راهنمای آهنگسازی با سنتز Subtractive

فرقی نمیکند که آهنگساز باشید یا مهندس صدا، یادگیری سنتز Subtractive (کاهشی) میتواند کار کردن شما با سینتی سایزرهای آنالوگ یا نرم‌افزارهای سینتی سایزر را به سطح تازه ای برساند. گونه های متفاوتی از سنتز آنالوگ و دیجیتال هستند، اما شاید پرکاربردترین ساختار سینت همان چیدمانی باشد که در سینت های آنالوگ اورجینال بکاررفته است – چشمه های صدا، پیراینده ها و مدولاسیون – و با نام سنتز سابتراکتیو Subtractive Synthesis شناخته میشوند.

بلوکهای ساختار

به طور سنتی یک سینتی سایزر یا سمپلری که فرایند سنتز کاهشی را بکار میبرد دارای چشمه ی صدا و پیراینده های صدا هستند که دربردارنده راه سیگنال صدا و چشمه های مدولاسیون میباشند که سیگنالهای کنترل خروجی را برای پیرایش و فرمدهی نمودهای گوناگون صدا ایجاد میکند. در سینت های آنالوگ کلاسیک، چشمه صدا یک Oscillator (اوسیلاتور یا اوسیلاتورها) میباشد – در اصل اینها ژنراتورهای آزمایش تن صدا هستند – که یک تن صدای پیدرپی را میسازند. هنگامیکه فرم موجهای گوناگون بکار رفته میتوانند دارای امواج سینوسی باشند، بیشتر فرم موجهای پرکاربرد دندان اره ای (Sawtooth)، چهارگوش (Square)، پالس (Pulse) و سه گوش (Triangle) میباشند که همگی دارای هارمونیک هستند و یک صدای وزوز کننده و درخشان را میسازند.

این صداهای وزوز کننده پی در پی به گام بعدی که یک فیلتر میباشد وارد میشوند که بیشتر یک فیلتر LFP (Low Pass Filter) پایینگذر بکارگرفته میشود که با فیلترشدن بخشی از هارمونیکهای بالا، صدای بیش از اندازه درخشان و ویز ویز کننده اوسیلاتورها تا جایی نرم میشود که با صداهای آکوستیک و آوازها بهتر درمیآمیزد و صداهای کاربردی موزیکال بیشتری ساخته میشود. اینجا همان جایی است که نام Subtractive Synthesis از آن میآید و شما هارمونیکهای وزوز کننده ی بیش از اندازه را برای بدست آوردن صداهای درخورتر و ایده آل کاهش میدهید.

فیلتر برش فرکانس (Cutoff Frequency) تعیین میکند که فیلتر از کجا آغاز شود و شیب (Slope) چگونگی فیلترینگ را تعیین میکند. بیشتر LFOها چندین قطب (Pole) یا پله را بکارمیگیرند – قطب های بیشتر، شیب تیز تر و تن صدای نرمتر در فرکانس برش خورده بدست میآید.

LFOهای ۲ و ۴ پل پرکاربردترین ها هستند و شاید یکی از شناخته شده ترین LPFهای آنالوگ در جهان سینتی سایزرها، فیلتر 4-Pole Ladder (۴ قطبی نردبانی) بکار رفته در سینت Minimoog باشد. Resonance (که گاهی با برچسب Emphasis بر روی سینت های قدیمی پدیدار میشد) نیز یک باریک کننده ی قله (Peak) گزینشی است که درست پیش از Cutoff جای میگیرد که بر روی بالاترین هارمونیک در سیگنال فیلتر شده پافشاری میکند و یک تن صدای رنگی‌تر را فراهم میکند.

پس از فیلتر شدن، سیگنال از میان یک آمپلیفایر میگذرد که ولوم آن را ساماندهی میکند – این راه سیگنال صدا در سینت است. بیشتر سینت ها یکی کننده ی دو یا سه نوسانساز برای ساخت صدایی پر پشت تر میباشند - همچنین یک چشمهء نویز برای افکت ها و صداهای کوبشی بدون گام نیز کارسازی میشود – و گاهی سینت های آنالوگ مدرن نیز برای سازگاری بیشتر دارای یک مدار فیلتر بیشتر میباشند.

کنترل ولتاژ (CV)

اما تنها با چشمه‌های صدا و پیراینده‌ها همه‌ی چیزی که گیرتان میآید یک تن صدای پیدرپی است، آن سدا شاید خوب و یک تن فیلتر شده باشد، اما شما  هنوز هم یک ساز با توانایی نواخته شدن در دست ندارید. اینجاست که مدولاتورها وارد میشوند.

برای اینکه بتوانید نتهای جداگانه ای را بنوازید و صدا را از آن تن یکنواخت وزوز کننده و پیدرپی دربیآورید، به یک چشمهء مدولاسیون نیاز دارید تا بتوانید هر نت را آغاز کنید و بپایان برسانید و به آنها فرم دهید. در یک سینت کلاسیک آنالوگ؛ چشمه هاء مدولاسیون – همیشه LFO و Envelope Generatorها ـ ولتاژ کنترل (CV) را به ورودیهای CV در ماژولهای دیگر میفرستند، تا به تن و لول صدای سینت فرم داده شود و همچنین افکتهای موزیکال و ویژه ای ساخته شود.

بیادبسپارید که ولتاژهای مدولاسیون را نمیتوانید یکراست بشنوید بلکه آنچه که میشنوید اثرگذاری آنها بر روی کنترلهای گوناگون در ماژولهایی است که صدا از آنها میگذرد. برای همین است که از این ماژولها - اوسیلاتورها، فلیتر و آمپلیفایر – با نام اوسیلاتور کنترل شدهء ولتاژ (Voltage-Controlled Oscillator)، فیلتر کنترل شدهء ولتاژ (Voltage-Controlled Filter) و آمپلیفایر کنترل شدهء ولتاژ Voltage-Controlled Amplifier یاد میشود – VCO، VCF و VCA.

Envelope

در نخستین رده‌ی بنیادی Envelope Generator کوتاه شده و EG نامیده میشود. EG امواج اوسیلاتور پیدرپی را بفرم نتهایی درمیآورد که آغاز شده و پایان میابند و در درازای دوره‌ی هر نت، تن و لول صدا را نیز دگرگون میکند. برای آغاز، یک EG برای کنترل ماژول Amplifier آمپلیفایر (نیرودهنده) بکار میرود.

در ماژول آمپ لول تا صفر کاسته میشود و EG یک سیگنال کنترل را به‌درون ورودی CV آمپ میفرستد – که آن سیگنال؛ لول صدا را در درازای دوره‌ی هر نت دگرگون (بالا و پایین) میکند و آغازها و پایان هایی یک نت را به همراه سکوت های در بین آنها فرم داده و آن را میسازد. همیشه EG دوم به ورودی CV در ماژول فیلتر پایینگذر راه پیدا میکند.

یک EG دوم همیشه به ورودی CV در ماژول فیلتر پایینگذر راهنمایی میشود، که آن فرکانس برش فیلتر را کنترل میکند (که میزان روشنایی صدا را تعیین میکند)  و همچنین تن صدا را در درازای زمان دگرگون میکند. نت ها با دگرگونی تن و لول صدا بین Amp Envelope و Filter Envelope ساخته میشوند.

ADSR

یک EG کلاسیک دارای چهار لایه است که لول و تن صدا در زمان را دگرگون میکنند (Attack، Decay، Sustain و Release) . لایه Attack با نواختن نت آغاز میشود و سامان دهنده زمانی است که لول صدا از صفر به بیشترین اندازه خودش میرسد، همچنین Decay زمان لازم برای پایین آمدن لول صدا و رسیدن به یک سطح پایدار که Sustain نیز نشان دهنده این سطح پایدار میباشد و پارامتر Release نیز نشان دهنده ی زمانی است که دنباله‌ی صدا از بین میرود. بنابراین Attack ، Decay و Release با زمان سروکار دارند اما Sustain با دامنه صدا.

پیکربندی های گوناگونی برای Amp Envelope و Filter Envelope بکارگماشته میشوند تا برای نمونه ،صدای سازهای کلاسیک گوناگون یا افکت های صدا با تن ناپایدار را مانندسازی کنند، یک Attack آرام دلخواه در Filter EG میتواند برای مانندسازی اتک سازهای برنجی (بادی) بکارگرفته شود و هنگامیکه در LPF رزونانس را زیاد کنید، زمان Attack و Decay در Filter EG بسوی قله‌ی رزونانس (که فرکانس برش را دنبال میکند) سوئیپ (کشیده شدن) میشوند و یک سوئیپ فیلتر کلاسیک یا افکت wah-wah میسازند.

CV / Gate

هنگامیکه مدولاتورهای EG به ورودیهای VC در VCF و VCA پیوند خوردند، سپس هردو EG با یک ولتاژ کنترلی که از سوی کیبورد موزیک فرستاده میشود آغاز بکار میکنند و می ایستند. (گرچه این روزها پیام های نت MIDI جای CV را گرفته اند. هر نت روی کیبورد دو ولتاژ کنترل شده میسازد: یک CV به اسیلاتور راهنمایی میشود، که آن برای دگرگونی فرکانس اسیلاتور پایه بسته به نتهای نواخته شده، نتهای استاندارد کیبورد موزیکال را میسازد. (که میتوانید آن را در بیشتر سینتها با ناب Tuning و سوئیچ Octave Range سازماندهی کنید). دیگر CV با نام Gate شناخته میشود که به هر دو EG فرستاده میشود که آنها را با هر بار نواخته شدن کلید نت در میان لایه های ADSR به راه میاندازد و کلید نواخته شده نیز نمایان کننده‌ی گام و رها کننده‌ی EGها است که آغاز و پایان و فرمدهی ولوم و تن صدای هر نت را انجام میدهند.

تا چه اندازه میتوانید به پایین بروید

گونه‌ی کلاسیک دیگری از مدولاتورها، LFO (Low Frequency Oscillator) میباشد. یک LFO همیشه یک اوسیلاتور صدای پایین یا ساب است که با فرکانس زیر  ۲۰ هرتز کار میکند. مانند دیگر چشمه هاء مدولاسیون، ولتاژ کنترل یک LFO شنیدنی نیست و آن به یک ورودی CV در ماژول دیگر راهنمایی میشود که نوسان سازی آرام آن لرزشهای دوره‌ای را به یک پارامتر گزینش شده میرساند. LFOها میتوانند برای مدوله کردن هر پردازنده ای در بخش صدا در یک سینت – VCO ،VCF یا VCA بکار گرفته شوند. راهنمایی یک LFO به VCO میتواند آن را بگونه ای سازمان دهد که گام بصورت دوره ای بالا و پایین رود و راهنمایی آن به یک VCA لول صدا را بصورت دوره ای بالا و پایین میکند. بدین‌سان بکارگیری استادانه یک LFO با یک موج سینوسی یا سه گوش میتواند یک افکت ترمولو (لرزشآمیز) یا ویبره‌ی موزیکال خودجوش را بسازد. با بکاربستن فرم موجهاء LFO بدون چیدمان و آرایش سازماندهی شده و دارای ژرفای بیشتر میتوانید دسته ای از افکت های صدا آژیر مانند تا صداهای علمی تخیلی را بسازید.

سینتی سایزر در برابر سمپلر

در یک سینت آنالوگ امروزی این ماژول های سنتز کاهشی برای فرمدهی و ساخت تن صدا از امواج وز وز کننده و پیدرپی اسیلاتورها بکارگماشته میشوند. ساختار بکار رفته در سمپلرها نیز با کمی دگرگونی با سینتها یکسان میباشد. اما بجای اوسیلاتورها با تن های یکنواخت و پیدرپی، چشمه‌ی صدا در یک سمپلر که ساختار سنتز Subtractive را بکار گرفته است نیازمند سمپل است چیزی مانند هرگونه صداهای درام، نت ها و نویزهای گوناگون. این سمپلها هرکدام دارای یک تن و انلوپ صدای پیش ساخته میباشند بنابراین ابزارهای سنتز کاهشی همیشگی برای فردهی به نت ها بکار نمیروند و بجایش آنها به طرز ماهرانه ای برای پیرایش تن ها و انولوپهاء پیش ساخته و طبیعی نت هاء سمپل بکار گرفته میشوند که برای ثبت ولوسیتی های گوناگون MIDI (سخت یا نرمتر نواخته شدن نتها)، پاسخگو و طبیعی تر شدن نت ها بهمراه داینامیک های موزیکال درخور تر میباشند.

گرچه این بازگویی از ساختار سنتز کاهشی تنها نوک کوه یخ میباشد و بکارگیری چندین پردازنده و مدولاتور و آمیزش استادانه و خلاقانه راهیابی های مدولاسیون میتواند افکتها و صداهای سینتیسایزر گسترده و بی پایانی را فراهم کند.