Контроллер ветра , иногда называемый синтезатором духовых инструментов , представляет собой электронный духовой инструмент . Обычно это MIDI-контроллер , связанный с одним или несколькими музыкальными синтезаторами . [1] На духовых контроллерах чаще всего играют и перебирают пальцами, как на деревянных духовых инструментах, обычно на саксофоне , следующим по распространенности является аппликатура медных духовых инструментов, особенно трубы . Были выпущены модели, которые играют пальцами, как другие акустические инструменты, такие как блокфлейта или свисток . В наиболее распространенной форме контроллера ветра используются электронные датчики для преобразования пальцев, давления дыхания, давления укуса, давления пальцев и другой информации о жестах или действиях в управляющие сигналы, влияющие на музыкальные звуки. Сигналы управления или MIDI-сообщения, генерируемые контроллером ветра, используются для управления внутренними или внешними устройствами, такими как аналоговые синтезаторы или MIDI -совместимые синтезаторы, модули синтезаторов , программные синтезаторы , секвенсоры или даже неинструментальные устройства, такие как системы освещения.
Также доступны более простые контроллеры дыхания . В отличие от духовых контроллеров, они не запускают ноты и предназначены для использования совместно с клавиатурой или синтезатором. [2] Контроллер дыхания можно использовать с MIDI-контроллером клавиатуры, чтобы добавить артикуляцию и выразительность нотам, звучащим на клавиатуре. Например, исполнитель, который долго удерживал ноту на клавиатуре с продолжительным звуком, например, на струнной подушке, мог бы сильнее дуть в контроллер дыхания, настроенный на управление громкостью, чтобы сделать эту ноту крещендо , или постепенно дуть все мягче и мягче. чтобы громкость исчезла.
Некоторые ветровые контроллеры содержат встроенный звуковой генератор и могут быть подключены напрямую к усилителю или наушникам. Некоторые даже включают в себя небольшие встроенные динамики, такие как серия Roland Aerophone и Akai EWI SOLO, однако их небольшие акустические системы не могут правильно воспроизводить басовые ноты или обеспечивать достаточный уровень звука для серьезных живых выступлений, поэтому эти встроенные звуковые системы предназначены исключительно для дома. тренируйтесь на скромных уровнях воспроизведения. Некоторые духовые контроллеры, такие как EWI USB, Berglund NuEVI и NuRAD, являются строго «контроллерами» и не издают звука сами по себе, поэтому их необходимо подключать через MIDI или USB к устройству, генерирующему звук (или программному синтезатору ) . По этой причине ветровой контроллер может звучать практически как угодно (в зависимости от возможностей его звукового генератора ). Модели контроллеров ветра, такие как Akai EWI5000, EWI SOLO и Roland Aerophones, имеют встроенные сэмплы звуков, а также выходы MIDI и/или USB. Выпускаемые сейчас с производства EWI 4000 имели встроенный субтрактивный синтезатор DSP , а не семплированные инструменты, поэтому они остаются популярными на вторичном рынке.
Аппликатура и форма духового контроллера не накладывают акустических ограничений на то, как на самом деле звучит духовой контроллер . Например, духовой контроллер можно заставить звучать как труба, саксофон, скрипка, фортепиано, орган, хор, синтезаторы или даже скотный петух. Независимо от того, разработаны ли они в первую очередь для исполнителей на деревянных духовых, медных духовых инструментах или гармониках , контроллеры могут воспроизводить звук любого виртуального инструмента. Некоторые виртуальные инструменты и аппаратные синтезаторы лучше подходят для адаптации к работе контроллера ветра, чем другие. Пригодность аппаратного или программного синтезатора во многом зависит от доступных вариантов управления. Параметры сопоставления MIDI CC позволяют игроку управлять такими элементами, как фильтр, отключаемый с помощью управления дыханием, для выразительной динамики. Пользовательские патчи (или пресеты) необходимы для оптимальной выразительности , чтобы воспользоваться значительными преимуществами управления ветром.
Уже в 1930-е годы Бенджамин Ф. Мисснер работал над различными электроакустическими инструментами. Среди них был электроакустический кларнет с электромагнитным датчиком вибрации язычка и подключенным к различным электронным фильтрам . Патент Мисснера от 1938 года [3] [4] знаменует рождение семейства электронных духовых инструментов. [5]
Первые эксперименты с полностью электронными инструментами начались в 1940-х годах. Лео Ф. Дж. Арнольд изобрел электронный кларнет, в котором переключатель включения/выключения управляется дыханием человека. Этот инструмент описан в патенте Арнольда от 1942 года. [6] [7] [5]
Француз Жорж Женни и немецкий инженер Эрнст Захариас сыграли важную роль в разработке первых аналоговых контроллеров ветра в 1950-х годах. Дженни получила патент на электронный духовой инструмент в 1954 году. [8] [9] Он оснащен датчиком дыхания для регулировки громкости, который работает с пьезоэлементом . Прототипы Захариаса, который начал работать над электронными духовыми инструментами в 1956 году, привели к созданию первого промышленного духового синтезатора – Hohner Electra -Melodica, выпущенного в 1967 году .
Первым широко используемым духовым контроллером был Lyricon от Computone, появившийся в эпоху аналоговых синтезаторов 1970-х годов. Lyricon был основан на аппликатуре саксофона и использовал аналогичный мундштук. Он установил стандарт для аппаратных контроллеров ветра с рядом функций, которые сохранились в современных MIDI-контроллерах ветра, включая способность правильно интерпретировать выразительное использование артикуляции язычка, динамику, управляемую дыханием, и изменение высоты звука, управляемое амбушюром. Lyricon также расширил игровой диапазон на несколько октав за пределы привычного диапазона для исполнителей на деревянных духовых инструментах. Генерация тона в Lyricon была ограничена специальным аналоговым синтезатором, специально разработанным для интерпретации различных проводных аналоговых выходов инструмента. Среди известных артистов, записывавшихся на Lyricon раньше, - Роланд Кирк и Том Скотт . Сторонние адаптации позже перенесли Lyricon в эпоху MIDI.
Следующим известным контроллером ветра стал Steiner EVI в латунном стиле, изобретенный пионером управления ветром Найлом Штайнером. Штайнер был изобретателем духового контроллера EVI (электронный клапанный инструмент), предназначенного для духовых исполнителей, а также EWI ( электронный деревянный духовой инструмент), предназначенного для исполнителей на деревянных духовых инструментах. Штайнер внес очень важный вклад в разработку контроллеров ветра. Его исследования начались в конце 1960-х годов, и его первым контроллером ветра был Steiner Parker EVI, выпущенный в 1975 году. Первоначально этот EVI был всего лишь «контроллером», который посылал управляющие напряжения только для высоты тона и гейта и должен был быть подключен к коммерческим аналоговым синтезаторам. Датчик дыхания в этой ранней оригинальной модели EVI был очень грубым и состоял из простого переключателя включения / выключения, активируемого давлением дыхания игрока. Штайнер продолжал совершенствовать и разрабатывать новые выразительные методы восприятия жестов игрока, которые с тех пор стали стандартными функциями контроллера ветра, такие как выразительный датчик дыхания пропорционального типа (по сравнению с более ранним датчиком дыхания типа включения / выключения), определение скорости языка, рычаг вибрато для большого пальца правой руки, датчики изменения высоты тона вверх и вниз для большого пальца, датчик скольжения для эффектов портаменто, датчик укуса, датчик губ и другие. Аналоговые системы управления ветром Штайнера в конечном итоге включали его собственную конструкцию аналогового синтезатора, объединенную в полную автономную систему (Steinerphone). Штайнер также был студийным музыкантом и сыграл своего ЭВИ в саундтреке к фильму « Апокалипсис сегодня».". Вскоре после выпуска Steiner EVI музыканты, занимающиеся деревянными духовыми инструментами, попросили Штайнера сделать версию EVI для деревянных духовых инструментов, и Штайнер разработал EWI. EWI прославился в середине 1980-х годов благодаря джазовому музыканту Майклу Брекеру с группой Steps Ahead, когда он играл на Steinerphone EWI с ослепительной бравурой. Примерно в 1985 году Штайнер разработал сложный MIDI-интерфейс для своих EVI и EWI, модифицировав коробку JL Cooper Wind Driver. В 1987 году Akai лицензировала разработки Steiner EVI и EWI и выпустила духовые и деревянные духовые инструменты Akai EVI1000. стиль EWI1000 вместе с сопутствующим звуковым модулем EWV2000. EWV2000 имел выходной MIDI-разъем, который позволял подключаться к дополнительным MIDI-синтезаторам, открывая вселенную возможностей и многочисленные записи саундтреков к фильмам и телевидению, а также записи поп-музыки. Контроллеры EVI1000 или EWI1000 в сочетании со звуковым генератором EWV2000 фактически представляли собой гибридную цифро-аналоговую систему. Аналоговые сигналы получали от различных датчиков (например, ключа, укуса, изгиба, скольжения и т. д.) на блоке контроллера EVI1000/EWI1000. затем преобразуются в цифровые сигналы с помощью внешнего микропроцессора EWV2000. Эти цифровые сигналы затем изменялись микропроцессором, а цифро-аналоговый преобразователь преобразовывался во внутренние аналоговые управляющие напряжения, соответствующие микросхемам аналогового синтезатора EWV2000. ЦАП, используемый в EWV2000, имел очень высокое разрешение и скорость преобразования, так что реакция на действия игрока была мгновенной, то есть «аналоговой». Последующие системы EWI3000, EWI3020 и EWI3030m также использовали эту схему АЦП в своих специализированных тональных модулях, хотя эти более поздние модели EWI поддерживали вход и выход MIDI.
С появлением MIDI и компьютерных цифровых сэмплеров в начале 1980-х годов новая музыкальная технология привела к появлению множества «альтернативных» MIDI-контроллеров. В 1960-е и 1970-е годы основным способом игры на синтезаторах для музыкантов была клавиатура. Благодаря MIDI люди, не играющие на клавишных инструментах, впервые смогли играть на MIDI-синтезаторах и сэмплерах. Эти новые контроллеры включали, в первую очередь, MIDI-барабаны, MIDI-синтезаторы гитары и MIDI-контроллеры ветра. Первыми, кто продемонстрировал виртуозный потенциал этого нового арсенала MIDI-технологий на мировой арене посредством обширных гастролей и записей крупных лейблов, были гитарист Пэт Метени , играющий на гитарном синтезаторе , и саксофонист Майкл Брекер , играющий на духовом контроллере, каждый из которых возглавлял свои собственные группы.
Наиболее широко используемые чисто цифровые контроллеры ветра включают в себя серию Yamaha WX и серию Akai EWI . Эти инструменты способны генерировать стандартный поток MIDI-данных, тем самым устраняя необходимость в специальных синтезаторах и открывая возможность управления любым MIDI-совместимым синтезатором или другим устройством. Эти инструменты, хотя обычно имеют форму кларнета с расположением клавиш, как у саксофона, предлагают возможность распознавать аппликатуры различных деревянных и медных духовых инструментов. Основное различие между подходами двух компаний заключается в действии их ключей. Инструменты серии Yamaha WX имеют движущиеся клавиши, такие как саксофон или флейта, которые при нажатии приводят в действие небольшие переключатели. Инструменты серии Akai EWI оснащены неподвижными сенсорными клавишами, которые сигнализируют, когда игрок просто касается клавиш. В руках опытных музыкантов каждый из этих инструментов доказал свою способность играть на высоком уровне артистизма.
Ныне несуществующая серия Casio DH представляла собой игрушечные ветровые контроллеры, представленные в середине 1980-х годов, имевшие встроенный динамик (с ограниченным количеством источников звука), а также их можно было использовать в качестве MIDI-контроллеров.
Недавним дополнением к категории контроллеров духовых инструментов стал Synthophone, полностью электронный контроллер духовых инструментов, встроенный в корпус альт-саксофона. Поскольку электронные компоненты занимают открытое пространство саксофона, на нем нельзя играть как на акустическом инструменте; однако, поскольку внешний вид соответствует внешнему виду акустического инструмента, играть на нем значительно удобнее.
Кроме того, доступны контроллеры дыхания с клавиатурой. Они модулируют стандартные клавиатуры, компьютеры и другие MIDI-устройства, то есть на них играют не как на деревянных духовых инструментах, а как на клавиатуре, но с контроллером дыхания (похожим на насосный орган ). Серию BC компании Yamaha можно использовать для управления DX и EX-блоки. Midi Solutions производит преобразователь, который позволяет управлять любым MIDI-устройством с помощью контроллеров Yamaha BC. TEControl также производит USB-устройство, которое представляет собой просто дисковод с прикрепленной дыхательной трубкой, который можно подключить к любому стандартному компьютеру.
В течение 1990-х годов основные аппаратные контроллеры ветра совершенствовались за счет последующих моделей, а также был представлен ряд второстепенных и менее коммерчески успешных контроллеров. Эти программные решения какое-то время были единственным жизнеспособным мостом между деревянными духовыми или медными духовыми инструментами и синтезатором. Но начиная с 1980-х годов начала появляться менее известная альтернатива, основанная на программном обеспечении. С помощью программной программы преобразования музыкант играет на обычном духовом инструменте в микрофон, после чего программа (иногда со специальным компьютерным оборудованием) интерпретирует высоту, динамику и выражение этого акустического звука и генерирует стандартный поток MIDI-данных. вовремя подыгрывать исполнителю через синтезатор.
Хотя первый коммерческий продукт, в котором применялся этот подход, относится к Fairlight Voicetracker VT-5 1985 года, более успешный современный подход с использованием программного обеспечения на персональных компьютерах (в сочетании с рабочей станцией цифрового аудио и программными синтезаторами) является относительно новым. Еще двумя недавними примерами этого весьма необычного архаичного подхода были Thing-1 от ThingTone Software и Digital Ear Realtime от Epinoisis Software.
Отчасти благодаря быстрому и чувствительному переключению клавиш и системам распознавания дыхания аппаратные и программные контроллеры ветра предъявляют точные требования к игроку, который надеется играть с техническим мастерством. Опытный исполнитель на деревянных духовых или медных духовых инструментах может обнаружить, что аппаратный или программный контроллер духовых инструментов будет воспроизводить нежелательную ноту (называемую «сбоем») даже при малейшем несовершенстве аппликатуры или техники артикуляции. Как показывают лучшие записи, эти трудности можно преодолеть с помощью практики.
В отличие от живого выступления с контроллером ветра и в ответ на эти технические проблемы, некоторые «исполнения» в записях достигаются за счет тщательной постобработки или вставки и редактирования нот за нотами с использованием программы нотации или секвенсора. [ оригинальное исследование? ]
Практически все современные синтезаторы и их звуковые библиотеки предназначены для игры в первую очередь с помощью контроллера клавиатуры, при этом игрок часто резервирует одну руку для управления множеством элементов управления в реальном времени, чтобы определить, как звучит инструмент, возможно, используя ногу для управления педалью экспрессии. . [ оригинальное исследование? ]
Игроки, играющие на ветряных контроллерах, не имеют доступа к такому большому количеству этих элементов управления и поэтому часто ограничены в использовании всех потенциальных изменений голоса и артикуляции своих синтезаторов, кроме технологий физического моделирования (Yamaha VL70-m), моделирования сэмплов и гибридных технологий. (движок SWAM) обещает больше контроля над выражениями для игроков, управляющих ветром. Кроме того, звукорежиссеры уделяют больше внимания различным игровым идиомам, в которых будут использоваться их звуки. Например, некоторые перкуссионные звуки не очень хорошо сочетаются с духовым контроллером просто потому, что игра на ударном инструменте не является идиоматичной для деревянных духовых инструментов, тогда как синтезированные инструменты, моделирующие акустические свойства деревянных духовых инструментов, покажутся подходящим и естественным игроку, играющему на духовом инструменте. [ оригинальное исследование? ]
Некоторые из многих аппаратных (Yamaha, Roland, Akai, Kurzweill, Aodyo) и программных (Native Instruments, Garritan, SampleModeling, Sample Logic, LinPlug, Audio Modeling) синтезаторов обеспечивают специальную поддержку контроллеров ветра, и они сильно различаются в зависимости от насколько хорошо они имитируют акустические духовые, духовые и струнные инструменты. Технология SWAM, разработанная Audio Modeling, имеет специальные настройки для духовых контроллеров Yamaha, EWI, Sylphyo и Aerophone и позволила добиться очень быстрого естественного отклика виртуальных духовых инструментов и смычковых струн. Также Samplemodeling имеет специальные настройки для контроллеров ветра на базе Kontakt. Тем не менее, практически все современные синтезаторы реагируют на непрерывные MIDI-контроллеры, и данные, предоставляемые контроллером ветра, дыханием и губами, обычно могут быть направлены на них выразительным способом. [ оригинальное исследование? ]
Примером аппаратного синтезатора с поддержкой контроллера ветра является Yamaha VL70-m, который использует синтез физического моделирования. Физическое моделирование обеспечивает уникальный уровень реагирования на управляющие сигналы, посылаемые контроллером ветра. Эмуляция звуков акустических инструментов различается по качеству. VL70-m можно подключать напрямую к контроллерам серии Yamaha WX, а также через MIDI к Akai и другим духовым контроллерам. Аналогичным образом, примером программного синтезатора с поддержкой игры на контроллере ветра является синтезатор Zebra от Урса Хекмана, программный синтезатор ES2 от Apple, программный синтезатор Mono/Poly от Korg, инструменты SWAM от Audio Modeling и многие другие. Важно отметить, что какой бы синтезатор ни использовался, его необходимо настроить с помощью специально разработанных патчей, реагирующих на дыхание, для оптимального реагирования на контроллер ветра.
Основными производителями контроллеров ветра являются Akai , Roland и Yamaha . По состоянию на начало 2022 года доступные для массового производства контроллеры ветра включают Akai EWI SOLO, EWI5000, модели Roland Aerophone AE-01, AE-05, AE-10, AE-20 и AE-30, Aodyo Sylphyo. Менее доступная модель — Synthophone. Также существуют инструменты ручной работы со сверхмалой громкостью, которые, тем не менее, являются продвинутыми (благодаря умелому использованию готовой электроники), такие как Berglund NuRad, NuEVI и WARBL от Mowry Stringed Instruments.
Модели, снятые с производства и снятые с производства, включают Akai EWI USB (снято с производства в 2022 году), 4000 (снято с производства в 2019 году). Также модели 20-го века (частично аналоговые) от Akai, такие как 3020, 3000 и 1000. Более старые модели Yamaha, снятые с производства, включают WX11, WX7 и WX5 . Casio предлагала больше игрушечных моделей, включая DH-100, DH-200, DH-500 и DH-800.
Synthophone — это синтезатор Wind Controller. Это MIDI- саксофон с настоящей саксофонной аппликатурой и стандартным саксофонным амбушюром. Аппаратное обеспечение MIDI позволяет считывать действия клавиш, а также дыхание и давление губ как MIDI-данные. Поскольку это саксофон, аппликатура та же, но с некоторыми дополнениями. Несколько комбинаций позволяют редактировать патчи и гармонии в реальном времени. Инструмент несколько раз появлялся на выставке NAMM Show , в том числе в 1997 году . клавиш) был разработан Мартином Хурни. Он был подключен к специальной системе аналогового синтезатора. За этой первой стадией Synthophone последовал НАСТОЯЩИЙ альт-саксофон с клавишами, подключенными к системе переключения, чтобы дать более реалистичное ощущение игры». [11] «На конкурсе ARS ELECTRONICA 1984 года первый приз был отдан конструкции Синтофона за его «самую оригинальную и ориентированную на будущее разработку в области производства электронного звука». [12] После этого был разработан прототип с поддержкой MIDI, чтобы расширить его функциональность до контроллера Wind. Синтофон – это эволюция акустического саксофона в век информации . Синтофон производится компанией Softwind Instruments в Берне, Швейцария.
После Synthophone было выпущено несколько других MIDI-саксофонов с настоящей аппликатурой саксофона: в 2019 году Travel Sax от Odisei Music, [13] в 2020 году цифровой саксофон YDS-150 от Yamaha [14] , а также в 2020 году Emeo. [15] Эти MIDI-саксофоны оснащены датчиками давления дыхания для регулировки громкости, но они не считывают давление губ и, следовательно, не позволяют контролировать высоту звука с помощью амбушюра или манеры дыхания. С помощью YDS-150 изменение высоты тона может быть достигнуто с помощью отдельного входа на инструменте. Travel Sax, YDS-150 и Emeo позволяют настраивать параметры с помощью мобильного приложения, подключенного по Bluetooth.
Синтофон требует иного ухода, чем саксофон . Он отличается от других духовых контроллеров отсутствием встроенных пресетов, его необходимо использовать с компьютером или MIDI-синтезатором. Трость приклеена к обработанной металлической детали (датчику губы). [16] Дополнительные комбинации пальцев позволяют инструменту создавать полифонические эффекты, делая его аккордовым инструментом, или на нем можно играть как на гомофоническом инструменте. [17] Некоторые другие отличительные особенности - это выбираемая диатоническая тональность, шесть вариаций аккордов (инверсии, сабвуферы, количество голосов, унисон/аккорды), регулируемые губами, замораживающая гармония, сустейн и облигато или портаменто. [18] Программируется переключение на клавиши Bb, C, Eb. Электроника находится внутри саксофона Yamaha YAS-275 .