Мощные дорогие разработки всегда привлекают внимание профессиональных пользователей, и теперь есть повод для здорового адреналина — создан NEURON VS — один из самых уникальных программных синтезаторов современности.
В самом начале 2000-х собралась достаточно интересная компания, состоящая из бывшего дизайнера синтезаторов Waldorf Electronics Акселя Хартманна (Axel Hartmann) и основателя Prosoniq Стефана Бернси (Stephan M. Bernsee). Аксель известен не только своей работой в Waldorf Electronics — Waldorf Wave, но и другими продуктами, такими как Alesis Andromeda, Steinberg Houston и Creamware Noah. Долгое время его главной мечтой было создание отдельной серии синтезаторов со своей эстетикой, прогрессивными технологиями и максимально эргономическим дизайном. В этом трудном деле ему мог максимально выгодно пригодиться только один человек — Стефан Бернси — компьютерщик до мозга костей, великолепный программист и экспериментатор в области обработки звука. Основав фирму Prosoniq, Бернси выпустил множество популярных программных эффект-процессоров и на данный момент имеет множество собственных алгоритмов и технологий, которые активно используются в профессиональном ПО от ведущих мировых разработчиков. Третьим инвестором проекта стал никто иной, как Ханц Зиммер (Hans Zimmer) — современный композитор, известный своими работами во множестве кинофильмов (например, «Человек дождя», «Гладиатор»… на самом деле список достаточно большой).
Проект стартовал в апреле 2000-го года, практически сразу после выставки Musikmesse 2000. Не смотря на то, что Аксель Хартманн является владельцем собственной компании Design Box , была создана новая фирма Hartmann Music GmbH , под маркой которой начиная с 2002-2003 гг стал выпускаться и распространяться уникальнейший синтезатор нового поколения — NEURON.
Новый продукт было решено назвать NEURON (в переводе — «нейрон»), причем при описании работы этого устройства постоянно применяются понятия искусственный интеллект (Artificial Intelligence) и искусственные нейронные сети (Artificial Neural Networks — сокращенно, ANN). Для тех, кто знаком с биографией Бернси, присутствие данных аббревиатур не вызовет удивления, поскольку Стефан кроме звука занимался и программными разработками в области медицины. Каким образом ANN связаны со звуком? Если проанализировать работу человеческого мозга, то его можно сравнить с супер мега-гига-компьютером с огромным количеством процессоров. При этом наша нервная система позволяет фильтровать входящие данные, очищать информацию от шума, выделять образы и наделять их свойствами. Разработки Бернси в области звука, как раз-таки и позволяют работать с образами и их свойствами.
С технологической точки зрения NEURON можно описать как отдельный компьютер с процессором порядка 1,2 ГГц и собственной ОС.
В «мозгах» у этого устройства прошиты: технология ре-синтеза, алгоритмы модуляции и сложной фильтрации, мощный эффект-процессинг. Технология ре-синтеза, используемая в NEURON не имеет аналогов, и ее нельзя сравнивать с физическим моделированием либо сэмплингом. В основе предложенного метода заложено разбиение звучания любого инструмента или голоса на две ключевые группы параметров, те же образы и их свойства, о которых мы говорили ранее — «scape» и «sphere». В первой можно изменять параметры, касающиеся непосредственно источника звука, например, материал (дерево, металл) и размеры молоточка пианино или вибрация голоса. Во второй группе мы можем оперировать другими параметрами, влияющими на «фонемную» окраску, например, размером корпуса, особенностями его геометрии, конструкции или же голосовыми фонемами.
Таким образом, в терминологии синтезатора NEURON применяется понятие «модель» —инструмент комбинированного типа, каждый параметр звукоизвлечения которого мы можем изменять и контролировать.
Все управление выносится на специальный манипулятор, который в рамках устройства называется «stick controller», а для дальнейшей простоты изложения мы используем понятие «джойстик». Данный манипулятор изменяет свое положение в 2D-плоскости, управляя изменением величин двух параметров. Их максимальные и минимальные (или крайние) значения соответствуют противоположным углам по диагонали. На приведенном рисунке показан пример одновременно управления материалом (дерево/металл) и размером (малый/большой). Причем, для «scape» и «sphere» любой модели предусмотрено по три пары (три уровня) таких параметров, каждой из которых возможно управлять отдельно.
Изменения положения джойстика могут записываться на специальные треки автоматизации в режиме реального времени, а также воспроизводиться и стираться из памяти. Помимо этого на каждую пару параметров предусмотрены отдельные генераторы огибающих ADSR. Для дополнительной модуляции предусмотрены генераторы LFO, параметры которых устанавливаются в отдельных функциональных блоках.
Одна «модель» загружается в модуль Resynator (его название — это результат совмещения слов Re-Syntesis и Oscillator) — он является основным структурным элементом устройства, по аналогии с осцилляторами в моделях аналоговых синтезаторов. Всего же в NEURON два Resynator’а, а их «модели» смешиваются в специальном функциональном блоке Blender.
Зачем нужно было так разбивать «модели» — на объект и форму («scape» и «sphere»)? Ответ становится очевидным на данном этапе обработки — при совмещении в блендере можно использовать эффект морфинга, по результатам применения которого один инструмент («модель»), сохраняя свой тембр, ведет себя по правилам другого. Чтобы было более понятно, приведу стандартный пример — морф-вокодер, в котором можно совместить человеческую речь и тембр любого инструмента, в результате чего создается впечатление, что инструмент разговаривает. Данные алгоритмы — основной конек Стефана Бернси, и мы их можем наблюдать в программных продуктах Prosoniq — Orange Vocoder и Morph.
Модуль блендера, разработанный для синтезатора NEURON, является многофункциональным и позволяет перемешивать «модели» различными способами, начиная от самых простых (обычного микса двух сигналов) и заканчивая сложнейшими комбинациями. На данном этапе стоит отметить, что для каждого Resynator’а предусмотрен блок усиления и генератор огибающих ADSR.
Таким образом, из двух «моделей» формируется один (!) слой инструмента, а всего их предусмотрено четыре. Каждый слой проходит дополнительную обработку мульти-эффект-процессором и блоком фильтров, объединенных в модуле Silver. Управление всеми его параметрами происходит с помощью еще одного джойстика. Все слои направляются на блок мастер-эффектов (дилэй и ревербератор), после чего поступают на аудио-выходы устройства (стерео, 5.1).
Мы лишь слегка затронули структуру работы данного сложного синтезатора, за более подробной информацией рекомендую обратиться к подробной документации разработчика .
В качестве иллюстрации возможностей аппаратного синтезатора NEURON, позволю себе привести несколько звуковых примеров, взятых с сайта современного музыканта Сильвейна Кеплера . Я выбрал только несколько характерных файлов, а все примеры можно посмотреть по указанной ссылке. Итак, MP3-демо:
Среди других ключевых особенностей NEURON следует отметить возможности коммутации с компьютером в качестве локального устройства через USB/Ethernet-адаптер, работу с внешними MIDI-устройствами, а также наличие специальной интеллектуальной программной оболочки Modelmaker, позволяющей создавать «модели» из обычных аудио-файлов форматов WAV и AIFF. Наверняка многих заинтересуют и характеристики звука, по приведенной информации в документации указано 24 бита/44,1 КГц для цифрового и аналоговых выходов, хотя в FAQ на сайте производителя рассказывается о 16/44,1.
Чтобы было совсем понятен смысл «модельных» алгоритмов и их взаимосвязь с нейронными сетями, приведу очень простой пример. У каждого человека есть свое уникальное и узнаваемое лицо. Причем, какие бы гримасы оно не принимало, оно остается узнаваемым — наш мозг фильтрует информацию. Алгоритм морфинга работает как пародист, который может подчеркнуть основные элементы мимики, характерные другому персонажу. Точно также и с программной эмуляцией поведения нашего мозга, предложенной в рамках ANN — благодаря морфингу можно играть на пианино в корпусе флейты.
В начале-середине августа 2004 года был анонсирован выход программного варианта NEURON в виде VSTi-плагина для платформ РС и Mac. В момент написания этой статьи он уже появился в продаже, и цена на него составляет 819 евро. Это беспрецедентный случай — таких дорогих плагинов инструментов в звуковом ПО практически нет. Но, если сравнивать его цену со стоимостью реального прототипа (3250 евро), то ситуация выглядит более понятной. В принципе, NEURON VS является программно-аппаратным решением, поскольку вместе с ПО в комплект поставки входит специальный манипулятор Nuke, заменяющий «stick controller’ы» реального синтезатора.
В устройстве Nuke предусмотрено четыре программируемые ручки, джойстик, кнопка переключения и три светодиодных индикатора. Подключается данный манипулятор к компьютеру через USB-порт.
Программа в большинстве возможностей повторяет аппаратный прототип. Включены модули двух Resynator’ов и Blender, Silver (мульти-эффект-процессор, модуляция и блок фильтров) и 7 генераторов огибающих ADSR. Не включены: surround, программа создания «моделей» Modelmaker, мастер-эффекты дилэя и ревербератора.
С программой поставляется банк из 250 моделей, в число которых входят инструменты Strings / Percussion / Pianos / Pads / Reed / Plugged / Basses / Drums / Solo Instruments / Bells / Brass / Voices EFX / Loops / Organs и т.д., и около 300 готовых комбинированных многослойных инструментов NEURON VS. Для модуля эффектов стоит отметить наличие эквалайзера/компрессора, дисторшна, кольцевого модулятора, дециматора и уникального SP Warp.
Судя по выкладкам, программа весьма удобна и быстро настраиваема. Системные требования:
Как мы уже успели отметить, аппаратный синтезатор NEURON, по существу, является отдельным компьютером. Разработчики называют его старшим братом NEURON VS. Поэтому реализовать все в виде VSTi-плагина — более чем реально. И здесь не совсем понятна ситуация с урезанием некоторых ключевых функций в VS, таких как режим surround (5.1), поскольку многие из основных алгоритмов уже существуют в более дешевом варианте — в виде плагинов производства Prosoniq.
В частности, Prosoniq Morph — в одном из своих интервью Стефан Бернси отметил, что данный программный модуль предназначен для тех пользователей, которые не могут себе позволить такой «мерседес» как Neuron для того, чтобы добраться из пункта А в пункт Б. В рамках этого плагина предоставлятся возможность смешивания двух сигналов, по типу того, как это делается в блендере NEURON. Конечно, все в очень упрощенном виде, но есть программный 2D-контроллер, позволяющий регулировать взаимоотношение образов и форм. Prosoniq Morph может быть интересен и еще по одной причине — дело в том, что данный плагин достаточно мало «весит» для системы, и в любой серьезной программе, поддерживающей VST, можно делать многослойные инструменты и мощный эффект-процессинг в 5.1 и больше, подключив сразу несколько Prosoniq Morph.
Например, если считать один из двух треков в Morph «моделью», а результат взаимодействия — одним слоем сложного инструмента, то можно комбинировать сколь угодно слоев и вариантов их смешивания, вплоть до максимума ресурсов вашего РС. Причем возможности пространственного панорамирования в программах типа Steinberg Nuendo и Cubase SX, и способности объединения треков в многоканальные подгруппы создают систему с неограниченными возможностями.
Интересен и другой плагин — Prosoniq Magenta, который позволяет создавать инструмент на базе любой звуковой информации, будь то микс нескольких треков либо сигнал поступающий на линейный вход звуковой карты. То есть, из плагинов Prosoniq также можно собрать очень неплохой современный синтезатор, а их малый «вес» для системы позволяет делать большие каскады.
В сентябре 2004 года появилась информация о том, что 31 декабря Бернси покидает пост администратора собственной фирмы Prosoniq для того, чтобы заняться новым проектом OSX Tools (). Как понятно из названия, речь пойдет о разработках звуковых приложений для Mac OS X. На одном из форумов Стефан прокомментировал ситуацию следующим образом: ему надоела бумажная волокита и хочется заняться реальными разработками, он, может быть, продолжит сотрудничество с Prosoniq и Hartmann Music, если они этого захотят.
С точки зрения звука мы имеем практический дубляж алгоритмов в плагинах от Prosoniq и VSTi NEURON VS, правда с последним поставляется фирменный банк инструментов и предусмотрено больше возможностей их редактирования. Основной минус VS — отсутствие поддержки surround, что значительно снижает параметр уникальности данной программы. Ее цена также является очень большой. Но вместе с тем нужно отметить, что аналогов NEURON VS нет, и, скорее всего, в ближайшее время не появится.
Очень полезная ссылка — сайт Бернси с коллекцией современных материалов по цифровой обработке сигналов (DSP).
© 1997—2024 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Подписаться