Контроллер духовых инструментов , иногда называемый синтезатором духовых инструментов , представляет собой электронный духовой инструмент . Обычно это MIDI-контроллер, связанный с одним или несколькими музыкальными синтезаторами . [1] Чаще всего на духовых инструментах играют и перебирают пальцами, как на деревянных духовых инструментах, обычно на саксофоне , а затем следуют медные духовые инструменты, в частности труба . Были созданы модели, которые играют и перебирают пальцами, как на других акустических инструментах, таких как блокфлейта или свисток . Наиболее распространенная форма контроллера духовых инструментов использует электронные датчики для преобразования аппликатуры, давления дыхания, давления прикуса, давления пальцев и другой информации о жестах или действиях в сигналы управления, которые влияют на музыкальные звуки. Сигналы управления или MIDI-сообщения, генерируемые контроллером духовых инструментов, используются для управления внутренними или внешними устройствами, такими как аналоговые синтезаторы или MIDI -совместимые синтезаторы, модули синтезаторов , программные синтезаторы , секвенсоры или даже неинструментами, такими как системы освещения.
Также доступны более простые контроллеры дыхания . В отличие от духовых контроллеров, они не запускают ноты и предназначены для использования в сочетании с клавиатурой или синтезатором. [2] Контроллер дыхания может использоваться с клавиатурным MIDI-контроллером для добавления артикуляции и экспрессии к нотам, звучащим на клавиатуре. Например, исполнитель, который нажал длительно удерживаемую ноту на клавиатуре с непрерывным звуком, например, струнный пэд, может дуть сильнее в контроллер дыхания, установленный для управления громкостью, чтобы сделать эту ноту крещендо или постепенно дуть все слабее и слабее, чтобы заставить громкость затихать.
Некоторые духовые контроллеры содержат встроенный звуковой генератор и могут быть подключены напрямую к усилителю или наушникам. Некоторые даже включают в себя небольшие встроенные динамики, такие как серии Roland Aerophone и Akai EWI SOLO, однако их небольшие акустические системы не могут правильно воспроизводить басовые ноты или обеспечивать адекватные уровни звука для серьезного живого выступления, поэтому эти встроенные звуковые системы предназначены исключительно для домашних занятий на умеренных уровнях воспроизведения. Некоторые духовые контроллеры, такие как EWI USB, Berglund NuEVI и NuRAD, являются строго «контроллерами» и не издают звук самостоятельно, и поэтому должны быть подключены через MIDI или USB к устройству генерации звука (или программному синтезатору ). По этой причине духовой контроллер может звучать почти как угодно (в зависимости от возможностей его звукового генератора ). Модели духовых контроллеров, такие как Akai EWI5000, EWI SOLO и Roland Aerophones, имеют встроенные встроенные образцы звуков, а также выходы MIDI и/или USB. В настоящее время снятые с производства EWI 4000 имели встроенный субтрактивный синтезатор DSP вместо сэмплированных инструментов, поэтому они по-прежнему популярны 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, духовой орган, хор, синтезаторы или даже петух на скотном дворе. Независимо от того, разработаны ли они в первую очередь для исполнителей на духовых инструментах, духовых инструментах или губной гармошке , контроллеры могут воспроизводить любой виртуальный инструментальный звук. Некоторые виртуальные инструменты и аппаратные синтезаторы лучше подходят для адаптации к исполнению духового контроллера, чем другие. Пригодность аппаратного или программного синтезатора во многом зависит от доступных параметров управления. Параметры отображения MIDI CC позволяют исполнителю управлять такими элементами, как фильтр, обрезанный с помощью управления дыханием для выразительной динамики. Для оптимальной выразительности требуются пользовательские патчи (или пресеты) , чтобы воспользоваться значительными преимуществами управления ветром.
Уже в 1930-х годах Бенджамин Ф. Мисснер работал над различными электроакустическими инструментами. Среди них был электроакустический кларнет, который имел электромагнитный датчик для вибрации язычка и был подключен к различным электронным фильтрам. Патент Мисснера от 1938 года [3] [4] знаменует рождение семейства электронных духовых инструментов. [5]
Ранние эксперименты с полностью электронными инструментами начались в 1940-х годах. Лео Ф. Дж. Арнольд изобрел электронный кларнет, который имел переключатель включения/выключения, управляемый человеческим дыханием. Этот инструмент задокументирован в патенте Арнольда от 1942 года. [6] [7] [5]
Француз Жорж Йенни и немецкий инженер Эрнст Захариас сыграли важную роль в разработке первых аналоговых духовых контроллеров в 1950-х годах. Йенни получил патент на электронный духовой инструмент в 1954 году. [8] [9] Он оснащен датчиком дыхания для переменной регулировки громкости, который работает с пьезоэлементом . Прототипы Захариаса, который начал работать над электронными духовыми инструментами в 1956 году, привели к появлению первого серийно выпускаемого духового синтезатора — Hohner Electra-Melodica, выпущенного в 1967 году. [5]
Первым широко используемым духовым контроллером был Lyricon от Computone, который появился в эпоху аналоговых синтезаторов 1970-х годов. Lyricon был основан на аппликатуре саксофона и использовал похожий мундштук. Он установил стандарт для аппаратных духовых контроллеров с рядом функций, которые были сохранены в современных духовых контроллерах MIDI, включая возможность правильно интерпретировать выразительное использование артикуляции язычка, динамику, управляемую дыханием, и изменение высоты тона, управляемое амбушюром. Lyricon также расширил диапазон игры на несколько октав за пределы привычного диапазона для исполнителей на деревянных духовых инструментах. Генерация тона на Lyricon была ограничена выделенным аналоговым синтезатором, разработанным специально для интерпретации различных проводных аналоговых выходов с инструмента. Известными ранними исполнителями записей на Lyricon являются Роланд Кирк и Том Скотт . Сторонние адаптации позже перенесли Lyricon в эпоху MIDI.
Следующим заметным контроллером духовых инструментов был Steiner EVI в стиле духовых инструментов, изобретенный пионером в области контроллеров духовых инструментов Найлом Штайнером. Штайнер был изобретателем контроллера духовых инструментов EVI (электронный клапанный инструмент), разработанного для исполнителей на духовых инструментах, а также EWI ( электронный деревянный духовой инструмент), разработанного для исполнителей на деревянных духовых инструментах. Штайнер внес много очень важных вкладов в разработку контроллеров духовых инструментов. Его исследования начались в конце 1960-х годов, и его первым контроллером духовых инструментов был Steiner Parker EVI, выпущенный в 1975 году. Первоначально этот EVI был всего лишь «контроллером», который отправлял управляющие напряжения только для высоты тона и гейта и должен был подключаться к коммерческим аналоговым синтезаторам. Датчик дыхания на этой ранней оригинальной модели EVI был очень грубым и состоял из простого переключателя включения/выключения, активируемого давлением дыхания исполнителя. Штайнер продолжал совершенствовать и разрабатывать новые выразительные методы восприятия жестов игрока, которые с тех пор стали стандартными функциями духового контроллера, такими как выразительный пропорциональный тип датчика дыхания (по сравнению с более ранним типом датчика дыхания включения/выключения), датчик 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 духового контроллера Штайнера в конечном итоге включали его собственную конструкцию аналогового синтезатора, объединенную в полную автономную систему (Steinerphone). Штайнер также был студийным музыкантом и играл на своем EVI в саундтреке к фильму « Апокалипсис сегодня»". Вскоре после выпуска Steiner EVI музыканты, играющие на деревянных духовых инструментах, попросили Steiner сделать версию EVI для деревянных духовых инструментов, и Steiner спроектировал EWI. EWI прославился в середине 1980-х годов благодаря джазовому музыканту Майклу Брекеру из группы Steps Ahead, когда он играл на Steinerphone EWI с ослепительной бравадой. Около 1985 года Steiner разработал сложный интерфейс MIDI для своих EVI и EWI, модифицировав блок JL Cooper Wind Driver. В 1987 году Akai лицензировала разработки Steiner EVI и EWI и выпустила духовые контроллеры Akai EVI1000 в стиле духовых инструментов и EWI1000 в стиле духовых инструментов вместе с сопутствующим звуковым модулем EWV2000. EWV2000 имел выходной разъем MIDI, который позволял подключать его к дополнительным синтезаторам MIDI, открывая вселенную возможностей и многочисленные записи как в саундтреках к фильмам и телевидению, так и в записях поп-музыки. Контроллеры EVI1000 или EWI1000 в сочетании с генератором звука EWV2000 фактически представляли собой гибридную цифро-аналоговую систему. Аналоговые сигналы извлекались из различных датчиков (например, клавиша, прикус, изгиб, скольжение и т. д.) на контроллере EVI1000/EWI1000, а затем преобразовывались в цифровые сигналы с помощью микропроцессора в EWV2000. Затем эти цифровые сигналы изменялись микропроцессором, а ЦАП преобразовывались во внутренние аналоговые управляющие напряжения, соответствующие аналоговым синтезаторным ИС в EWV2000. ЦАП, используемый в EWV2000, имел очень высокое разрешение и скорость преобразования, так что реакция на игрока ощущалась немедленно, т. е. «аналоговой». Последующие системы EWI3000, EWI3020 и EWI3030m также использовали эту схему АЦП/А в своих специализированных тональных модулях, хотя эти более поздние модели EWI поддерживали вход и выход MIDI.
С появлением MIDI и цифровых сэмплеров на базе компьютера в начале 1980-х годов новая музыкальная технология открыла путь к появлению множества «альтернативных» MIDI-контроллеров. В 1960-х и 1970-х годах основным способом игры на синтезаторах для музыкантов была клавиатура. С появлением MIDI впервые стало возможным играть на MIDI-синтезаторах и сэмплерах для не-клавишных. К этим новым контроллерам относятся, в частности: MIDI-ударные, MIDI-гитарные синтезаторы и MIDI-духовые контроллеры. Гитарист Пэт Метени , игравший на гитарном синтезаторе , и саксофонист Майкл Брекер , игравший на духовом контроллере, проложили путь к демонстрации виртуозного потенциала этого нового арсенала MIDI-технологий на мировой сцене посредством обширных гастролей и записей на крупных лейблах.
Наиболее распространенные [ требуется ссылка ] чисто цифровые духовые контроллеры включают Yamaha серии WX и Akai серии EWI . Эти инструменты способны генерировать стандартный поток данных MIDI, тем самым устраняя необходимость в специализированных синтезаторах и открывая возможность управления любым совместимым с MIDI синтезатором или другим устройством. Эти инструменты, хотя обычно имеют форму кларнета с раскладкой клавиш, похожей на саксофон, предлагают возможность распознавать аппликатуры для ассортимента деревянных духовых инструментов и медных духовых инструментов. Основное различие между подходами, принятыми двумя компаниями, заключается в действии их клавиш. Инструменты серии Yamaha WX имеют подвижные клавиши, как у саксофона или флейты, которые при нажатии активируют небольшие переключатели. Инструменты серии Akai EWI имеют неподвижные, чувствительные к прикосновению клавиши, которые сигнализируют, когда игрок просто касается клавиш. В руках опытных игроков каждый из этих инструментов доказал свою способность играть на высоком уровне артистизма.
Ныне несуществующая серия Casio DH представляла собой игрушечные духовые контроллеры, представленные в середине 1980-х годов и имевшие встроенный динамик (с ограниченными источниками звука), а также пригодные для использования в качестве MIDI-контроллеров.
Недавнее дополнение к категории духовых контроллеров — это Synthophone, полностью электронный духовой контроллер, 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 гораздо привычнее.
Кроме того, также доступны контроллеры дыхания на основе клавиатуры. Они модулируют стандартные клавиатуры, компьютеры и другие устройства MIDI, то есть на них играют не как на духовых инструментах, а как на клавиатуре, но с контроллером дыхания (похожим на насосный орган ). Серия BC от Yamaha может использоваться для управления устройствами DX и EX. Midi Solutions производит преобразователь, который позволяет управлять любым устройством MIDI с помощью контроллеров BC от Yamaha. TEControl также производит USB-устройство, которое представляет собой просто джамп-драйв с прикрепленной трубкой дыхания, которую можно подключить к любому стандартному компьютеру.
В течение 1990-х годов основные аппаратные духовые контроллеры совершенствовались с помощью последовательных моделей, и было представлено несколько второстепенных и менее успешных в коммерческом плане контроллеров. Эти программные решения какое-то время были единственным жизнеспособным мостом между исполнителем на деревянных или медных духовых инструментах и синтезатором. Но начиная с 1980-х годов начала появляться менее известная программная альтернатива. С помощью программной программы преобразования музыкант играет на обычном духовом инструменте в микрофон, в этот момент программа (иногда со специальным компьютерным оборудованием) интерпретирует высоту, динамику и экспрессию этого акустического звука и генерирует стандартный поток данных MIDI как раз вовремя, чтобы играть вместе с исполнителем через синтезатор.
Хотя первый коммерческий продукт, пытающийся использовать этот подход, датируется Fairlight Voicetracker VT-5 1985 года, более успешный современный подход с использованием программного обеспечения на персональных компьютерах (в сочетании с цифровой звуковой рабочей станцией и программными синтезаторами) является относительно новым. Два более недавних примера этого весьма необычного архаичного подхода — Thing-1 от ThingTone Software и Digital Ear Realtime от Epinoisis Software.
Отчасти из-за их быстрого и чувствительного переключения клавиш и систем обнаружения дыхания как аппаратные, так и программные духовые контроллеры предъявляют точные требования к исполнителю, который надеется играть с техническим мастерством. Опытный исполнитель на деревянных или медных духовых инструментах может обнаружить, что аппаратный или программный духовой контроллер будет воспроизводить нежелательную ноту (называемую «сбоем») даже при малейшем несовершенстве в аппликатуре или технике артикуляции. Как показывают лучшие записи, эти трудности можно преодолеть с практикой.
В отличие от живого исполнения с использованием духового контроллера и в ответ на эти технические проблемы, некоторые «исполнения» в записях достигаются посредством тщательной постобработки или вставки и редактирования по нотам с использованием программы-нотатора или секвенсора. [ оригинальное исследование? ]
Практически все современные синтезаторы и их звуковые библиотеки разработаны для игры в первую очередь с помощью клавиатурного контроллера, при этом исполнитель часто резервирует одну руку для управления многочисленными элементами управления в реальном времени, чтобы определить, как звучит инструмент, возможно, используя ногу для управления педалью экспрессии. [ оригинальное исследование? ]
У исполнителей на духовых контроллерах нет доступа ко многим из этих элементов управления, и поэтому они часто ограничены в использовании всех потенциальных голосов и изменений артикуляции своих синтезаторов, но технологии физического моделирования (Yamaha VL70-m), моделирования сэмплов и гибридные технологии (движок SWAM) обещают больше контроля над выражением для исполнителей на духовых контроллерах. Кроме того, звукорежиссеры уделяют больше внимания различным игровым идиомам, в которых будут использоваться их звуки. Например, некоторые звуки ударных инструментов плохо работают с духовым контроллером просто потому, что игра на ударном инструменте не является идиоматической для духовых инструментов, тогда как синтезированные инструменты, моделирующие акустические свойства деревянных духовых инструментов, покажутся исполнителю на духовых контроллерах подходящими и естественными. [ оригинальное исследование? ]
Некоторые из множества аппаратных (Yamaha, Roland, Akai, Kurzweill, Aodyo) и программных (Native Instruments, Garritan, SampleModeling, Sample Logic, LinPlug, Audio Modeling) синтезаторов обеспечивают специальную поддержку для духовых контроллеров, и они сильно различаются в отношении того, насколько хорошо они эмулируют акустические духовые, медные и струнные инструменты. Технология SWAM, разработанная Audio Modeling, имеет специальные настройки для духовых контроллеров Yamaha, EWI, Sylphyo и Aerophone и преуспела в создании очень быстрого естественного отклика с их духовыми и смычковыми виртуальными инструментами. Также Samplemodeling имеет специальные настройки для духовых контроллеров на своих духовых на основе Kontakt. Тем не менее, практически все современные синтезаторы реагируют на непрерывные контроллеры MIDI, и данные, предоставляемые дыханием и вводом губ духового контроллера, обычно могут быть направлены на них выразительным образом. [ оригинальное исследование? ]
Примером аппаратного синтезатора с поддержкой духового контроллера является Yamaha VL70-m, который использует синтез физического моделирования. Физическое моделирование обеспечивает уникальный уровень реагирования на сигналы управления, отправляемые духовым контроллером. Эмуляция звуков акустических инструментов различается по качеству. VL70-m может подключаться напрямую к серии контроллеров Yamaha WX и через MIDI к Akai и другим духовым контроллерам. Аналогичным образом, примером программного синтезатора с поддержкой игры на духовом контроллере является синтезатор Zebra от Urs Heckmann, 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, чувствительных к дыханию, для оптимального реагирования на духовой контроллер.
Основными производителями духовых контроллеров являются Akai , Roland и Yamaha . По состоянию на начало 2022 года в продаже имеются следующие серийные духовые контроллеры: Akai EWI SOLO, EWI5000, Roland Aerophone моделей AE-01, AE-05, AE-10, AE-20 и AE-30, Aodyo Sylphyo. Менее распространенной моделью является Synthophone. Также существуют сверхмалые по громкости инструменты ручной работы, которые, тем не менее, являются передовыми (благодаря разумному 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 (снят с производства в 2022 году), 4000s (сняты с производства в 2019 году). Также модели 20-го века (частично аналоговые) от Akai, такие как 3020, 3000 и 1000. Более старые снятые с производства модели от Yamaha включают WX11, WX7 и WX5 . Casio предлагала более игрушечные предложения, включая DH-100, DH-200, DH-500 и DH-800.
Synthophone — это синтезатор Wind Controller. Это MIDI- саксофон, предлагающий настоящую саксофонную аппликатуру и стандартный саксофонный амбушюр. Аппаратное обеспечение MIDI позволяет считывать действие клавиш, а также дыхание и давление губ как данные MIDI. Поскольку это саксофон, аппликатура та же самая с некоторыми дополнениями — несколько комбинаций позволяют редактировать патчи и гармонию в реальном времени. Инструмент несколько раз появлялся на выставке NAMM , в том числе в 1997 году. [10]
После Synthophone было выпущено несколько других MIDI-саксофонов, которые предлагают настоящую саксофонную аппликатуру: в 2019 году Travel Sax от Odisei Music [11] , в 2020 году цифровой саксофон YDS-150 от Yamaha [12] , а также в 2020 году Emeo. [13] Эти MIDI-саксофоны имеют датчики давления дыхания для регулировки громкости, но они не считывают давление губ и, таким образом, не позволяют управлять высотой звука амбушюром или манерой дыхания. С YDS-150 изменение высоты звука может быть достигнуто с помощью отдельного входа на инструменте. Travel Sax, YDS-150 и Emeo предусматривают настройку параметров с помощью мобильного приложения, подключенного по Bluetooth.