Модульные синтезаторы — это синтезаторы, состоящие из отдельных модулей для различных функций. Модули могут быть соединены вместе пользователем для создания патча . Выходы модулей могут включать аудиосигналы , аналоговые управляющие напряжения или цифровые сигналы для логических или временных условий. Типичные модули — это генераторы, управляемые напряжением , фильтры, управляемые напряжением , усилители, управляемые напряжением , и генераторы огибающей .
Первый модульный синтезатор был разработан немецким инженером Харальдом Боде в конце 1950-х годов. [1] В 1960-х годах появились синтезатор Moog и модульная электронная музыкальная система Buchla , созданная примерно в тот же период. [2] Moog состоял из отдельных модулей, которые создавали и формировали звуки, таких как огибающие , генераторы шума , фильтры и секвенсоры , [3] [4] соединенных коммутационными шнурами . [5]
Японская компания Roland выпустила Roland System 100 в 1975 году, за ней в 1976 году последовала System 700 и в 1979 году System 100m . [1]
В конце 1970-х годов модульные синтезаторы начали в значительной степени вытесняться в поп-музыке высокоинтегрированными клавишными синтезаторами, стойками MIDI -подключенного оборудования и сэмплерами . К 1990-м годам модульные синтезаторы вышли из моды по сравнению с более дешевыми, меньшими цифровыми и программными синтезаторами. [1] Однако по-прежнему существовало сообщество, которое выбирало физически патченный подход, гибкость и звучание традиционных модульных систем.
С конца 1990-х годов [ когда? ] наблюдается всплеск популярности аналоговых синтезаторов, чему способствовали практика физической стандартизации, увеличение количества доступного ретро-оборудования и интереса к нему, снижение производственных затрат и повышение надежности и стабильности электроники, вновь открытая способность модулей управлять вещами, отличными от звука, и в целом повышение уровня образования за счет разработки систем виртуального синтеза, таких как VCV Rack , MAX/MSP, Pd и Reaktor и т. д.
Основные модульные функции: сигнал, управление, логика/синхронизация. Обычно входы и выходы представляют собой электрическое напряжение .
Разница между модулем синтезатора и автономным блоком эффектов заключается в том, что блок эффектов будет иметь соединения для ввода и вывода аудиосигнала, а также ручки или переключатели, с помощью которых пользователи смогут управлять различными параметрами устройства (например, скоростью модуляции для эффекта хоруса), в то время как модуль синтезатора может иметь соединения для ввода и вывода, но также будет иметь соединения, позволяющие другим модулям дополнительно управлять параметрами устройства (например, для подключения модуля низкочастотного осциллятора к входу модуляции модуля задержки для получения эффекта хоруса).
Существует множество различных типов модулей. Модули с одинаковыми базовыми функциями могут иметь разные входы, выходы и элементы управления в зависимости от степени их сложности. Некоторые примеры включают генератор, управляемый напряжением (VCO), который может иметь опции для синхронизации (жесткой или мягкой), линейной или экспоненциальной частотной модуляции и переменной формы волны; фильтр, управляемый напряжением (VCF), который может иметь как резонанс, так и управление полосой пропускания; и генератор огибающей, который может обеспечивать выходы на каждом этапе процесса. Примеры более сложных модулей включают преобразователь частоты, секвенсор и вокодер.
Модульные синтезаторы могут быть громоздкими и дорогими. Существуют некоторые стандарты, которым следуют производители для своего ассортимента физических синтезаторов, такие как управляющее напряжение 1 В/октава и пороги затвора и триггера, обеспечивающие общую совместимость; однако для подключения синтезаторов разных производителей могут потребоваться кабели с разными типами штекеров.
Немецкий инженер Дитер Дёпфер считал, что модульные синтезаторы все еще могут быть полезны для создания уникальных звуков, и создал новую, меньшую модульную систему, Doepfer A-100. Это привело к новому стандарту для модульных систем, Eurorack ; по состоянию на 2017 год более 100 компаний, включая Moog и Roland, разрабатывали модули Eurorack. [1]
Модули обычно можно разделить на категории источников и процессоров. [6] Стандартные модули, встречающиеся в модульном синтезаторе:
Источники — характеризуются выходом, но не имеют входного сигнала; могут иметь управляющие входы:
Процессоры — характеризуются сигнальным входом и выходом и могут иметь управляющие входы:
Предложения по оборудованию варьируются от полных систем в корпусах до наборов для любителей. Многие производители дополняют свой ассортимент продуктами, основанными на недавних переделках классических модулей; часто как оригинальные, так и последующие переделанные конструкции доступны бесплатно в Интернете, поскольку оригинальные патенты истекли. Многие дизайнеры-любители также предлагают пустые печатные платы и передние панели для продажи другим любителям.
Многие ранние модули синтезаторов имели высоту в целых дюймах: 11" (например, Roland 700), 10" (например, Wavemakers), 9" (например, Aries), 8" (например, ARP 2500), 7" (например, Polyfusion, Buchla, Serge), 6" (например, Emu) и ширину в кратных 1/4" дюймах. В последнее время все более популярным стало следовать стандартной системе стоечных блоков 19" : 6U (Wiard), 5U (8,75" например, Moog/Modcan), 4U (например, Serge), 3U ( Eurorack ).
В частности, следует отметить два стандарта модулей 3U: Frac Rack (например, PAiA), который использует весь 3U для передней панели, и Eurorack (например, Doepfer), который имеет 2-миллиметровый горизонтальный выступ, между которым устанавливаются передние панели. Существуют и другие незначительные вариации, когда европейские или японские производители округляют измерение U вверх или вниз до более близкого удобного метрического эквивалента; например, обычные модули 5U имеют размер ровно 8,75 дюйма (222,25 мм), но неамериканские производители могут предпочесть 220 или 230 мм.
Другие различия заключаются в используемых штекерах, которые могут соответствовать телефонным разъемам 1/4 дюйма (6,3 мм) или 3,5 мм, разъемам типа «банан» или соединительным проводам макетной платы ; в основном источнике питания, который чаще всего составляет ±12 В [7] или ±15 В, но может варьироваться от 2,5 ± 2,5 В [8] до 0 ± 18 В для разных производителей или систем; в напряжениях триггера или затвора (триггер Moog S или положительный затвор) с типичными уровнями аудиосигнала (часто ± 5 В с запасом по перегрузке ± 5 В); и в управляющих напряжениях вольт/октава, как правило, 1 В/октава, но в некоторых случаях 1,2 В/октава.
В большинстве аналоговых модульных систем частота экспоненциально связана с управляющим напряжением (например, 1 вольт/октава или 1,2 вольт/октава), иногда это называется линейно , потому что человеческое ухо воспринимает частоты логарифмически, причем каждая октава имеет одинаковый воспринимаемый размер. Некоторые синтезаторы (например, Korg MS-20 , ETI 4600) используют систему, в которой частота (но не воспринимаемая высота тона) линейна с напряжением.
Из-за постоянно изменяющегося характера ручек и слайдеров воспроизведение точного патча может оказаться затруднительным.
Существуют также программные синтезаторы для персональных компьютеров , организованные как взаимосвязанные модули. Многие из них являются виртуальными аналоговыми синтезаторами, где модули имитируют аппаратную функциональность. Некоторые из них также являются виртуальными модульными системами, которые имитируют реальные исторические модульные синтезаторы.
Компьютеры стали настолько мощными, что программы могут реалистично моделировать сигналы, звуки и патчинг модульных синтезаторов. Хотя потенциально отсутствует физическое присутствие желаемой аналоговой генерации звука, реальной манипуляции напряжением, ручек, слайдеров, кабелей и светодиодов , программные модульные синтезаторы предлагают бесконечные вариации и визуальное патчингирование по более доступной цене и в компактном форм-факторе.
Популярные форматы плагинов , такие как VST, можно комбинировать по модульному принципу.
Модульный синтезатор имеет корпус или раму, в которую могут быть установлены произвольные модули; модули обычно соединяются между собой с помощью коммутационных шнуров, а система может включать модули из разных источников, если она соответствует форм-факторам корпуса и использует те же электрические характеристики.
С другой стороны, полумодульный синтезатор представляет собой набор модулей от одного производителя, который производит сплоченный продукт, инструмент. Модули не могут быть заменены, и обычно типовая конфигурация предварительно смонтирована. Модули, как правило, неразделимы и могут физически быть частями непрерывной печатной платы. Однако производитель предоставляет механизмы, позволяющие пользователю подключать модули в разном порядке и часто подключать внешние компоненты или модули (выбранные и предоставленные пользователем) между модулями инструмента. [ необходима цитата ]
Матричные системы используют матрицы штырьков или другие коммутаторы кросс-точек вместо коммутационных шнуров. ARP 2500 был первым синтезатором, использовавшим фиксированную матрицу коммутаторов. Матрица штырьков стала популярной в EMS VCS-3 и его потомках, таких как EMS Synthi 100. Другие системы включают ETI 4600 и Maplin 5600s.
Чистая логическая компоновка этих матриц вдохновила ряд производителей, таких как Arturia , включить цифровые программируемые матрицы в свои аналоговые или виртуальные аналоговые синтезаторы. Многие полностью цифровые синтезаторы, такие как Alesis Ion , используют логику и номенклатуру матрицы модуляции , даже когда графическая компоновка аппаратной матрицы полностью отсутствует.
Различные модули полумодульного синтезатора соединены вместе в типичную конфигурацию, но могут быть перемонтированы пользователем с помощью коммутационных шнуров. Некоторые примеры: ARP 2600 , Anyware Semtex, Cwejman S1, EML101, Evenfall Minimodular, Future Retro XS, Korg MS-10 / MS-20 / PS-3100 / PS-3200 / PS-3300 , Mungo State Zero, Roland System 100 , Korg Volca Modular и Moog Mother-32 .
Реконфигурируемые системы позволяют направлять определенные сигналы через модули в разных порядках без использования коммутационных шнуров. Примерами являются Oberheim Matrix и Rhodes Chroma , а также Moog Voyager.
Гибридные синтезаторы используют аппаратное и программное обеспечение в сочетании для реализации патчей. Примерами являются Arturia Origin от Arturia (полностью автономный), Clavia Nord Modular и Clavia Nord Modular G2 (им нужен внешний компьютер для редактирования патчей) и Audiocubes .