Wirtualne syntezatory pozwalają tworzyć i kształtować dźwięk bez używania fizycznego instrumentu. Działają na komputerze jako samodzielne programy lub instrumenty uruchamiane wewnątrz programu DAW.
Pod względem sposobu tworzenia dźwięku mogą przypominać klasyczne syntezatory sprzętowe. Znajdziemy w nich oscylatory, filtry, obwiednie ADSR, generatory LFO oraz rozbudowane możliwości modulacji. Współczesne instrumenty programowe nie ograniczają się jednak do naśladowania konstrukcji analogowych. Wykorzystują również syntezę wavetable, FM, granularną, modelowanie fizyczne i wiele innych metod.
Wirtualny syntezator może być pierwszym instrumentem osoby rozpoczynającej tworzenie muzyki elektronicznej, ale jest również jednym z podstawowych narzędzi profesjonalnej produkcji muzycznej.
Co to jest wirtualny syntezator?
Wirtualny syntezator, nazywany również syntezatorem programowym (software synthesizer), jest programem generującym dźwięk przy wykorzystaniu zasobów komputera.
Zamiast fizycznych układów elektronicznych otrzymujemy interfejs wyświetlany na ekranie. Może on zawierać pokrętła, suwaki, przełączniki, oscylatory, filtry oraz inne elementy znane ze sprzętowych instrumentów.
W wielu przypadkach sposób pracy jest więc podobny. Wybieramy przebieg oscylatora, ustawiamy filtr, kształtujemy dźwięk za pomocą obwiedni i dodajemy modulację.
Wirtualnym instrumentem można sterować za pomocą klawiatury MIDI, kontrolera lub bezpośrednio z programu DAW.
Jak działa syntezator programowy?
W klasycznej syntezie subtraktywnej podstawowy tor sygnału można przedstawić w uproszczonej postaci:
Oscylator → Mikser → Filtr → VCA → Wyjście
Oscylator jest źródłem sygnału. Może generować między innymi falę sinusoidalną, trójkątną, piłokształtną lub prostokątną.
Sygnały z jednego lub kilku oscylatorów mogą zostać połączone w mikserze, a następnie przekazane do filtra. Filtr pozwala kształtować barwę poprzez tłumienie wybranych zakresów częstotliwości.
Kolejnym elementem jest wzmacniacz VCA odpowiedzialny za poziom sygnału. Jego działaniem może sterować obwiednia ADSR określająca, jak dźwięk rozwija się od momentu naciśnięcia klawisza aż do jego zwolnienia.
Do modulowania parametrów syntezatora często wykorzystywany jest również LFO, czyli oscylator niskiej częstotliwości.
Wirtualne syntezatory mogą odwzorowywać taki klasyczny układ bardzo dokładnie, ale nie muszą się do niego ograniczać.
Syntezator sprzętowy a wirtualny
Podstawowa różnica jest łatwa do zauważenia. Syntezator sprzętowy jest fizycznym urządzeniem, natomiast wirtualny syntezator działa jako oprogramowanie.
Instrument sprzętowy daje bezpośredni dostęp do fizycznych pokręteł, przycisków i przełączników. Może też działać niezależnie od komputera.
Syntezator programowy wymaga odpowiedniego środowiska komputerowego, ale w zamian pozwala uruchamiać wiele różnych instrumentów bez konieczności kupowania kolejnych urządzeń.
| Syntezator sprzętowy | Syntezator wirtualny |
|---|---|
| Fizyczne urządzenie | Oprogramowanie |
| Może działać bez komputera | Najczęściej działa na komputerze |
| Fizyczne pokrętła i przyciski | Interfejs na ekranie |
| Ograniczona liczba instrumentów | Możliwość instalowania wielu instrumentów |
| Wymaga miejsca w studiu | Nie zajmuje fizycznego miejsca |
| Może współpracować z DAW | Bardzo łatwa integracja z DAW |
Nie oznacza to, że trzeba wybierać wyłącznie jedno rozwiązanie. W domowym studiu syntezatory sprzętowe i programowe mogą doskonale się uzupełniać.
Wirtualny syntezator a wtyczka VST
Określenia wirtualny syntezator i wtyczka VST bywają używane zamiennie, ale nie oznaczają dokładnie tego samego.
Wirtualny syntezator jest instrumentem generującym dźwięk. VST jest natomiast jednym ze standardów umożliwiających uruchamianie instrumentów i efektów wewnątrz kompatybilnego oprogramowania muzycznego.
W formie wtyczek mogą działać nie tylko syntezatory, ale również pogłosy, delaye, korektory, kompresory, procesory dynamiki oraz wiele innych narzędzi.
Oprócz VST i VST3 istnieją również inne formaty wtyczek, między innymi AU oraz CLAP. Dostępność konkretnego formatu zależy od instrumentu, systemu operacyjnego i programu DAW.
Dlatego na SyntezatorMuzyczny.pl wirtualne syntezatory traktuję jako część świata syntezatorów, natomiast wtyczki VST jako szerszy element produkcji muzycznej.
Rodzaje wirtualnych syntezatorów
Wirtualne instrumenty mogą wykorzystywać bardzo różne sposoby generowania i przetwarzania dźwięku. Niektóre naśladują klasyczne konstrukcje analogowe, inne korzystają z metod, które znacznie łatwiej realizować programowo.
Syntezatory analog-modeling
Syntezatory typu analog-modeling wykorzystują oprogramowanie do odtwarzania sposobu działania klasycznych instrumentów analogowych.
Projektanci mogą modelować zachowanie oscylatorów, filtrów, obwiedni oraz innych elementów toru sygnałowego.
Takie instrumenty są interesującym rozwiązaniem dla osób poszukujących charakteru klasycznej syntezy analogowej, ale chcących pracować całkowicie wewnątrz komputera.
Przykładem takiego podejścia jest u-he Diva, której konstrukcja nawiązuje do różnych rozwiązań znanych z klasycznych syntezatorów.
Syntezatory wavetable
W syntezie wavetable źródłem dźwięku mogą być tablice zawierające wiele przebiegów fal.
Instrument może płynnie przechodzić pomiędzy nimi, dzięki czemu barwa zmienia się w czasie. Możliwość modulowania pozycji w tablicy pozwala tworzyć dynamiczne i złożone brzmienia.
Metoda ta jest bardzo popularna we współczesnych wirtualnych syntezatorach.
Syntezatory FM
Synteza FM, czyli modulacja częstotliwości, pozwala tworzyć złożone widma poprzez wzajemne oddziaływanie generatorów.
Metoda ta może dawać charakterystyczne metaliczne, perkusyjne, dzwonkowe i cyfrowe brzmienia, ale jej możliwości są znacznie szersze.
Synteza FM odegrała ważną rolę w historii cyfrowych syntezatorów, a obecnie jest również dostępna w wielu instrumentach programowych.
Syntezatory modularne
Wirtualne środowisko bardzo dobrze nadaje się do odtwarzania idei syntezatora modularnego.
Użytkownik może łączyć oscylatory, filtry, obwiednie, LFO, sekwencery i inne moduły, tworząc własny tor sygnału oraz system modulacji.
Pozwala to eksperymentować z modularną syntezą bez konieczności budowania dużego fizycznego systemu.
Synteza granularna
Synteza granularna wykorzystuje bardzo krótkie fragmenty dźwięku określane jako ziarna.
Duża liczba takich fragmentów może być odtwarzana, przesuwana, rozciągana i przetwarzana. Pozwala to uzyskiwać nietypowe tekstury, tła i ewoluujące brzmienia.
Z tego powodu techniki granularne są szczególnie interesujące w ambient, muzyce eksperymentalnej i projektowaniu dźwięku.
Modelowanie fizyczne
Innym podejściem jest modelowanie fizyczne. Zamiast odtwarzać próbkę instrumentu, oprogramowanie matematycznie opisuje zachowanie określonego źródła dźwięku lub rezonującego obiektu.
Technologia ta może być wykorzystywana do modelowania między innymi strun, membran, piszczałek i innych rezonatorów.
To właśnie modelowanie fizyczne jest jednym z interesujących obszarów działalności firmy Applied Acoustics Systems.
Najważniejsze elementy wirtualnego syntezatora
Interfejsy poszczególnych instrumentów mogą wyglądać zupełnie inaczej, ale w wielu syntezatorach spotkamy podobne podstawowe elementy.
Oscylator jest źródłem dźwięku. Generuje podstawowy sygnał, który następnie może być przetwarzany.
Mikser pozwala połączyć sygnały pochodzące z kilku oscylatorów, generatora szumu lub innych źródeł.
Filtr kształtuje barwę poprzez przepuszczanie lub tłumienie określonych częstotliwości.
VCA kontroluje poziom sygnału.
Obwiednia ADSR określa rozwój wybranego parametru w czasie. Najczęściej wykorzystywana jest do sterowania głośnością oraz filtrem.
LFO generuje wolnozmienny sygnał służący do modulacji innych parametrów. Może na przykład zmieniać wysokość dźwięku, częstotliwość odcięcia filtra lub głośność.
Poznanie tych elementów jest bardzo dobrym sposobem rozpoczęcia nauki syntezy dźwięku. Te same zasady można później wykorzystać zarówno podczas pracy z instrumentami wirtualnymi, jak i sprzętowymi.
Producenci wirtualnych syntezatorów
Rynek instrumentów programowych jest bardzo rozbudowany. Zamiast tworzyć tutaj ogromny katalog producentów, warto poznawać firmy reprezentujące różne podejścia do syntezy.
u-he
u-he jest producentem wirtualnych instrumentów i efektów. W jego ofercie znajdują się między innymi Diva, Zebra, Hive, Repro, Bazille i ACE.
Firma rozwija zarówno rozbudowane komercyjne instrumenty, jak i bezpłatne syntezatory pozwalające rozpocząć eksperymentowanie z syntezą programową.
→ u-he – producent wirtualnych syntezatorów i efektów
Applied Acoustics Systems
Applied Acoustics Systems (AAS) rozwija wirtualne instrumenty wykorzystujące między innymi techniki modelowania fizycznego.
Dzięki temu jej syntezatory są ciekawym przykładem instrumentów programowych, które nie muszą jedynie odwzorowywać tradycyjnej architektury analogowego syntezatora.
→ Applied Acoustics Systems – producent wirtualnych instrumentów
Tone2
Tone2 jest producentem syntezatorów programowych wykorzystujących różne metody generowania dźwięku.
Instrumenty firmy pokazują, jak rozbudowane mogą być współczesne syntezatory działające całkowicie w środowisku komputerowym.
→ Tone2 – producent syntezatorów i wtyczek
Darmowe wirtualne syntezatory
Nauka syntezy programowej nie musi rozpoczynać się od zakupu drogiego oprogramowania.
Dostępnych jest wiele bezpłatnych instrumentów, które pozwalają poznać działanie oscylatorów, filtrów, obwiedni i modulacji.
Dobrym przykładem jest Zebralette 3 firmy u-he. Instrument udostępnia część technologii rozwijanych dla większych syntezatorów producenta i może służyć zarówno do tworzenia własnych brzmień, jak i poznawania bardziej zaawansowanej syntezy.
Innym popularnym instrumentem dostępnym w bezpłatnej wersji jest Vital, wykorzystujący syntezę wavetable.
Na początku znacznie lepiej dokładnie poznać jeden lub dwa instrumenty niż instalować kilkadziesiąt syntezatorów i korzystać wyłącznie z gotowych presetów.
Jak uruchomić wirtualny syntezator?
Najczęściej wirtualny syntezator uruchamiany jest wewnątrz programu DAW. Schemat pracy może wyglądać następująco:
Program DAW → ścieżka MIDI → wirtualny syntezator → wyjście audio
Po utworzeniu ścieżki instrument można załadować jako wtyczkę. Następnie możemy sterować nim za pomocą klawiatury MIDI albo zapisywać nuty bezpośrednio w edytorze programu DAW.
Parametry syntezatora można również automatyzować. Dzięki temu częstotliwość filtra, poziom efektu, modulacja lub inne parametry mogą zmieniać się podczas odtwarzania utworu.
Wirtualny syntezator staje się w ten sposób integralną częścią całego projektu muzycznego.
Wirtualne syntezatory i Ableton Live
Ableton Live jest jednym z programów DAW pozwalających korzystać z zewnętrznych instrumentów programowych.
Po zainstalowaniu kompatybilnej wtyczki można umieścić ją na ścieżce MIDI i sterować instrumentem z poziomu programu.
Pozwala to połączyć sekwencje MIDI, automatyzację, efekty oraz brzmienie wybranego syntezatora w jednym projekcie.
Wirtualne i sprzętowe syntezatory w jednym studiu
Nie trzeba wybierać pomiędzy syntezatorami sprzętowymi i programowymi.
Oba rozwiązania można połączyć w jednym systemie. Program DAW może sterować zewnętrznym instrumentem przez MIDI, nagrywać jego dźwięk przez interfejs audio, a jednocześnie odtwarzać kilka wirtualnych syntezatorów.
Przykładowy projekt może więc zawierać partię basową ze sprzętowego syntezatora, pad z wirtualnego instrumentu i dodatkowe efekty działające jako wtyczki.
Takie połączenie daje dużą swobodę podczas tworzenia muzyki elektronicznej.
Jaki wirtualny syntezator wybrać na początek?
Pierwszy instrument nie musi oferować setek oscylatorów, rozbudowanych matryc modulacji i ogromnej biblioteki presetów.
Do nauki bardzo dobrze nadaje się syntezator, którego budowę można łatwo prześledzić:
oscylator → filtr → VCA
Do tego wystarczą obwiednia ADSR oraz jeden lub dwa generatory LFO.
Najpierw warto nauczyć się rozpoznawać podstawowe przebiegi oscylatora. Następnie można eksperymentować z częstotliwością odcięcia i rezonansem filtra, obwiednią oraz modulacją.
Dzięki temu zmiana syntezatora w przyszłości będzie znacznie łatwiejsza. Nazwy i wygląd elementów mogą się różnić, ale podstawowe zasady syntezy pozostają podobne.
Wirtualne syntezatory na SyntezatorMuzyczny.pl
Wirtualne syntezatory są naturalnym łącznikiem pomiędzy nauką syntezy dźwięku a produkcją muzyczną na komputerze.
Dlatego na SyntezatorMuzyczny.pl temat będzie rozwijany w kilku kierunkach: od podstaw działania oscylatora, filtra, ADSR i LFO, przez producentów oprogramowania, aż po konkretne instrumenty oraz ich wykorzystanie w programach DAW.
Jeżeli dopiero zaczynasz, warto najpierw poznać podstawy działania syntezatora, a następnie uruchomić prosty instrument programowy i samodzielnie stworzyć pierwsze brzmienie.
Kolejnym krokiem może być wykorzystanie tego brzmienia w programie DAW i zbudowanie z niego pierwszej sekwencji lub krótkiego utworu.
Główne tematy w serwisie
Zobacz najważniejsze działy: