Zatsepin usó sintetizadores , usando el instrumento en diferentes contextos emocionales, incluso como una pintura humorística (el susto de Gorbunkov en la película "La mano de diamante ", 1968).
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