Программные синтезаторы
Программные синтезаторы
Что такое современный синтезатор, звуковой модуль или сэмплер? По сути это специализированный компьютер, имеющий операционную систему, оперативную память, центральный процессор, дисплей, дисковод, иногда жесткий диск, CD-ROM и SCSI интерфейс. Если у вас два подобных устройства, то всего этого у вас тоже по два экземпляра. А рядом находится компьютер, содержащий все те же аппаратные компоненты, являющийся универсальным устройством и способный выполнять все необходимые задачи. В результате, если в компьютере есть аудио выходы, то задача превращения его в музыкальный инструмент сводится к написанию соответствующей программы. При этом пользователь получает все преимущества универсального устройства. Увеличение скорости процессора или объема оперативной памяти сказывается на всех производимых действиях, будь то редактирование изображений или синтез звуков.
Однако именно универсальность приводит и к известным проблемам, связанным с программным синтезом.
В звуковом модуле программа создается под определенный процессор и определенный, достаточно ограниченный набор периферийных устройств. В компьютерном мире сосуществуют самые разные программные и аппаратные варианты. Кроме того, процессор компьютера выполняет и многие другие задачи, наряду с синтезом звука, например обеспечивает работу графической подсистемы. Поэтому для многих программных синтезаторов характерны запаздывания при работе в реальном времени.
Интересно, что в создании программных синтезаторов участвуют как известнейшие в мире музыкальных инструментов фирмы, например Roland и Yamaha, так и энтузиасты-одиночки из самых разных стран.
На самом деле, все многообразие современных программ такого рода можно поделить на две основные части.
Первая, существующая уже довольно давно, состоит из действительных синтезаторов, задача которых - создать звук по определенным пользователем правилам и воспроизвести его или сохранить в виде звукового файла одного из стандартных форматов.
Синтез в подобных программах не требует работы в реальном времени и осуществляется столько, сколько нужно для получения результата. Сюда относятся Csound, WaveGen, SubSynth, SimSynth, Stomper, Synthia V, SynthMaster. Некоторые из них даже могут работать в реальном времени (VAZ, AudioSim).
Многие из подобных программ имитируют модульные аналоговые синтезаторы (WaveCraft, VirtualWaves, Quack, AudioArchitect, FX). Отдельно можно выделить программы ReBirth RB 338 и RubberDuck, которые работают в реальном времени и имитируют популярные ныне устройства прошлого. Использовать подобные программы можно в самых разных целях: от изучения принципов синтеза звука и работы аналоговых синтезаторов до создания готовых звуков или лупов для их последующего использования в сэмплерах или секвенсерах с поддержкой аудио. Csound также позволяет получить готовое произведение, а ReBirth можно синхронизировать с секвенсером для совместной работы.
Другие программы не синтезируют звук, а воспроизводят готовые сэмплы, как и большинство современных звуковых модулей. Среди них можно также выделить несколько групп. Первая группа осуществляет преобразование MIDI-WAV, то есть вы загружаете в них MIDI файл, который проигрывается внутренними звуками программы и выводится в готовый звуковой файл. Сюда относятся программы Mellosoftron II, MIDInight Express, WAVmaker, AudioCompositor, DiAcoustics MIDI Renderer и TiMidity.
Некоторые из этих программ могут работать в реальном времени (в зависимости от мощности компьютера) и получать MIDI информацию от другой программы, например секвенсера. Предназначены они как для получения готового произведения в виде файла, так и для замены звукового модуля при работе в реальном времени. А Mellosoftron II вообще является программным сэмплером, позволяющим вам создавать собственные звуки из WAV файлов.
Вторая группа просто осуществляет воспроизведение сэмплов, сюда можно отнести ритм машину HammerHead и программу воспроизведения WAV файлов Making Waves.
Программы третьей группы начали развиваться в последнее время, когда скорости процессоров достигли необходимых высот. Они устанавливаются как виртуальные MIDI устройства и работают в реальном времени с любыми программами, которые могут обращаться к MIDI устройствам напрямую или используя стандартные возможности Windows. Сюда относятся программы фирм Roland и Yamaha, а также программы WinGroove и Brooktree WaveStream. Цель их создания - замена или дополнение синтезаторов звуковых плат.
Одна из первых попыток создания подобного синтезатора принадлежит фирме Intel, которая несколько лет назад поручила это компании под названием Seer Systems. Продукт был создан, но не произвел особого впечатления, поскольку требовал чрезвычайного мощного компьютера. Тогда же родилась шутка, что программный синтезатор - это такая штука, которая использует всю мощь компьютера стоимостью 3000$ для производства таких же звуков, как и плата стоимостью 100$, только худшего качества и с запаздыванием. Теперь же, когда мощности центральных процессоров существенно возросли, программные синтезаторы перестают быть смешной игрушкой и привлекают к себе все больше внимания.
Технология программного синтезатора, устроенного по принципу воспроизведения семплов, нашла свое применение в дополнительных модулях для программ просмотра Web. Сюда относятся Microsoft Synthesizer, основанный на лицензированных у Roland звуках Sound Canvas; Yamaha MIDPLUG, облегченная версия других программных синтезаторов фирмы Yamaha, и Creative Labs NetSynth, являющийся также демонстрационной версией программного синтезатора WaveSynth этой фирмы.
Creative Labs NetSynth и WaveSynth работают только с платами производства Creative, что, как мне кажется, извращает идею независимого от периферии программного синтезатора. Существует еще несколько аппаратнозависимых программ, например имитатор аналогового синтезатора с фиксированной структурой AudioSim, работающий только с платами Sound Blaster и Gravis Ultrasound; Turtle Beach V-Synth, поставляющийся с платой MonteCarlo этой фирмы и работающий только с ней, а также продукт пионера программного синтеза Seer Systems Reality, работающий только с платами Creative.
Все упомянутые выше программы работают на компьютерах, совместимых с IBM PC (кроме Csound, версии которой существуют для большинства известных человечеству типов компьютеров, TiMidity, имеющей Unix-происхождение, и ReBirth, существующей в версии для Macintosh). Однако другие платформы вовсе не обошло внимание создателей программных синтезаторов.
Одно из первых воплощений программного звукового модуля, предназначенного для воспроизведения GM файлов в реальном времени, произошло на компьютере Macintosh в виде системного расширения QuickTime Musical Instruments. Еще для Mac существуют программы OutOfPhase 1.3, InVision CyberSound Studio, Lemur Pro. Несколько программ предназначены для работы под NextStep (например, MusicKit, SynthBuilder и StochGran), есть также программа SoftOSS для Linux.
Что ожидает нас в будущем? В течение года появятся процессоры Pentium и PowerPC со скоростью 300 МГц, несколько позже Intel планирует выпустить процессор на 400 МГц. Продолжается падение цен на память и другие компоненты компьютера. Все вместе это означает, что скоро нам станут доступны все большие мощности, а значит и все более совершенные программные синтезаторы. То, что сегодня кажется смешным и малоинтересным, завтра может стать широкоиспользуемым.
Ник Худяков - титульная страница
Что такое современный синтезатор, звуковой модуль или сэмплер? По сути это специализированный компьютер, имеющий операционную систему, оперативную память, центральный процессор, дисплей, дисковод, иногда жесткий диск, CD-ROM и SCSI интерфейс. Если у вас два подобных устройства, то всего этого у вас тоже по два экземпляра. А рядом находится компьютер, содержащий все те же аппаратные компоненты, являющийся универсальным устройством и способный выполнять все необходимые задачи. В результате, если в компьютере есть аудио выходы, то задача превращения его в музыкальный инструмент сводится к написанию соответствующей программы. При этом пользователь получает все преимущества универсального устройства. Увеличение скорости процессора или объема оперативной памяти сказывается на всех производимых действиях, будь то редактирование изображений или синтез звуков.
Однако именно универсальность приводит и к известным проблемам, связанным с программным синтезом.
В звуковом модуле программа создается под определенный процессор и определенный, достаточно ограниченный набор периферийных устройств. В компьютерном мире сосуществуют самые разные программные и аппаратные варианты. Кроме того, процессор компьютера выполняет и многие другие задачи, наряду с синтезом звука, например обеспечивает работу графической подсистемы. Поэтому для многих программных синтезаторов характерны запаздывания при работе в реальном времени.
Интересно, что в создании программных синтезаторов участвуют как известнейшие в мире музыкальных инструментов фирмы, например Roland и Yamaha, так и энтузиасты-одиночки из самых разных стран.
На самом деле, все многообразие современных программ такого рода можно поделить на две основные части.
Первая, существующая уже довольно давно, состоит из действительных синтезаторов, задача которых - создать звук по определенным пользователем правилам и воспроизвести его или сохранить в виде звукового файла одного из стандартных форматов.
Синтез в подобных программах не требует работы в реальном времени и осуществляется столько, сколько нужно для получения результата. Сюда относятся Csound, WaveGen, SubSynth, SimSynth, Stomper, Synthia V, SynthMaster. Некоторые из них даже могут работать в реальном времени (VAZ, AudioSim).
Многие из подобных программ имитируют модульные аналоговые синтезаторы (WaveCraft, VirtualWaves, Quack, AudioArchitect, FX). Отдельно можно выделить программы ReBirth RB 338 и RubberDuck, которые работают в реальном времени и имитируют популярные ныне устройства прошлого. Использовать подобные программы можно в самых разных целях: от изучения принципов синтеза звука и работы аналоговых синтезаторов до создания готовых звуков или лупов для их последующего использования в сэмплерах или секвенсерах с поддержкой аудио. Csound также позволяет получить готовое произведение, а ReBirth можно синхронизировать с секвенсером для совместной работы.
Другие программы не синтезируют звук, а воспроизводят готовые сэмплы, как и большинство современных звуковых модулей. Среди них можно также выделить несколько групп. Первая группа осуществляет преобразование MIDI-WAV, то есть вы загружаете в них MIDI файл, который проигрывается внутренними звуками программы и выводится в готовый звуковой файл. Сюда относятся программы Mellosoftron II, MIDInight Express, WAVmaker, AudioCompositor, DiAcoustics MIDI Renderer и TiMidity.
Некоторые из этих программ могут работать в реальном времени (в зависимости от мощности компьютера) и получать MIDI информацию от другой программы, например секвенсера. Предназначены они как для получения готового произведения в виде файла, так и для замены звукового модуля при работе в реальном времени. А Mellosoftron II вообще является программным сэмплером, позволяющим вам создавать собственные звуки из WAV файлов.
Вторая группа просто осуществляет воспроизведение сэмплов, сюда можно отнести ритм машину HammerHead и программу воспроизведения WAV файлов Making Waves.
Программы третьей группы начали развиваться в последнее время, когда скорости процессоров достигли необходимых высот. Они устанавливаются как виртуальные MIDI устройства и работают в реальном времени с любыми программами, которые могут обращаться к MIDI устройствам напрямую или используя стандартные возможности Windows. Сюда относятся программы фирм Roland и Yamaha, а также программы WinGroove и Brooktree WaveStream. Цель их создания - замена или дополнение синтезаторов звуковых плат.
Одна из первых попыток создания подобного синтезатора принадлежит фирме Intel, которая несколько лет назад поручила это компании под названием Seer Systems. Продукт был создан, но не произвел особого впечатления, поскольку требовал чрезвычайного мощного компьютера. Тогда же родилась шутка, что программный синтезатор - это такая штука, которая использует всю мощь компьютера стоимостью 3000$ для производства таких же звуков, как и плата стоимостью 100$, только худшего качества и с запаздыванием. Теперь же, когда мощности центральных процессоров существенно возросли, программные синтезаторы перестают быть смешной игрушкой и привлекают к себе все больше внимания.
Технология программного синтезатора, устроенного по принципу воспроизведения семплов, нашла свое применение в дополнительных модулях для программ просмотра Web. Сюда относятся Microsoft Synthesizer, основанный на лицензированных у Roland звуках Sound Canvas; Yamaha MIDPLUG, облегченная версия других программных синтезаторов фирмы Yamaha, и Creative Labs NetSynth, являющийся также демонстрационной версией программного синтезатора WaveSynth этой фирмы.
Creative Labs NetSynth и WaveSynth работают только с платами производства Creative, что, как мне кажется, извращает идею независимого от периферии программного синтезатора. Существует еще несколько аппаратнозависимых программ, например имитатор аналогового синтезатора с фиксированной структурой AudioSim, работающий только с платами Sound Blaster и Gravis Ultrasound; Turtle Beach V-Synth, поставляющийся с платой MonteCarlo этой фирмы и работающий только с ней, а также продукт пионера программного синтеза Seer Systems Reality, работающий только с платами Creative.
Все упомянутые выше программы работают на компьютерах, совместимых с IBM PC (кроме Csound, версии которой существуют для большинства известных человечеству типов компьютеров, TiMidity, имеющей Unix-происхождение, и ReBirth, существующей в версии для Macintosh). Однако другие платформы вовсе не обошло внимание создателей программных синтезаторов.
Одно из первых воплощений программного звукового модуля, предназначенного для воспроизведения GM файлов в реальном времени, произошло на компьютере Macintosh в виде системного расширения QuickTime Musical Instruments. Еще для Mac существуют программы OutOfPhase 1.3, InVision CyberSound Studio, Lemur Pro. Несколько программ предназначены для работы под NextStep (например, MusicKit, SynthBuilder и StochGran), есть также программа SoftOSS для Linux.
Что ожидает нас в будущем? В течение года появятся процессоры Pentium и PowerPC со скоростью 300 МГц, несколько позже Intel планирует выпустить процессор на 400 МГц. Продолжается падение цен на память и другие компоненты компьютера. Все вместе это означает, что скоро нам станут доступны все большие мощности, а значит и все более совершенные программные синтезаторы. То, что сегодня кажется смешным и малоинтересным, завтра может стать широкоиспользуемым.
Ник Худяков - титульная страница
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 25 за 1998 год в рубрике мультимедиа :: soft
