Введение в модульные синтезаторы: создаём первый патч в VCV Rack

Модульные синтезаторы в последнее время всё больше и больше набирают популярность. Их особенность в полной свободе выбора: пользователи сами решают, какие функции и эффекты им нужны.

В основе их работы — использование контрольного напряжения (CV), позволяющего создавать безумные модуляции любых параметров, случайные секвенции и уникальные звуки.

Модули синтезаторов, применяющиеся в модуляторах, можно увидеть и в немодульных устройствах: речь об осцилляторах, генераторах шума, низкочастотных осцилляторах, ADSR-огибающих, фильтрах, усилителях, Sample And Hold. В отличие от немодульных устройств модульные синтезаторы позволяют изменять эти параметры более гибко и точно.

Давайте разберёмся в основных модулях на примере проекта VCV Rack — виртуального модульного окружения, в точности имитирующего работу реальных модульных систем.

Основные модули VCV Rack

Виртуальная модульная система синтеза звука VCV Rack насчитывает сотни различных модулей от разработчиков со всего мира. Тем не менее базовых модулей всего семь.

1. Осциллятор (VCO)

Осциллятор (от лат. Oscillo — качаюсь) – генератор звуковой волны, который может генерировать как простые формы волны (синус, треугольник, пила, прямоугольник), так и сложные через таблично-волновой синтез (wavetable vco).

2. Генератор шума (Noise Generator)

Шум — беспорядочные колебания, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Его можно использовать для придания аналогового звучания или для модуляции различных параметров.

3. Низкочастотный осциллятор (LFO)

LFO — это низкочастотный генератор, предназначенный для управления различными параметрами с помощью CV. Как правило, он не затрагивает область слышимых частот и работает в пределах 0,01-100 Гц. В качестве LFO можно использовать зацикленную ADSR огибающую или секвенсор (об этом я расскажу в одной из следующих статей).

4. ADSR-огибающая

Огибающая ADSR — это генератор огибающей функции, который используется для модуляции параметров. В частности, с помощью огибающей удобно настраивать динамику звука, подключив ADSR к усилителю.

ADSR отвечают за четыре параметра:

1. Attack — начальная фаза, атака;
2. Decay — фаза перехода к устоявшемуся состоянию;
3. Sustain — установившееся состояние;
4. Release — послезвучание.

С помощью ADSR звук может стать коротким и отрывистым, что пригодится для басовых партий, или, наоборот, — длинным, что подойдёт для пэдов.

Некоторые модули (например, Mutable Instruments) позволяют использовать от до шести стадии прохождения сигнала. Модуль ADSR управляется с помощью gate сигнала.

5. Sample and Hold (S&H)

Sample and Hold (устройство выборки и хранения) — модуль, который выдает случайное напряжение и удерживает его некоторое время. Предназначен для модуляции параметров.

6. Фильтр (VCF)

Фильтр (Voltage Controlled Filter) — модуль, предназначенный для изменения частотных характеристик сигнала.

Существует несколько типов фильтров:

• LPF (low pass filter) — низкочастотный фильтр (срезает верхние частоты). Подробнее можно прочитать здесь;
• HPF (high pass filter) — высокочастотный фильтр (срезает нижние частоты). Подробнее — в материале о высокочастотном фильтре;
• BPF (bandpass)— полосовой фильтр (срезает все, кроме выбранной частоты.

7. Усилитель (VCA)

Усилитель (Voltage Controlled Amplifier) — усилитель, управляемый напряжением. Используется с модулем ADSR или LFO.

Создаём первый патч в VСV Rack

Теперь, когда вы знаете состав основных модулей, разберёмся с работой контрольного напряжения — CV (Control Voltage). CV — напряжение, с помощью которого происходит взаимодействие между модулями синтезатора.

При запуске модульной системы VCV Rack программа автоматически загружает стандартный патч. Дефолтный набор настроек можно удалить, выделив модули и убрав их с рабочей области.

Откройте менеджер доступных модулей и добавьте в рабочую зону модули:

1. Fundamental VCO-1 — управляемый напряжением осциллятор, который будет генерировать основной звук. Подробнее о фундаментальных модулях можно прочитать в отдельном руководстве по этим устройствам.
2. Audio8.Audio8 — модуль управления, через который VCV Rack «общается» со звуковой картой и другими программами.

Выберите аудиодрайвер для работы VCV Rack. Я пользуюсь стандартным драйвером DirectSound, однако вы можете переключиться на драйвер внешней звуковой карты. Для этого выберите в списке «Audio Devices» своей звуковую карту.

После выбора драйвера в интерфейсе синтезатора должна загореться лампочка «1-2». Индикатор сообщает, что для работы с VCV Rack доступны два моноканала.

Для вывода звука нужно подключить кабели. Наведите мышку на выход Fundamental VCO-1, зажмите выход и перетащите указатель ко входам 1-2. Произойдёт коммутация системы. Вуаля, всё запищит.

Чтобы управлять громкостью генерируемого сигнала, добавьте в систему модуль усилителя VCA-2.

Чтобы система стала более музыкальной, добавим секвенсор, активировав модуль SEQ-3. Соедините проводами модули так, как показано на рисунке ниже:

Попробуйте подключить ко входу V/Oct низкочастотный осциллятор или другой обычный осциллятор, чтобы услышать, как меняется звук в зависимости от используемых модулей.

Все любят бас, но та система, которую мы уже создали неспособна сгенерировать что-то низкое и мощное. Добавим модуль ADSR и подключим его ко входу EXP ранее добавленного усилителя. Вход EXP позволяет модулировать громкость.

ADSR требует гейтированный сигнал. На модуле SEQ-3 найдите соответствующий выход CV/Gate и потяните «спагеттину» ко входу Gate ADSR-модуля. Чтобы звук был отрывистым, установите минимальные значения для параметров Attack, Decay и Release.

Чтобы звук стал более уникальным и интересным, добавьте в окружение фильтр и низкочастотный осциллятор. Фильтр и LFO будут контролировать частоту среза сигнала, изменяя его характер. Поиграйте с регуляторами среза и резонанса на фильтре, измените частоты LFO, чтобы посмотреть, как изменится звук.

На этом создание первого патча можно считать законченным. Теперь, когда вы окунулись в волшебную Нарнию модуляции, я уверен, что прихожан в Церкви Модуляров станет больше.

Больше подобных материалов можно найти у меня на странице «ВКонтакте», а также в моём Телеграм-канале @bigpumpkinblog.