Модульные синтезаторы — это синтезаторы , состоящие из отдельных модулей для разных функций. Модули могут быть соединены пользователем вместе для создания патча . Выходы модулей могут включать в себя аудиосигналы , аналоговые управляющие напряжения или цифровые сигналы для логических или временных условий. Типичными модулями являются генераторы, управляемые напряжением , фильтры, управляемые напряжением , усилители, управляемые напряжением, и генераторы огибающих .
Первый модульный синтезатор был разработан немецким инженером Харальдом Боде в конце 1950-х годов. [1] В 1960-е годы были представлены синтезатор Moog и модульная электронная музыкальная система Buchla , созданные 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] соединенные патч-кордами . [5]
Японская компания Roland выпустила Roland System 100 в 1975 году, за ней последовали System 700 в 1976 году и System 100m в 1979 году. [1]
В конце 1970-х годов модульные синтезаторы начали в значительной степени вытесняться в поп-музыке высокоинтегрированными клавишными синтезаторами, стойками с MIDI -подключаемым оборудованием и сэмплерами . К 1990-м годам модульные синтезаторы вышли из моды по сравнению с более дешевыми и меньшими цифровыми и программными синтезаторами. [1] Однако по-прежнему существовало сообщество, которое предпочитало подход с физическими исправлениями, гибкость и надежность традиционных модульных систем.
С конца 1990-х годов [ когда? ] произошел всплеск популярности аналоговых синтезаторов, чему способствовала практика физической стандартизации, увеличение доступного ретро-оборудования и интереса, снижение производственных затрат и повышение электронной надежности и стабильности, вновь открытая способность модулей управлять вещами, отличными от звука, и в целом повышенное образование за счет разработки систем виртуального синтеза, таких как VCV Rack , MAX/MSP, Pd и Reaktor и т. д.
Базовыми модульными функциями являются: сигнал, управление, логика/тайминг. 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, позволяющие пользователям управлять различными параметрами устройства (например, скоростью модуляции для эффект хоруса), при этом модуль синтезатора может иметь соединения для входа и выхода, но также будет иметь соединения для дальнейшего управления параметрами устройства другими модулями (например, для подключения модуля низкочастотного генератора к входу модуляции модуль 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 (ГУН), который может иметь варианты синхронизации (жесткой или мягкой), линейной или экспоненциальной частотной модуляции и переменной формы сигнала; фильтр, управляемый напряжением (VCF), который может иметь регуляторы как резонанса, так и полосы пропускания; и генератор огибающей, который может обеспечивать выходные данные 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 производители следуют в отношении своего диапазона физических синтезаторов, например, управляющее напряжение 1 В/октаву, а также пороговые значения затвора и триггера, обеспечивающие общую совместимость; однако для подключения синтезаторов разных производителей могут потребоваться кабели с разными типами вилок.
Немецкий инженер Дитер Допфер полагал, что модульные синтезаторы по-прежнему могут быть полезны для создания уникальных звуков, и создал новую модульную систему меньшего размера Doepfer A-100. Это привело к появлению нового стандарта модульных систем Eurorack ; По состоянию на 2017 год более 100 компаний, включая Moog и Roland, разрабатывали модули Eurorack. [1]
Модули обычно можно разделить на источники или процессоры. [6] Стандартные модули модульного синтезатора:
Источники – характеризуются выходом, но отсутствием входного сигнала; он может иметь управляющие входы:
Процессоры – характеризуются сигнальным входом и выходом и могут иметь управляющие входы:
Предложения по аппаратному обеспечению варьируются от полных систем в футлярах до комплектов для любителей. Многие производители пополняют свой ассортимент продуктами, основанными на недавних модификациях классических модулей; часто как оригинальная, так и последующие переработанные конструкции доступны бесплатно в Интернете, поскольку срок действия оригинальных патентов истек. Многие дизайнеры-любители также предоставляют пустые печатные платы и передние панели для продажи другим любителям.
Многие ранние модули синтезаторов имели высоту в целых дюймах: 11 дюймов (например, Roland 700), 10 дюймов (например, Wavemakers), 9 дюймов (например, Aries), 8 дюймов (например, ARP 2500), 7 дюймов (например, Polyfusion). , Buchla, Serge), 6 дюймов (например, Emu) и шириной, кратной 1/4 дюйма. В последнее время стало более популярным использовать стандартную систему стоек 19 дюймов : 6U (Wiard), 5U (например, 8,75 дюйма). , Moog/Modcan), 4U (например, Serge), 3U ( Eurorack ).
В частности, следует отметить два стандарта блоков 3U: Frac Rack (например, PAiA), в котором все 3U используется для передней панели, и Eurorack (например, Doepfer), который имеет горизонтальную кромку толщиной 2 мм, между которой располагаются передние панели. . Существуют и другие незначительные вариации, когда европейские или японские производители округляют размер U в большую или меньшую сторону до более близкого удобного метрического эквивалента; например, обычные модули высотой 5U имеют длину ровно 8,75 дюйма (222,25 мм), но неамериканские производители могут предпочесть 220 или 230 мм.
Другие различия заключаются в используемых вилках, которые могут соответствовать телефонным разъемам диаметром 1/4 дюйма (6,3 мм) или 3,5 мм , разъемам типа «банан» или соединительным проводам макетной платы ; в основном питании, которое чаще всего составляет ±12 В [7] или ±15 В, но может находиться в пределах от 2,5±2,5 В [8] до 0±18 В у разных производителей или систем; в напряжениях триггера или затвора (S-триггер Moog или положительный затвор) с типичными уровнями аудиосигнала (часто ±5 В с запасом ±5 В); и с управляющими напряжениями в вольтах/октаву, обычно 1 В/октаву, но в некоторых случаях 1,2 В/октаву.
В большинстве аналоговых модульных систем частота экспоненциально связана с управляющим напряжением (например, 1 вольт/октава или 1,2 вольт/октава), что иногда называют линейным, поскольку человеческое ухо воспринимает частоты логарифмически, при этом каждая октава имеет одинаковый воспринимаемый размер. . Некоторые синтезаторы (например, Korg MS-20 , ETI 4600) используют систему, в которой частота (но не воспринимаемая высота тона) линейно зависит от напряжения.
Из-за постоянно меняющегося характера ручек и ползунков воспроизведение точного патча может быть затруднено.
Существуют также программные синтезаторы для персональных компьютеров , организованные в виде взаимосвязанных модулей. Многие из них представляют собой виртуальные аналоговые синтезаторы, модули которых имитируют функциональность оборудования. Некоторые из них также представляют собой виртуальные модульные системы, имитирующие реальные исторические модульные синтезаторы.
Компьютеры стали настолько мощными, что программы могут реалистично моделировать сигналы, звуки и возможность внесения изменений в модульные синтезаторы. Программные модульные синтезаторы , потенциально лишенные физического присутствия желаемой аналоговой генерации звука, реального манипулирования напряжением, ручек, ползунков, кабелей и светодиодов , предлагают бесконечные вариации и визуальные исправления по более доступной цене и в компактном форм-факторе.
Популярные форматы плагинов , такие как VST, можно комбинировать модульным образом.
Модульный синтезатор имеет корпус или раму, в которую можно устанавливать произвольные модули; модули обычно соединяются вместе с помощью патч-кордов, и система может включать модули из разных источников, если они соответствуют форм-фактору корпуса и используют одни и те же электрические характеристики.
С другой стороны, полумодульный синтезатор представляет собой набор модулей от одного производителя, который образует целостный продукт, инструмент. Модули нельзя заменять, и обычно типичная конфигурация предварительно смонтирована. Модули обычно неразъемны и физически могут быть частями смежной печатной платы. Однако производитель предоставляет механизмы, позволяющие пользователю подключать модули в разном порядке и часто подключать внешние компоненты или модули (выбираемые и поставляемые пользователем) между модулями прибора. [ нужна цитата ]
В матричных системах вместо патч-кордов используются матрицы контактов или другие перекрестные переключатели. ARP 2500 был первым синтезатором, в котором использовалась фиксированная матрица переключателей. Матрица контактов стала популярной в EMS VCS-3 и его потомках, таких как EMS Synthi 100 . Другие системы включают ETI 4600 и Maplin 5600.
Чистая логическая структура этих матриц вдохновила многих производителей, таких как Arturia, на включение программируемых в цифровом виде матриц 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 типовую конфигурацию, но пользователь может пересоединить их с помощью патч-кордов. 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 маршрутизировать определенные сигналы через модули в разном порядке без использования патч-кордов. Примеры включают Матрицу Оберхейма и Цветность Родса , а также Муг Вояджер.
Гибридные синтезаторы используют комбинацию аппаратного и программного обеспечения для реализации патчей. Примеры включают Arturia Origin от Arturia (полностью автономный), Clavia Nord Modular и Clavia Nord Modular G2 (для редактирования патчей требуется внешний компьютер) и Audiocubes .