Сэмплер — электронный музыкальный инструмент , предназначенный для записи и воспроизведения сэмплов (фрагментов звукозаписи ). Сэмплы могут содержать такие элементы, как ритм, мелодия, речь, звуковые эффекты или более длинные фрагменты музыки.
В середине 20-го века появились клавишные инструменты, которые воспроизводили звуки, записанные на пленку, такие как меллотрон . По мере совершенствования технологий появились более дешевые автономные сэмплеры с большим объемом памяти , такие как E-mu Emulator , Akai S950 и Akai MPC .
Сэмплы могут быть загружены или записаны пользователем или производителем. Сэмплы могут воспроизводиться с помощью самой программы сэмплера, MIDI-клавиатуры , секвенсора или другого устройства запуска (например, электронных барабанов ). Поскольку эти образцы обычно хранятся в цифровой памяти, к информации можно быстро получить доступ. Один семпл может быть сдвинут по высоте на разные высоты для создания музыкальных гамм и аккордов .
Часто сэмплеры предлагают фильтры , блоки эффектов , модуляцию посредством низкочастотных колебаний и другие процессы, подобные синтезаторным, которые позволяют изменять исходный звук множеством различных способов. Большинство сэмплеров имеют возможности мультитембрализации — они могут воспроизводить разные звуки одновременно. Многие из них также являются полифоническими – они способны играть более одной ноты одновременно.
До появления сэмплеров на базе компьютерной памяти музыканты использовали клавиатуры с воспроизведением ленты, которые сохраняют записи на аналоговой ленте. При нажатии клавиши головка ленты контактирует с движущейся лентой и воспроизводит звук. Меллотрон был самой известной моделью, использовавшейся рядом групп в конце 1960-х и 1970-х годах, но такие системы были дорогими и тяжелыми из-за использования нескольких ленточных механизмов, а диапазон инструмента был ограничен тремя октавами на частоте . большинство. Для изменения звука в инструмент пришлось установить новый комплект кассет. Появление цифрового сэмплера сделало сэмплирование гораздо более практичным.
Самая ранняя цифровая выборка была сделана в системе EMS Musys, разработанной Питером Грогоно (программное обеспечение), Дэвидом Кокереллом (аппаратное обеспечение и интерфейс) и Питером Зиновьевым (проектирование и эксплуатация системы) в их лондонской (Путни) студии c. 1969. Система работала на двух мини-компьютерах Digital Equipment PDP-8 . У них была пара быстрых цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей, [1] [2] 12 000 (12 КБ) байт основной памяти ( ОЗУ ), подкрепленной жестким диском емкостью 32 КБ и ленточным хранилищем (DecTape). [3] [4] [5] Оборудование EMS использовалось для управления первой в мире цифровой студией (EMS London (Putney) Studio), и их первая цифровая выборка была сделана на этой системе в 1971–1972 годах для « Хронометра » Харрисона Бертвистла. » выпущен в 1975 году. [1] [6] [7]
Первым коммерчески доступным синтезатором сэмплирования был Computer Music Melodian Гарри Менделла (1976), а первым полифоническим цифровым синтезатором сэмплирования был произведенный в Австралии Fairlight CMI , впервые доступный в 1979 году. Эти ранние синтезаторы сэмплирования использовали синтез на основе волновой таблицы на основе сэмплов . [8]
Клавишные сэмплы отличались высокой ценой, которая была недоступна для большинства работающих музыкантов: ранние Fairlight начинались с 30 000 долларов. Эмулятор E-mu снизил цену до менее чем 10 000 долларов, но только в середине 1980-х годов действительно доступные клавиатурные сэмплеры начали появляться на рынке с Ensoniq Mirage в 1985 году и E-mu Emax в следующем году, который имел Цена ниже 2000 долларов. Вскоре после этого последовали Korg DSS-1 и S-Series от Roland.
В 1980-х годах гибридные синтезаторы начали использовать короткие семплы (например, фазу атаки инструмента) наряду с цифровым синтезом для создания более реалистичных имитаций инструментов, чем это было возможно раньше. Примерами являются инструменты Korg M1 , Roland U-110 , серия Yamaha SY и серия инструментов Kawai K. Ограничивающими факторами в то время были стоимость физической памяти ( ОЗУ ) и ограничения внешних устройств хранения данных, и этот подход позволял максимально эффективно использовать небольшой объем памяти, доступный инженерам-конструкторам.
Перкуссионный сэмплер E -mu SP-1200 , выпущенный в августе 1987 года, популяризировал использование цифровых сэмплеров в хип-хоп музыке конца 1980-х годов. Акаи был пионером во многих методах обработки, таких как перекрестное затухание и «растяжение по времени», позволяющее укорачивать или удлинять сэмплы, не влияя на высоту тона, и наоборот. Akai MPC60 , выпущенный в 1988 году, стал самым влиятельным сэмплером в хип-хоп музыке. [9] В том же году была выпущена Ensoniq EPS – преемница Mirage – первая клавиатура для сэмплирования, которая была разработана специально для живых выступлений, а не была чисто студийным инструментом, каким до сих пор было большинство сэмплеров.
Музыкальная рабочая станция 2010-х годов обычно использует семплирование, будь то простое воспроизведение или сложное редактирование, которое подходит всем, кроме самых продвинутых специализированных сэмплеров, а также включает такие функции, как секвенсор . Сэмплеры вместе с традиционными артистами Фоли являются основой современного производства звуковых эффектов . Используя цифровые методы, можно сдвигать высоту тона различных эффектов и иным образом изменять их способами, на которые при использовании ленты потребовалось бы много часов.
В Японии с 1980-х годов [ нужна цитация ] цифровые семплеры, использующие импульсно-кодовую модуляцию (ИКМ) [8] [ ненадежный источник? ], как и упомянутые выше предшественники 1970-х годов. Первым цифровым сэмплером PCM [ нужна ссылка ] для музыкального производства в Японии может стать LMD-649 от Toshiba , [10] [ ненадежный источник? ] создан в 1981 году инженером Кенджи Мурата для японской группы электронной музыки Yellow Magic Orchestra , которая использовала его для обширного сэмплирования и зацикливания в своем альбоме 1981 года Technodelic . [11] LMD-649 воспроизводил и записывал сэмплы PCM с глубиной звука 12 бит и частотой дискретизации 50 кГц , хранящиеся в 128 КБ динамического ОЗУ . [10] LMD-649 также использовался другими японскими исполнителями синти-попа в начале 1980-х годов, включая Chiemi Manabe [12] и Logic System . [13]
Обычно сэмплер управляется с помощью подключенной музыкальной клавиатуры или другого внешнего MIDI- контроллера или источника. Каждое сообщение-нота, полученное сэмплером, обращается к определенному сэмплу. Часто на клавиатуре расположены несколько сэмплов, каждый из которых назначен на ноту или группу нот. Трекинг клавиатуры позволяет смещать высоту сэмплов на соответствующую величину, обычно на полутона и тона. Каждую группу нот, которой назначен один сэмпл, часто называют «ключевой зоной», а результирующий набор зон называется раскладкой клавиш .
Например, на рис. 1 раскладка клавиатуры создана с четырьмя разными образцами. Каждый образец, если он установлен, должен быть связан с определенным центральным тоном. Первый сэмпл (G#2 для скрипки) распределен по трем различным нотам: G2, G#2 и A2. Если принята нота G#2, сэмплер воспроизведет семпл G#2 скрипки с исходной высотой звука. Если полученная нота G2, сэмплер сместит сэмпл на полтона вниз , а нота A2 воспроизведет его на полутон выше. Если введена следующая нота (Bb2), сэмплер выберет семпл скрипки B2, сыграв его на полтона ниже, чем его центральная высота B2.
В общем, сэмплеры могут воспроизводить записанный звук любого типа. Большинство сэмплеров предлагают инструменты редактирования, которые позволяют пользователю изменять и обрабатывать звук, а также применять широкий спектр эффектов . Это делает сэмплер мощным и универсальным музыкальным инструментом.
Сэмплер организован в иерархию все более сложных структур данных. Внизу лежат сэмплы , отдельные записи любого звука, записанные с определенной частотой дискретизации и разрешением. Хотя обычно для семплирования используется звук музыкального инструмента (например, пианист играет ноту на фортепиано или органист играет на органе ), сэмплом может быть любой звук, включая «немузыкальные» звуки, такие как постукивание пишущей машинки или собака лает. Эталонная центральная высота указывает фактическую частоту записанной ноты. Сэмплы также могут быть «зациклены», определяя точки, в которых начинается и заканчивается повторяющийся раздел сэмпла, что позволяет бесконечно воспроизводить относительно короткий сэмпл. В некоторых случаях указывается «перекрестное затухание петли», позволяющее менее очевидные переходы в точке петли за счет затухания конца петли и затухания ее начала.
Раскладки клавиш сгруппированы по инструментам . На этом уровне могут быть добавлены параметры, определяющие способ воспроизведения раскладок клавиш. Фильтры можно применять для изменения цвета звука, а низкочастотные генераторы и генераторы огибающих могут формировать амплитуду, высоту тона, фильтр или другие параметры звука. Инструменты могут иметь несколько слоев раскладок клавиш для одновременного воспроизведения более одного сэмпла, и каждая раскладка клавиш может иметь различный набор параметров, так что входящие события нот по-разному влияют на каждый слой. Например, два слоя могут иметь разную чувствительность к скорости входящей ноты, изменяя результирующий тембр в зависимости от того, насколько сильно сыграна нота.
На этом уровне существует два основных подхода к организации сэмплера. При банковском подходе каждый инструмент назначается отдельному MIDI-каналу, и можно сохранить несколько банков для перенастройки сэмплера. Другой и более мощный подход заключается в том, чтобы связать каждый инструмент с номером патча или идентификатором, чтобы каждый MIDI-канал можно было настроить отдельно, отправляя информацию контроллера на отдельный канал.
Многие сэмплеры работают так, как описано выше: система сопоставления клавиш «распределяет» сэмпл по определенному диапазону клавиш. Это имеет побочные эффекты, которые могут быть желательны в некоторых контекстах, например, ускорение или замедление барабанных петель. Однако более высокие и низкие части такой раскладки клавиатуры могут звучать неестественно. Например, если сэмплировать клавесин в нижнем регистре, а затем поднять его до очень высоких нот, высокие ноты могут не звучать естественно и аутентично. При расположении настроенного инструмента на нескольких раскладках клавиш переход от одной к другой может быть слишком заметен для реалистичной имитации инструмента – искусство состоит в том, чтобы сделать переходы как можно более плавными.
Некоторые сэмплеры фраз более оптимизированы для запуска одиночных «однократных» звуков, таких как удары барабана. Каждая раскладка клавиатуры охватывает только одну клавишу, что требует большого количества зон (61 на пятиоктавной клавиатуре), каждая со своими настройками. «Выборка фраз» призвана упростить это, особенно в таких интерфейсах, как 16 пэдов серии Akai MPC : тот факт, что каждый пэд на самом деле представляет собой ноту, скрыт от пользователя. Механизм сэмплирования не перезагружает сэмплы, а только воспроизводит их. Пользовательский интерфейс упрощен. Сэмплеры фраз часто имеют формат грувбокса , что делает их легкими, простыми в эксплуатации и удобными для переноски.
Пробоотборники можно классифицировать по нескольким характеристикам;
Компания Computer Music Inc. была основана в Нью-Джерси, США, в 1972 году Гарри Менделлом и Дэном Кореном. Компания была создана для разработки и продажи музыкальных инструментов на базе компьютерного программного обеспечения. Программа Melodian, разработанная в 1976 году, [14] [15] была основана на компьютере PDP-8 компании Digital Equipment Corporation . Он включал в себя функции цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, а также следящие фильтры сглаживания . Мелодиан впервые был использован Стиви Уандером в его альбоме Stevie Wonder’s Journey Through «The Secret Life of Plants» (1979).
«Мелодиан» представлял собой монофонический синтезатор с 12-битной аналого-цифровой дискретизацией с частотой до 22 кГц. Он был разработан для совместимости с аналоговыми синтезаторами и имел функцию, позволяющую синхронизировать его с высотой звука аналогового синтезатора, такого как ARP 2600 . Это означало, что Melodian улавливал все эффекты частотной модуляции, в том числе те, которые создавались с помощью сенсорной ленты ARP. Он также мог запускать клавиатуру ARP, действуя таким образом как гибрид сэмплера и аналогового синтезатора и максимально используя возможности доступных в то время технологий.
Система Synclavier была одним из первых цифровых синтезаторов и сэмплеров, производимых New England Digital. Впервые выпущенный в 1977 году, он оказался очень влиятельным как среди музыкальных продюсеров, так и среди электронных музыкантов благодаря своей универсальности, передовым технологиям и отличительному звуку. Системы Synclavier были дорогими: самая высокая цена, когда-либо заплаченная за одну, составляла около 500 000 долларов, хотя средние цены на системы были ближе к 200 000–300 000 долларов. Хотя это сделало его недоступным для большинства музыкантов, он нашел широкое применение среди продюсеров и профессиональных студий звукозаписи и конкурировал на этом рынке с другими высокопроизводительными производственными системами, такими как Fairlight CMI . Несмотря на редкость, Синклавир по-прежнему используется во многих студиях и по сей день.
Компания Fairlight Instruments была основана в Сиднее в 1975 году Питером Фогелем и Ким Райри . Первоначально компания была основана как производитель и продавец оборудования для видеоспецэффектов.
Fairlight CMI или компьютерный музыкальный инструмент, выпущенный в 1979 году, начал свою жизнь как Qasar M8. M8 был подключен вручную, и легенда гласит, что загрузка заняла два часа. CMI был первым коммерчески доступным полифоническим цифровым сэмплирующим инструментом. Оригинальный Fairlight CMI производил выборку с разрешением 8 бит на выборку [17] с частотой 24 кГц и использовал два 8-битных процессора Motorola 6800 (позже модернизированных до более мощного 16/32-битного Motorola 68000 ). [18] Он был оснащен двумя шестиоктавными клавиатурами, буквенно-цифровой клавиатурой и интерактивным видеодисплеем (VDU), где звуковые волны можно было редактировать или даже рисовать с нуля с помощью светового пера . Программное обеспечение позволяло редактировать, зацикливать и микшировать звуки, которые затем можно было воспроизводить с помощью клавиатуры или программного секвенсора. В розницу он стоил около 25 000 долларов США.
Позже Fairlight выпустила Series IIx, в которой частота дискретизации была увеличена до 32 кГц [18] и которая была первой, в которой была реализована базовая функциональность MIDI. В 1985 году Series III была выпущена с двумя значительными обновлениями: скорость передачи данных и частота дискретизации были увеличены до качества CD (16 бит/44,1 кГц), и теперь поддерживался временной код SMPTE . Среди известных пользователей Fairlight CMI Питер Гэбриэл , Херби Хэнкок , Тревор Хорн , Art of Noise , Yello , Pet Shop Boys , Жан-Мишель Жарр , Duran Duran и Кейт Буш . Хорн, считающийся «Человеком, который изобрел восьмидесятые», впервые применил свои известные техники семплирования на альбоме Adventures in Modern Recording , втором студийном альбоме, выпущенном под названием его проекта The Buggles . Сказав, что он был «весьма очарован духовыми инструментами Fairlight и всеми теми вещами, над которыми мы с Джеффри начали возиться до того, как он уехал в Азию», методы сэмплирования на « Adventures» позже будут использоваться для пластинок, которые Хорн спродюсировал как «Slave». под ритм Грейс Джонс , «Соблазнение Клода Дебюсси » группы Art of Noise и «Добро пожаловать в дом наслаждений» группы « Фрэнки едет в Голливуд » . [19]
E-mu Emulator (1981) стал первой попыткой E-mu Systems в области сэмплирования и спас компанию от финансовой катастрофы после полного провала Audity из -за цены в 70 000 долларов. Название «Эмулятор» появилось в результате листания тезауруса и идеально соответствовало названию компании. Эмулятор выпускался в полифонических версиях с 2, 4 и 8 нотами (2-нотная версия была исключена из-за ограниченного интереса), и имел максимальную частоту дискретизации 27,7 кГц, четырехоктавную клавиатуру и 128 КБ памяти.
E-mu Emulator II (1984) был разработан, чтобы преодолеть разрыв между Fairlight CMI и Synclavier и Ensoniq Mirage . Он имел 8-нотную полифонию, 8-битное сэмплирование, 512 КБ ОЗУ (1 МБ в EII+, хотя доступно только как два независимых банка по 512 КБ), 8-дорожечный секвенсор и аналоговую фильтрацию. С добавлением опции жесткого диска Emulator II стал сравним с сэмплерами, выпущенными 5 лет спустя.
E-mu SP-12 (1986) был предшественником E-mu SP-1200 .
E-mu Emulator III (1987) представлял собой 16-битный стереоцифровой сэмплер с 16-нотной полифонией, максимальной частотой дискретизации 44,1 кГц и имел до 8 МБ памяти. Он имел 16-канальный секвенсор, SMPTE и жесткий диск емкостью 40 МБ.
E-mu SP-1200 (1987) был и остается одним из наиболее уважаемых сэмплеров, используемых впроизводстве, связанном с хип-хопом . Его 12-битный механизм сэмплирования придавал инструментам желаемую теплоту и грубую энергичность барабанам. Он включал 10 секунд сэмпла, распределенных по четырем 2,5-секундным разделам.
E-mu Emax , продававшийся в период с 1985 по 1995 год и нацеленный на нижний сегмент рынка.
E-mu ESI-32 (1994 г.) представлял собой урезанную, гораздо более дешевую и упрощенную версию EIIIx и мог использовать те же образцы. Устройство могло иметь до 32 МБ ОЗУ, 32-нотную полифонию, а звуки можно было направлять внутри на один из четырех полифонических выходов. Через дополнительный интерфейс SCSI ESI-32 мог получить доступ к внешнему CD-ROM, Zip-100 и жестким дискам.
Akai вошел в мир электронных музыкальных инструментов в 1984 году, когда Роджер Линн , создатель Linn LM-1 , Linn 9000 и LinnDrum , заключил партнерское соглашение с японско-сингапурской корпорацией Akai для создания сэмплеров, подобных тем, которые создавались в собственной компании Линна. , Линн Электроникс . Так появился первый в серии доступных сэмплеров - S612, 12-битный цифровой модуль сэмплера. S612 был заменен в 1986 году S900.
Akai S900 (1986) был первым по-настоящему доступным цифровым сэмплером. Это была 8-нотная полифония, 12-битная семплация с частотным диапазоном до 40 кГц и до 750 КБ памяти, что позволяло прослушивать чуть менее 12 секунд при лучшей частоте семплирования. В памяти он мог хранить максимум 32 образца. Операционная система была программной и допускала обновления, которые нужно было загружать каждый раз при включении сэмплера.
Цифровой сэмплер/драм-машина и MIDI-секвенсор Akai MPC60 (1988) была первой выпущенной моделью, не монтируемой в стойку. Это также первый раз, когда AKAI выпустил сэмплер с сенсорными триггерными пэдами, что положило начало популярной серии секвенсоров сэмплеров MPC .
Akai S950 (1988) представлял собой улучшенную версию S900 с максимальной частотой дискретизации 48 кГц и некоторыми функциями редактирования современного S1000.
Akai S1000 (1988), возможно, был самым популярным 16-битным стереосэмплером своего времени с частотой 44,1 кГц. Он имел 16 голосов, до 32 МБ памяти и 24-битную внутреннюю обработку, включая цифровой фильтр (18 дБ/октаву), LFO и два генератора огибающей ADSR (для амплитуды и фильтрации). S1000 также предлагал до 8 различных точек петли. Дополнительные функции включали Autolooping, Crossfade Looping, Loop in Release (который циклически повторяется по мере затухания звука), Loop Until Release (который циклически повторяется до тех пор, пока нота не начнет затухать), Reverse и Time Stretch (версия 1.3 и выше). .
Другие пробоотборники, выпущенные AKAI, включают S01, S20, S700, S2000, S2800, S3000, S3000XL, S3200, S5000, S6000, MPC 500, MPC1000, MPC2000, MPC2000XL, MPC2500, MPC3000, MPC3000XL, MPC3000LE. , MPC4000, MPC5000, Z4 и З8.
Корпорация Roland произвела серию S. Это были настоящие сэмплеры, которые обеспечивали все описанные выше функции, включая сэмплирование, редактирование сэмплов, транспозицию высоты тона и сопоставление клавишных зон:
Совсем недавно компания Roland представила концепцию Groove Sampler . Эти устройства известны своей простотой использования, но некоторым из них не хватает возможностей транспозиции высоты тона и сопоставления клавишных зон, которые есть у большинства сэмплеров. Некоторые имеют ограничения на рендеринг циклов или сэмплов звуковых эффектов, которые воспроизводятся с той же высотой, с которой они были записаны. Хотя эти машины оснащены широким спектром встроенных эффектов, в некоторых из них отсутствует транспозиция высоты тона и отображение клавишных зон, что значительно снижает их полезность. Линейка Roland Groove Sampler включает в себя следующее:
Будучи подразделением корпорации Roland, компания Boss также внесла свой вклад в концепцию Groove Sampler/Groove Box, выпустив несколько сэмплеров.
Большинство старых пробоотборников используют SCSI в качестве протокола для ввода и вывода данных пробы в машину. Интерфейсы SCSI были либо стандартными для сэмплера, либо предлагались в качестве опции. SCSI обеспечивает возможность перемещения больших объемов данных в сэмплер и из него в разумные сроки. Жесткие диски, приводы CD-ROM, приводы Zip и съемные картриджные накопители, такие как приводы Syquest и Iomega Jaz, являются наиболее популярными устройствами SCSI, используемыми с сэмплерами. У каждого есть свои сильные и слабые стороны, причем жесткие диски являются самыми быстрыми устройствами. Современные (после 2000 года) сэмплеры используют твердотельные карты памяти (такие как Compact Flash или SmartMedia) для хранения и передачи образцов.
В 1990-х и 2000-х годах рост мощности компьютеров и объема памяти позволил разработать программные приложения, обеспечивающие те же возможности, что и аппаратные устройства. Обычно они производятся как подключаемые инструменты, например, с использованием системы VST . Некоторые такие сэмплеры предоставляют относительно простые возможности воспроизведения сэмплов, требующие от пользователя обращения к другому программному обеспечению для таких задач, как редактирование сэмплов, запись семплов и эффекты DSP, в то время как другие предоставляют функции, выходящие за рамки тех, которые предлагают устройства, монтируемые в стойку.
В 1980-х годах пользователи домашних компьютеров изобрели трекеры . Секвенсоры — это программные сэмплеры, поскольку передискретизация в реальном времени является необходимой возможностью для концепции Tracker. [20] С 1980-х годов трекеры могли выполнять 4-канальную передискретизацию в реальном времени с использованием чипа Paula на Amiga . С начала 1990-х годов Trackers выполняли на ПК многодорожечную передискретизацию в реальном времени как чисто программное решение. Это стало возможным благодаря использованию высокооптимизированного ассемблерного кода , ранним примером является InertiaPlayer , выпущенный в 1993 году. [21] Недавним PC Tracker с хорошими возможностями сэмплера является, например, Renoise Tracker. [20] [22]
[Q]
...Chronometer [3], насколько я понимаю, звуки часовых механизмов и всего остального эффективно семплировались АЦП, сохранялись и манипулировал компьютером, а затем снова выплюнул. В чем же заключался прорыв...
[A]
Питер продолжал покупать новейшие компьютеры, которые выходили, и конечно же память увеличивалась. Затем я построил ему записывающее устройство с жестким диском, чтобы можно было сохранять на этом жестком диске некоторые звуки. ...
Рисунок 2.
Сводная информация, показывающая положение двух PDP-компьютеров в системе MUSYS и всех подключенных к ним устройств.
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ) ( рис. 2)CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ))1976 / КОМПЬЮТЕРНАЯ МУЗЫКА МЕЛОДИЯ / Основанный на компьютере DEC PDP-8, он имел неслыханное на тот момент разрешение 12 бит/22 кГц.
У меня берут интервью на NPR по поводу изобретения первого синтезатора цифрового сэмплирования.