Сэмплер (музыкальный инструмент) - Sampler (musical instrument)

An Akai MPC2000 отбора проб секвенсор (1997)

Пробоотборник представляет собой электронный или цифровой музыкальный инструмент , который использует звуковые записи (или « образцы ») звуков реальных инструментов (например, фортепиано, скрипка или труба), отрывки из записанных песен (например, пять-вторых бас - гитаре рифф из фанковая песня) или найденные звуки (например, сирены и океанские волны). Образцы загружаются или записываются пользователем или производителем. Затем эти звуки воспроизводятся с помощью самой программы сэмплера, MIDI-клавиатуры , секвенсора или другого триггерного устройства (например, электронных барабанов ) для исполнения или сочинения музыки. Поскольку эти образцы обычно хранятся в цифровой памяти, к информации можно быстро получить доступ. Один сэмпл часто может быть смещен на разные высоты звука для создания музыкальных гамм и аккордов .

Часто сэмплеры предлагают фильтры , блоки эффектов , модуляцию с помощью низкочастотных колебаний и другие процессы, подобные синтезаторам, которые позволяют изменять исходный звук множеством различных способов. Большинство сэмплеров имеют возможности мультитембральности - они могут воспроизводить разные звуки одновременно. Многие из них также полифоничны - они могут играть более одной ноты одновременно.

Licht-Ton Orgel (1936),
более ранний пробоотборный орган, использующий аналоговый оптический диск

История

Меллотрон (введен в 1963 г.)
EMS MUSYS-3 (1970) (на основе Nunzio 2014 )

До появления сэмплеров на основе компьютерной памяти музыканты использовали магнитофонную клавиатуру, которая хранит записи на аналоговой ленте. При нажатии клавиши головка ленты контактирует с движущейся лентой и воспроизводит звук. Mellotron был наиболее заметная модель, используется рядом групп в конце 1960 - х и 1970 - х лет, но такие системы были дорогими и тяжелым из - за многочисленные механизмы магнитофонов , участвующих, и диапазон инструмента был ограничен три октав на самый. Для изменения звуков в инструмент нужно было установить новый набор лент. Появление цифрового семплера сделало семплирование 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 (разработка и эксплуатация системы) в их London (Putney) Studio c. 1969. Система работала на двух мини-компьютерах Digital Equipment PDP-8 . Это была пара быстро D / A и A / D преобразователей, 12000 (12k) байт оперативной памяти ( ОЗУ ), резервное копирование на жесткий диск 32k и хранения ленты (DecTape). Оборудование EMS использовалось для управления первой в мире цифровой студией (EMS London (Putney) Studio), и их первые цифровые сэмплы были сделаны на этой системе в 1971–1972 годах для « Хронометра » Харрисона Биртвистла, выпущенного в 1975 году.

Fairlight CMI (1979–)

Первым коммерчески доступным синтезатором сэмплирования был Computer Music Melodian Гарри Менделла (1976), а первым полифоническим цифровым синтезатором сэмплирования был Fairlight CMI австралийского производства , впервые доступный в 1979 году. В этих ранних синтезаторах сэмплирования использовался синтез на основе волновых таблиц сэмплов .

С 1980-х годов семплеры использовали импульсно-кодовую модуляцию (ИКМ) для цифровой дискретизации. Цифровой пробник первого PCM был Toshiba «s LMD-649 , созданный в 1981 годе инженер Kenji Murata для японской электронной музыки группа Yellow Magic Orchestra , который использовал его для широкого отбора проб и зацикливания в их 1981 альбоме Technodelic . LMD-649 играли и записанные образцы PCM в 12-битный аудио глубину и 50 кГц частоты дискретизации , хранящуюся в 128 Кбайт в динамическом ОЗУ . LMD-649 также использовался другими японскими исполнителями синти- попа в начале 1980-х, включая Chiemi Manabe и Logic System . Клавишные сэмплы отличались высокой ценой, которая была недосягаема для большинства работающих музыкантов - ранний Fairlight начинался от 30 000 долларов. E-му Emulator снизил цену до менее $ 10000 , но это не было до середины 1980-х лет , которые по- настоящему доступные пробники клавиатуры стал хитом на рынке с Ensoniq Mirage в 1985 и E-му Emax в следующем году, который было цена ниже $ 2000. Вскоре последовали Korg DSS-1 и Roland S-Series.

Э-му СП-12 (1986)
Akai MPC60 (1988)

E-му SP-1200 перкуссии сэмплер, после его освобождения в августе 1987 года, популяризировал использование цифровых сэмплеров внутри хип - хоп музыки в конце 1980 - х годов. Компания Akai была пионером в использовании многих методов обработки, таких как перекрестное зацикливание и «растяжение по времени» для сокращения или удлинения сэмплов без влияния на высоту звука и наоборот. Akai MPC 60 , выпущенный в 1988 году, пошел дальше , чтобы стать самым влиятельным пробоотборник в хип - хоп музыки. В том же году был выпущен Ensoniq EPS - преемник Mirage - первая сэмплерная клавиатура, разработанная специально для живых выступлений, а не чисто студийный инструмент, как большинство сэмплеров до сих пор.

В течение 1980-х годов гибридные синтезаторы начали использовать короткие сэмплы (такие как фаза атаки инструмента) наряду с цифровым синтезом для создания более реалистичных имитаций инструментов, чем это было возможно ранее. Примерами являются инструменты серии Korg M1 , Roland U-110 , Yamaha SY и серии Kawai K. В то время ограничивающими факторами были стоимость физической памяти ( ОЗУ ) и ограничения внешних устройств хранения данных, и этот подход позволил наилучшим образом использовать крошечный объем памяти, доступный инженерам-разработчикам. Музыкальная рабочая станция 2010-х годов обычно использует семплирование, будь то простое воспроизведение или сложное редактирование, которое соответствует всем, кроме самых продвинутых специализированных семплеров, а также включает такие функции, как секвенсор . Сэмплеры вместе с традиционными исполнителями Фолея являются основой современного производства звуковых эффектов . Используя цифровые методы, можно изменять высоту тона различных эффектов и изменять их так, как это потребовало бы много часов, если бы это было сделано на магнитной ленте.

Элементы

Интерфейс

Рис. 1: Пример того, как несколько сэмплов могут быть расположены в диапазоне клавиатуры. В этом примере четыре разных записи скрипки распределены по 12 нотам. Каждый сэмпл будет воспроизводиться с тремя разными значениями высоты тона.

Обычно сэмплер управляется подключенной музыкальной клавиатурой или другим внешним MIDI- контроллером или источником. Каждое нотное сообщение, полученное сэмплером, обращается к определенному сэмплу. Часто несколько сэмплов располагаются на клавиатуре, каждый из которых назначается ноте или группе нот. Трекинг клавиатуры позволяет изменять высоту тона сэмплов на соответствующую величину, обычно полутонами и тонами. Каждую группу нот, которой был назначен один сэмпл, часто называют «ключевой зоной», а результирующий набор зон называется клавиатурой .

Например, на рис. 1 раскладка клавиатуры была создана с четырьмя разными образцами. Каждый сэмпл, если он продвинут, должен быть связан с определенным центральным тоном. Первый сэмпл (скрипка G # 2) распределен по трем различным нотам: G2, G # 2 и A2. Если получена нота G # 2, сэмплер воспроизведет семпл скрипки G # 2 с исходной высотой тона. Если получена нота G2, сэмплер сдвинет семпл на полутон вниз, а нота A2 воспроизведет его на полутон выше. Если вводится следующая нота (Bb2), сэмплер выберет сэмпл скрипки B2, проиграв его на полтона ниже, чем его центральная высота B2.

Как правило, сэмплеры могут воспроизводить любой записанный звук. 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.

Иерархия

Сэмплер организован в иерархию все более сложных структур данных. Внизу лежат сэмплы , отдельные записи любого звука, записанные с определенной частотой дискретизации и разрешением. В то время как обычный звук для сэмплирования - это игра на музыкальном инструменте (например, пианист, играющий на фортепиано или органист, играющий на органе ), сэмплом может быть любой звук, включая «немузыкальные» звуки, такие как стук пишущей машинки или лай собаки. Эталонная центральная высота указывает фактическую частоту записанной ноты. Сэмплы также могут быть «зациклены», определяя точки, в которых повторяющаяся часть сэмпла начинается и заканчивается, что позволяет бесконечно воспроизводить относительно короткий сэмпл. В некоторых случаях указывается «перекрестное затухание петли», позволяющее менее очевидные переходы в точке петли за счет постепенного исчезновения конца петли при постепенном исчезновении ее начала.

Раскладки раскладываются по инструментам . На этом уровне могут быть добавлены параметры для определения того, как будут воспроизводиться раскладки клавиатуры. Фильтры могут применяться для изменения цвета звука, в то время как низкочастотные генераторы и генераторы огибающей могут формировать амплитуду, высоту тона, фильтр или другие параметры звука. Инструменты могут иметь несколько уровней раскладок клавиш для одновременного воспроизведения более одного семпла, и каждая раскладка может иметь различный набор параметров, так что входящие нотные события влияют на каждый слой по-разному. Например, два слоя могут иметь разную чувствительность к скорости входящей ноты, изменяя результирующий тембр в зависимости от того, насколько сильно играется нота.

На этом уровне есть два основных подхода к организации пробоотборника. При использовании банка каждый инструмент назначается на отдельный MIDI-канал, и можно сохранить несколько банков для изменения конфигурации сэмплера. Другой и более эффективный подход - связать каждый инструмент с номером или идентификатором патча, чтобы каждый MIDI-канал можно было настроить отдельно, отправив информацию о контроллере по отдельному каналу.

Типы

Хоакин Лана использует сэмплер Yamaha SU10

Многие сэмплеры работают, как описано выше: система раскладки клавиатуры «распределяет» сэмпл по определенному диапазону клавиш. Это имеет побочные эффекты, которые могут быть желательны в некоторых случаях, например, ускорение или замедление барабанных петель. Однако высокие и низкие части такой раскладки могут звучать неестественно. Например, если клавесин сэмплируется в его нижнем регистре, а затем сэмплы перемещаются на очень высокие частоты, высокие ноты могут звучать неестественно и аутентично. При расположении тонального инструмента по нескольким раскладкам, переход от одного к другому может быть слишком заметным для реалистичной имитации инструмента - искусство состоит в том, чтобы сделать переходы как можно более плавными.

Некоторые сэмплеры фраз более оптимизированы для запуска одиночных звуков «one-shot», таких как удары ударных. Каждая раскладка включает только одну клавишу, что требует большого количества зон (61 на пятиоктавной клавиатуре), каждая со своими настройками. «Сэмплирование фраз» призвано упростить это, особенно для таких интерфейсов, как 16 пэдов серии Akai MPC : тот факт, что каждый пэд на самом деле является заметкой, скрыт от пользователя. Механизм сэмплирования не изменяет высоту тона сэмплов, он только воспроизводит их. Пользовательский интерфейс упрощен. Фразовые сэмплеры часто имеют формат грувбокса , что делает их легкими, простыми в эксплуатации и легкими для переноски.

Характеристики

Пробоотборники можно классифицировать по нескольким характеристикам;

  • Полифония : сколько голосов (или нот) можно воспроизводить одновременно для создания аккордов.
  • Пространство сэмплов: сколько памяти доступно для загрузки сэмплов.
  • Каналы : сколько различных MIDI-каналов доступно для разных инструментов.
  • Битовая глубина : поддерживаемое разрешение выборки.
  • Выходы : сколько дискретных аудиовыходов доступно

Производители и модели

Компьютерная музыка Мелодиан

DEC PDP-8 / A ( миникомпьютер ).
На его основе был разработан Computer Music Melodian (1976).

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. Melodian, разработанный в 1976 году, был основан на компьютере PDP-8 компании Digital Equipment Corporation . Он включает в себя ручные проводные функции цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, а также отслеживающие фильтры сглаживания . Мелодиан был впервые использован Стиви Уандером в его альбоме "Путешествие Стиви Уандера через" Тайную жизнь растений " (1979).

Melodian был монофоническим синтезатором с 12-битной аналого-цифровой дискретизацией на частотах до 22 кГц. Он был разработан для совместимости с аналоговыми синтезаторами и имел функцию, позволяющую синхронизировать высоту звука аналогового синтезатора, такого как ARP 2600 . Это означало, что Melodian улавливал все эффекты частотной модуляции, включая те, которые производятся с помощью сенсорной ленты ARP. Он также может запускать клавиатуру ARP, таким образом работая как гибрид семплера и аналогового синтезатора и максимально используя технологию, доступную в то время.

Синклавир

Стойка Synclavier PSMT (1984)
Синклавир ПСМТ и ВПК (1984)

Система Synclavier была ранним цифровым синтезатором и сэмплером, произведенным 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, которую когда-либо платили за одну, составляла около 500 000 долларов, хотя в среднем системы были ближе к 200–300 000 долларов. Хотя это сделало его недоступным для большинства музыкантов, он нашел широкое применение среди продюсеров и профессиональных студий звукозаписи, и на этом рынке он конкурировал с другими производственными системами высокого класса, такими как Fairlight CMI . Несмотря на то, что Synclavier немногочислен, он до сих пор используется во многих студиях.

Инструменты Fairlight

Fairlight CMI серии III (1985)

Компания Fairlight Instruments была основана в Сиднее в 1975 году Питером Фогелем и Ким Райри. Компания изначально создавалась как производитель и продавец оборудования для видео спецэффектов.

Fairlight CMI или компьютер музыкальный инструмент, выпущенный в 1979 году, начал свою жизнь как Хасар M8. M8 был собран вручную, и, по легенде, загрузка заняла два часа. CMI был первым коммерчески доступным полифоническим цифровым семплирующим инструментом. Исходный Fairlight CMI производил выборку с разрешением 8 бит на выборку с частотой 24 кГц и использовал два 8-битных процессора Motorola 6800 (позже модернизированных до более мощного 16/32-битного Motorola 68000 ). 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, создавать петли и микшировать звуки, которые затем можно было воспроизводить с помощью клавиатуры или программного секвенсора. Его розничная цена составляла около 25000 долларов США.

Позже Fairlight выпустила Series IIx, которая увеличила частоту дискретизации до 32 кГц и стала первой, в которой были реализованы базовые функции MIDI. В 1985 году была выпущена серия III с двумя значительными обновлениями: битрейт и частота дискретизации были увеличены до качества CD (16 бит / 44,1 кГц), а теперь поддерживался временной код SMPTE . Известными пользователями Fairlight CMI являются Питер Габриэль , Херби Хэнкок , Тревор Хорн , Art of Noise , Yello , Pet Shop Boys , Жан Мишель Жарр , Дюран Дюран и Кейт Буш . Хорн, которого считают «изобретателем восьмидесятых», впервые применил свои хорошо известные техники сэмплирования на альбоме Adventures in Modern Recording , втором студийном альбоме, выпущенном под названием его проекта The Buggles . Сказав, что он был «весьма очарован духами Fairlight и всеми теми вещами, с которыми Джеффри и я начали возиться, прежде чем он ушел, чтобы присоединиться к Азии», методы сэмплирования в Adventures позже будут использоваться для записей, которые Хорн продюсировал как Slave. к Rhythm по Грейс Джонс , искусство шума «S Соблазнение Клода Дебюсси и Frankie Goes To Hollywood » s Добро пожаловать в Pleasuredome .

E-mu системы

E-mu Emulator (1981) былпервым набегом E-mu Systems на выборку и спас компанию от финансовой катастрофы после полного отказа Audity из-за цены в 70 000 долларов. Название «Эмулятор» появилось в результате перелистывания тезауруса и идеально соответствовало названию компании. Эмулятор выпускался в 2-, 4- и 8-нотных полифонических версиях, из которых 2-нотный был исключен 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 для преодоления разрыва между Fairlight CMI и Synclavier и Ensoniq Mirage . Он отличался 8-нотной полифонией, 8-битной дискретизацией, 512 КБ ОЗУ (1 МБ в EII +, хотя доступен только как два независимых банка по 512 КБ), 8-трековым секвенсором и аналоговой фильтрацией. С добавлением опции жесткого диска Emulator II был сравним с семплерами, выпущенными пятью годами позже.

E-mu SP-12 (1986) был предшественником E-mu SP-1200 .

E-mu Emulator III (1987) представлял собой 16-битный цифровой стереосэмплер с 16-нотной полифонией, максимальной частотой дискретизации 44,1 кГц и имел до 8 МБ памяти. Он отличался 16-канальным секвенсором, SMPTE и жестким диском на 40 МБ.

E-mu SP-1200 (1987) был и остается одним из наиболее уважаемых сэмплеров для использования впроизводстве, связанном с хип-хопом . Его 12-битный семплерный движок придавал инструментам желаемую теплоту и твердый удар ударным. Он показал 10 секунд выборки, распределенной по четырем 2,5-секундным участкам.

E-mu Emax , продавался в период с 1985 по 1995 год и нацелен на нижний сегмент рынка.

E-mu ESI-32 (1994) был урезанным, намного более дешевым и упрощенным EIIIx и мог использовать те же образцы. Устройство может вмещать до 32 МБ ОЗУ, 32-нотную полифонию, а звуки могут маршрутизироваться внутри на один из четырех полифонических выходов. Через дополнительный интерфейс SCSI ESI-32 мог получить доступ к внешним CD-ROM, Zip-100 и жестким дискам.

Акаи

Линн ЛМ-1 (1980)
Akai S612 (1985)
Akai S900 (1986)
Akai MPC60 (1988)
Akai S1000 (1988)

Akai вошла в мир электронных музыкальных инструментов в 1984 году, когда Роджер Линн , создатель Linn LM-1 , Linn 9000 и LinnDrum , сотрудничал с японско-сингапурской корпорацией Akai Corporation для создания сэмплеров, подобных тем, которые были созданы в собственной компании Linn. , Linn Electronics . Так появился первый в серии доступных сэмплеров S612, 12-битный модуль цифрового сэмплера. S612 был заменен в 1986 году S900.

Akai S900 (1986) был первым по- настоящему доступным цифровым пробником. Это была 8-нотная полифония и 12-битная дискретизация с частотным диапазоном до 40 кГц и до 750 кБ памяти, что позволяло работать чуть менее 12 секунд при наилучшей частоте дискретизации. Он может хранить в памяти максимум 32 семпла. Операционная система была программной и позволяла производить обновления, которые необходимо было загружать каждый раз при включении сэмплера.

Akai MPC 60 Digital Sampler / Drum Machine и MIDI секвенсор (1988) был первым не-стойку модель выпущена. Это также первый случай, когда AKAI произвела семплер с сенсорными пусковыми площадками, положив начало популярной серии секвенсоров семплеров MPC .

Akai S950 (1988) был улучшенный вариант S900, с максимальной частотой дискретизации 48 кГц и некоторые редактирования особенности современного S1000.

Akai S1000 (1988) был , возможно , самый популярный 16-битный 44,1 кГц стерео пробоотборник своего времени. 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 проходит цикл по мере затухания звука), Loop Until Release (который циклически проходит цикл до тех пор, пока нота не начнет затухать), Reverse и Time Stretch (версия 1.3 и выше). .

Другие сэмплеры, выпущенные AKAI, включают S01, S20, S700, S2000, S2800, S3000, S3000XL, S3200, S5000, S6000, MPC 500, MPC1000, MPC2000, MPC2000XL, MPC2500, MPC3000, MPC3000XL, MPC3000LE, MPC5000, MPC3000LE и MPC4000. Z8.

Роланд

Roland Corporation произвела серию S. Это были настоящие сэмплеры, которые обеспечивали все функции, описанные выше, включая сэмплирование, редактирование сэмплов, транспонирование высоты тона и отображение ключевых зон:

Совсем недавно Roland представил концепцию Groove Sampler . Эти устройства известны своей простотой использования, но некоторым из них не хватает возможностей транспонирования высоты тона и отображения ключевых зон, которые есть у большинства сэмплеров. У некоторых есть ограничения на рендеринг лупов или сэмплов звуковых эффектов, которые воспроизводятся с той же высотой звука, на которой они были записаны. Хотя эти аппараты оснащены широким спектром встроенных эффектов, в некоторых из них отсутствует транспонирование высоты звука и отображение ключевых зон, что значительно снижает их полезность. В линейку сэмплеров Roland Groove входят:

Босс

Босс доктор Сэмпл SP-303 (2001)

Будучи подразделением Roland Corporation, Boss также внесла свой вклад в концепцию Groove Sampler / Groove Box с несколькими сэмплерами.

Прочие производители

SCI Prophet 2002 (1985)
Yamaha TX16W (1988)

Хранение образцов

Большинство старых сэмплеров используют SCSI в качестве протокола для получения данных сэмплов в машине и из нее. Интерфейсы SCSI были либо стандартными для сэмплера, либо предлагались в качестве опции. SCSI обеспечивает возможность перемещать большие объемы данных в сэмплер и из него в разумные сроки. Жесткие диски, приводы CDROM, приводы Zip и приводы съемных картриджей, такие как приводы Syquest и Iomega Jaz, являются наиболее популярными устройствами SCSI, используемыми с семплерами. У каждого есть свои сильные и слабые стороны, причем жесткие диски являются самыми быстрыми устройствами. Современные (после 2000 г.) сэмплеры используют карты твердотельной памяти (например, Compact Flash или SmartMedia) для хранения и передачи сэмплов.

Программные семплеры

Fantasia, пользовательский интерфейс для LinuxSampler . LinuxSampler - это клон GigaSampler от NemeSys, который был одним из первых программ-семплеров потоковой передачи с диска на ПК.

В 1990-х и 2000-х годах увеличение мощности компьютеров и объема памяти позволило разрабатывать 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 средства воспроизведения сэмплов, требующие от пользователя обращения к другому программному обеспечению для таких задач, как редактирование сэмплов, запись сэмплов и эффекты DSP, в то время как другие предоставляют функции, выходящие за рамки тех, которые предлагаются модулями, смонтированными в стойке.

Трекеры

Renoise , графическийсеквенсор Tracker со встроенным сэмплером

Также в 1980-х годах пользователи домашних компьютеров изобрели трекеры . Секвенсоры - это программные сэмплеры, поскольку повторная выборка в реальном времени является необходимой возможностью для концепции трекера. С 1980-х годов трекеры могли выполнять 4-канальную передискретизацию в реальном времени с использованием микросхемы Paula на Amiga . С начала 1990-х трекеры выполняли многодорожечную передискретизацию ПК в реальном времени как чисто программное решение. Это стало возможным при использовании высокооптимизированного ассемблерного кода , ранним примером является InertiaPlayer, выпущенный в 1993 году. Недавний PC Tracker с хорошими возможностями сэмплера, например, Renoise Tracker.

Смотрите также

Концепции
Синтезаторы
Исторический

использованная литература

внешние ссылки