PETELIN.RU > Статьи > Виртуальные инструменты DXi

Виртуальные инструменты DXi

Роман Петелин

Начну со слогана, который сам и придумал: виртуальные DX-инструменты - реальная нереальность. А теперь перейду к сути.

DXi (DirectX Instruments) - технология, обеспечивающая взаимодействие приложений-хостов с виртуальными инструментами (синтезаторами; сэмплерами; эффектами, управляемыми по MIDI и др.) посредством интерфейса прикладных программ Microsoft DirectX. Приложение-хост - это та программа, которая позволяет подключать к себе плагины. По существу DXi - это, DX-плагины, управляемые по протоколу MIDI. После установки DXi в систему они становятся доступными из любых приложений, позволяющих использовать данную технологию. Впервые возможность использования DXi появилась в музыкальном редакторе Sonar 1 фирмы Cakewalk. В настоящий момент кроме Sonar технологию DXi поддерживают такие программы, как Orion Pro, Fruity Loops 3, Infinity и др.

Для того чтобы задействовать в Sonar какой-либо DXi, требуется как минимум два трека:

• Аудиотрек для подключения DXi подобно тому, как подключаются DX-плагины эффектов реального времени,

• MIDI-трек для управления DXi.

После подключения DXi к аудиотреку становится доступным новый виртуальный MIDI-порт. Через него вы управляете виртуальным инструментом, а сгенерированный им звук выводится на аудиотрек.

Подключение DXi в качестве эффекта к аудиотреку и выбор MIDI-порта

У каждого DX-инструмента есть свои особенности. Большинство из инструментов уникально: в них используются различные типы синтеза звука, архитектуры и методы обработки генерируемого звука. Многие из них обладают собственным, как правило, ни с чем не совместимым набором MIDI-контроллеров. Однако перечень этих контроллеров, банков и патчей может передаваться в приложение-хост. В этом случае вы обращаетесь к требуемому контроллеру уже не по номеру, а по его названию. Выбирать и корректировать тембры удобнее всего в окне самого DXi. Все настройки DXi, сделанные в этом окне, сохраняются непосредственно в проекте.

Следом за самим DXi можно подключать эффекты реального времени для обработки синтезируемого звука. Мультитембральными DX-инструментами можно управлять по нескольким MIDI-каналам с нескольких MIDI-треков. Правда, в этом случае нельзя использовать разные эффекты реального времени для разных тембров одного DX-инструмента, но ничто не мешает вам использовать несколько DXi (пусть и одинаковых) для получения разных тембров на разных аудиотреках с разными обработками.

Программные синтезаторы против аналоговых - счет 1:1

Для того чтобы свести к минимуму задержку между поступлением MIDI-команды DX-инструменту и ее реализацией в звуке, требуется достаточно мощный процессор и звуковая карта с WDM-драйверами. Однако если вы не собираетесь играть на DX-инструменте с клавиатуры, то эта задержка значения не имеет. На MIDI-треке, управляющем DX-инструментом, вы располагаете партию для данного инструмента, записав ее нотами или с помощью отпечатков клавиш. Можно записать партию с MIDI-клавиатуры на другой трек, озвучиваемый аппаратным синтезатором, а затем перенести на трек, управляющий DX-инструментом. При воспроизведении проекта приложение-хост учтет то, что DX-инструменты откликаются с запозданием, и будет посылать MIDI-команды для них чуть раньше, чем для других MIDI-инструментов. В результате DX-инструменты будут звучать синхронно со всем сонгом.

Что касается субъективного качества звука, генерируемого виртуальными синтезаторами (и DX-инструментами в частности), то оно зависит исключительно от разработчиков. Существует множество виртуальных синтезаторов с возможностями игрушки. Но попадаются и такие, которые не уступают по качеству звучания своим аппаратным прототипам, а по возможностям и гибкости в управлении оставляют их далеко позади. Пример: Native Instruments FM7 (аналог синтезаторов Yamaha серии DX).

Native Instruments FM7

Если вы работаете с аппаратным синтезатором, то для «переброски» MIDI-партии этого инструмента на аудиотрек или в WAV-файл, требуется делать внутреннее персведение: нужно воспроизводить MIDI-треки, относящиеся к данному синтезатору, и одновременно записывать звучание синтезатора на аудиотрек. Качество записи при этом зависит от самого синтезатора, соединительных кабелей и качества АЦП звуковой карты. А цифровые выходы имеются далеко не у всех "железных" синтезаторов.

Совсем другое дело - виртуальные инструменты. Например, в Sonar достаточно выделить аудиотреки, «несущие» DXi, и управляющие ими MIDI-треки, а затем воспользоваться командой Edit > Bounce to Track(s), и MIDI-партии виртуальных инструментов будут сведены в аудио. При этом ни что не мешает вам использовать 24 бита для представления звукового сигнала. И никакого шума…

Итак, вы можете использовать DX-инструменты и добиться серьезных результатов, обладая всего лишь компьютером с достаточно мощным процессором и звуковой картой с минимальными возможностями. Стоимость такой домашней студии гораздо меньше, чем студии с несколькими аппаратными синтезаторами и сэмплерами.

Лучше один раз услышать, чем сто раз прочитать

Исчерпывающее описание DXi и других плагинов, входящих в поставку музыкального редактора Sonar XL, а также методики их применения подробно описаны в книге "Sonar. Секреты мастерства", а на компакт-диске, прилагаемом к книге, есть примеры проектов Sonar, в которых используются Dxi, среди них проект и трек песни «Все будет хорошо», аранжировка которой целиком основана на двух DXi: LiveUpdate LiveSynth Pro (виртуальный аналог семплеров звуковых карт семейств SB Live) и Audio Simulation DreamStation (простейший по нынешним представлениям синтезатор). Возможности синтезатора DreamStation в ней представлены полно, наглядно и убедительно. Эту песню вы можете скачать из Internet в mp3 и послушать прямо сейчаc.

Станция мечты

Не стану скрывать, что испытываю глубокую личную симпатию к DreamStation (название этого DXi можно перевести как «станция мечты»). По сути это псевдоаналоговый однотембральный синтезатор с регулируемой полифонией. Простоту его архитектуры нельзя считать недостатком: благодаря ей довольно легко управлять основными параметрами синтеза. Инструмент предназначен для создания несложных, но ярких электронных тембров. Существуют, конечно, виртуальные синтезаторы с гораздо более «жирными» и «сочными» тембрами, что достигается высокой сложностью архитектуры синтеза (например, можно привести Applied Acoustics Systems Tassman). Однако сложная аранжировка не может состоять из одних только «жирных» тембров. Их достоинства могут легко потонуть в тембрах остальных инструментов.

Audio Simulation DreamStation

Сколько ручек и кнопок! Глаза разбегаются? На самом деле панель управления достаточно четко и логично структурирована.

В DreamStation три осциллятора - генератора для формирования сигналов звуковой частоты. Соответствующие модули называются OSCILLATOR 1, 2, 3. Первый осциллятор - основной, два других могут быть отключены.

Сигналом второго осциллятора можно модулировать сигнал первого осциллятора. Модуляция может быть частотная и кольцевая (сигналы осцилляторов перемножаются). В DreamStation поддерживается еще и аддитивный синтез, когда сигналы всех трех осцилляторов складываются.

Для каждого из осцилляторов можно задать свою форму волны: синусоидальную, пилообразную, треугольную, шумоподобную… Можно управлять скважностью сигнала первого осциллятора, если для него выбрана прямоугольная форма волны. Скважность - отношение периода последовательности импульсов к длительности элементарного импульса. Со скважностью непосредственно связан характер спектра сигала, определяющий тембр звука.

Модуль AMPLIFIER соответствует генератору непериодического сигнала, который изменяется очень медленно в сравнении с сигналами осцилляторов и служит для модуляции по амплитуде сгенерированного осцилляторами сигнала и придания ему некой формы во времени ( называется генератором амплитудной огибающей). Он запускается каждый раз, когда синтезатору поступает сообщение о нажатии MIDI-клавиши.

Для создания особой окраски тембра в DreamStation предусмотрен перестраиваемый фильтр (доступны 5 характеристик). Имеется генератор огибающей для управления центральной частотой фильтра.

Генератор сигналов низкой частоты (LFO) используется для модуляции различных параметров синтезатора, включая частоту осцилляторов и центральную частоту фильтра.

DreamStation содержит также назначаемый генератор огибающей (USER ENVELOPE): вы сами можете определять какой параметр будет им модулироваться.

Доступны эффекты вибрато (VIBRATO), портаменто (porta), дистошн (dist).

Полифония определяется значением параметра polyphony. Поскольку DreamStation - синтезатор однотембральный, то полифонии в 16 голосов вполне достаточно, чтобы сыграть несколько аккордов. На практике DreamStation чаще всего используется для исполнения басовых партий, грувов и соло. Поэтому самая «ходовая» полифония - в один голос. Кроме того, именно при одноголосой полифонии эффектнее всего звучит портаменто.

Любым из параметров синтеза можно управлять по MIDI в реальном времени. В Sonar это удобнее всего делать с помощью огибающих автоматизации.

Управление параметрами DXi-синтезатора в Sonar с помощью огибающих автоматизации

Естественно, вы можете использовать готовые настройки синтезатора - патчи. Наиболее эффективен такой подход: вы загружаете один из «заводских» патчей, а затем вносите свои тонкие изменения в характер его звучания.

Сегодня существуют десятки DXi. С наиболее интересными из них я познакомлю вас в будущих статьях. Оставайтесь вместе со мною и журналом "Магия ПК"!