𖢧𖦪𖠢𖢑𖥕ꛚ𖥕.𖡮ꛚ

Efekty syntezy polifonicznej. Należą do grupy urządzeń modulacyjnych, jednak ze względu na specyfikę pracy z nimi, różnorodność i możliwości można je spokojnie wydzielić z tej grupy.

Synteza polifoniczna brzmi groźnie. Modulacja polegała na tym, że w pewnym miejscu następowała kombinacja dwóch sygnałów oryginalnego i przesuniętego w fazie, bądź troszkę przesuniętego w czasie, zmodyfikowanie jednego przebiegu z drugim. Tu sygnałem mieszającym się jest sygnał przesunięty w swojej wysokości (czyli niższy o tercję, oktawę, wyższy o sekundę, wyższy o 50Hz, lub mieszanka sygnałów tworzących akord) po z sumowaniu jednego bądź więcej takich sygnałów uzyskujemy polifonie o pewnych zasadach zależnych od pracy i rodzaju urządzenia. Polifonie czyli współbrzmienie.

Sygnał oryginalny pochodzący z gitary lub innego urządzenia mogą się mieszać lub tłumić w zależności od zastosowania.

Przesuwniki widma, pitch shiftery

Przesuwnik przenosi widmo, czyli wypadkową drgań elektrycznych, jakie pojawiają się na jego wejściu. Widmo czyli kombinację wszystkich tonów prostych występujących w całym paśmie słyszalnym. Dla fizyka odczytującego rentgenogramy, odgłosy wybuchów, czy badającego światło słoneczne widmo są kombinacjami częstotliwości i natężenia. Dla muzyków jest to kombinacja tonów prostych ? harmonicznych, alikwotów i ich głośności. Dźwięki są przesuwane w górę albo do dołu z pewnym opóźnieniem sprzętowym.

W pierwszym artykule badaliśmy efekty modulacyjne, w oparciu o idealne przebiegi, w których występowała tylko jedna częstotliwość, po to by je nieco rozmyć, upiększyć, udźwięcznić. Dwa kolejne artykuły mówiły o tym, jak urozmaicić dźwięk o nowe harmoniczne czyli tony wyższe lub niższe od oryginalnych. W efektach przesterowania uzyskiwane to było przez rwanie sygnału na elementach wzmacniających, w efektach filtracyjnych możemy kręcąc gałkami dozować pewne zakresy częstotliwościowe, w których znaleźć możemy harmoniczne. Efekty przesuwające widmo mają na celu uzyskanie możliwości przesuwania kombinacji powyższych dźwięków o oktawy lub wycinki oktaw.

Przesuwnik widma o jedna oktawę do góry:

Aby opisac najprościej, to jak działają przesuwniki widma i wszystkie inne efekty syntezy polifonicznej trzeba opanować kilka prostych wykresików. Załóżmy, że gramy czysty dźwięk C na gitarze elektrycznej o matowym brzmieniu. Okazuje się że ton C przedstawia kilka tonów C z sąsiadujących ze sobą oktaw:

Gamy i oktawy mają to do siebie, że dźwięki o tej samej nazwie z sąsiadujących ze sobą oktaw różnią się dokładnie dwa razy częstotliwością. Nie zależnie od nazwy dźwięków. Czy to sa dźwięki C czy D, Dis czy Eis. Dźwięki nie różnią się tak jak to bywa na linijce o równe rzędy tylko o ileś razy. To ileś razy sprawiało przez wiele lat dużo problemów, aż w końcu ktoś zaproponował wymyślenie podziałki logarytmicznej na wykresie.

Dźwięki A to szereg 55Hz, 110Hz, 220Hz, 440Hz, 880Hz, 1760Hz itd? Nazwa dźwięku Częstotliwość

Tablica 1 Wykaz niektórych dźwięków jakie można uzyskać na gitarze

Przesuwniki widma o jedną oktawę wzwyż przesuwają kombinację widma czyli powiedzmy barwy gitarowej złożonej w naszym uproszczonym przypadku z 5 dźwięków prostych C o jedną oktawę wzwyż. A w uproszczeniu mnożą częstotliwość każdego tonu o 2x

Po przejściu przez przesuwnik:

Na wykresie widać, że dźwięk 69Hz (w przybliżeniu C) został przesunięty do ?następnego? C czyli 139Hz. Wykres powyższy ma tę właściwość, że miedzy tonami sąsiadującymi ze sobą są równe odległości.

Pitch shiftery, czyli przesuwniki pozwalają na przesunięcie dźwięku o dowolne części tonów, interwałów powiedzmy cały ton, pół tonów w zakresie od +2 do -2 oktaw. Możemy też przestroić się o centy, czyli setne części tonu, gdybyśmy chcieli powiedzmy zagrać z Berlińską Orkiestra strojąca się nieco niżej z normalnie nastrojona gitarą ? przy przesuwniku widma ? żaden problem. Octaver

Octavery w przeciwieństwie do harmonizerów przesuwaja o +12 albo -12 półtonów czyli całą oktawę w górę lub w dół. Zasada działania harmonizera przesuwającego w góre jest taka sama jak przedstawiona powyżej zasada działania harmonizera. Zatem można powiedzieć, że octavery to taka podgrupa harmonizerów. Zarówno pierwsze i drugie urządzenie w zależności od rozwiązań technicznych potrafi łaczyć ze sobą więcej dźwięków.

Dubling

Jest urządzeniem, nie przesuwającym pasma, jego zadaniem jest stworzenie kopii dźwięku wydobywającego się z instrumentu i następnie przesunięcie go ineco w czasie. Tak aby imitować grę unisono. Podobny efekt uzyskać można grając harmonizerem ustawionym bez przesunięcia pasmowego czyli na +0.

Auto Chord

Akord to współbrzmienie co najmniej trzech dźwięków o różnej wysokości i nazwie, z których jeden jest podstawowy (pryma akordu), pozostałe zaś (tercja, kwinta oraz dodane: septyma, seksta, itd...) są w określonych zależnościach od dźwięku podstawowego.

W harmonii klasycznej, z którą związany jest system dur-moll, budowanie akordów tercjami (czyli poszczególne dźwięki tworzące akord są odległe od siebie o tercję) daje następujące rodzaje akordów:

* ze względu na ilość składników:
o trójdźwięk
o czterodźwięk, np. akord septymowy
o pięciodźwięk, np. akord nonowy
o sześciodźwięk, np. akord undecymowy
o siedmiodźwięk, np. akord tercdecymowy


* ze względu na funkcje:
o tonika
o subdominanta
o dominanta

* ze względu na brzmienie:
o akord konsonansowy - zawiera tylko konsonansowe współbrzmienia
o akord dysonansowy - zawiera co najmniej jedno dysonansowe współbrzmienie

Zasada działania:

Lewy wykres przedstawia dźwięk F przed przejściem przez auto chord. Po prawej stronie widzimy natomiast efekt działania efektu auto chords.

Przekształcenie jednego dźwięku przy pomocy urządzenia polifonicznego cyfrowego jest proste. Układ analizuje jaka struna na jakiej wysokości została naciśnięta. Następnie do dźwięku oryginalnego dodawane są dźwięki poniżej danego tonu lub powyżej zupełnie jak w oktawerze. Dzięki takiemu urządzeniu możemy zagrać kombinacje chwytów prostych chwytów molowych, durowych jak i współbrzmień nie możliwych ze względów technicznych do zagrania na gitarze elektrycznej czy basowej. Dźwięk akordu trwa tak długo, aż przestanie wybrzmiewać dźwięk pojedynczego dźwięku na strunie. W przeciwieństwie do później omawianego systemu Auto Arpeggio system automatycznego tworzenia akordów wykonuje wszystkie dźwięki na raz.

Samo przekształcenie nie jest trudne wiąże się z zastosowaniem wewnątrz kilku przesuwników do przodu i do tyłu. Przekształcenie na prostych wzorach matematycznych dzięki którym urządzenie wie jakie dźwięki mają być dla danego akordu. Wzory te są wzorami wykładniczymi, zasady harmonii są stare jak historia Grecji, ale czym one są dla supernowoczesnych procesorów gitarowych niekiedy wyposażonych w 32 bitową obróbke dźwięku. Na wyjściu uzyskujemy sumę kilku poprzesuwanych dźwięków. Jest to w zasadzie połączenie kilku octaverów połączonych z jakąś logicznością muzyczną, wybierającą chwyty z danej grupy akordów.

Jeżeli naciśniemy dwa dźwięki na dwóch strunach i przepuścimy taką kombinację przez automatyczny system akordów możemy uzyskać dźwięk ?przedobrzony? ogólnie nie ciekawy brzmieniowo ze względu na nadmiar dźwięków.

Zazwyczaj systemy automatycznego tworzenia akordów bazują na chwytach molowych. Co lepsze urządzenia z wyższej półki w zasadzie same tworzą akompaniament do tego co gramy bazując na skalach jakie zaprogramujemy. Uzyskujemy w ten sposób jakby gotowy podkład, który jest osobnym torem audio, który możemy dalej przetwarzać zgodnie z wyobrażeniami własnej szkoły transformacji dźwięków, poprzez dopięcie na przykład chorusa, phasera, echa cyfrowego osobnego pieca.

Urządzenia tego typu występują w formie hardwareowej jak i softwarowej.

Auto Arpeggio

Arpeggio jest to technika gitarowa należąca do grupy zaawansowanych. Trzeba mieć nieźle wyćwiczone dłonie by na gitarze elektrycznej móc bez szczególnych ubytków dla słuchu wykonywać ją przy pełnej prędkości. Ważna jest dokładność i szybkość i pewne wyczucie. Technika ta polega na specjalnym wykonaniu akordu, nie w sposób jednoczesnego wykostkowania wszystkich dźwięków lecz po kolei. Większość początkujących gitarzystów po prostu wykłada się przy tej technice albo woli o niej nie mówić.

Przykładowe arpeggio wyprodukowane automatycznie przez procesor gitarowy. Naciskamy strunę E na 9 progu a uzyskujemy molowe arpeggio.

Arpeggio durowe C w lewym takcie dźwięk zagrany w rzeczywistości na gitarze po prawej Arpeggio bazujące na 9 dźwiękach wyemitowane przez procesor gitarowy

Arpeggio w przeciwieństwie do chwytów może być łączone powiedzmy z innymi technikami zaraz przed arpeggio możemy wykonać hammer-ona czy pull-ofa w zalezności czy idziemy po harmonii w górę czy w dół. Nie jest to oczywiście proste, ale w ten sposób na gitarze 6-strunowej można zagrać 8 dźwięków wywodzących się z jakiejś obmyślanej skali dobrze brzmiących współbrzmień. Ale co zrobić jakbyśmy chcieli ten układ zagrać powiedzmy grając w układzie nie możliwym do wykostkowania ze względu na prędkość lub w kombinacji losowej? Powiedzmy zagrać fragment Arpeggia Michaelangello Batio, ale w kombinacji i prędkości, ze są nie do zagrania nawet przez niego? Na przykład coś takiego:

Na takie kombinacje i inne przyda nam się urządzenie zwane Auto arpeggio. Działa ono w zasadzie na tych samych procesorach co automatyczne urządzenia akompaniamentowi. Jednak dźwięki w przeciwieństwie do auto chord nie są grane razem tylko osobno a oddzielane są krótkimi pauzami lub delikatnie na siebie nachodzą w czasie.

Posiadając porządne urządzenie auto arpeggio możemy regulować prędkość wykonywania arpeggio tak, żeby pasowało to nam do rytmu. Możemy wykonać kombinacje nie możliwe do zagrania, możemy dźwięk dalej kombinować dodając echo, chorus, efekt przesterowania sygnałowego. Arpeggio będące przekształceniem danego dźwięku na strunie podobnie jak w poprzednio omawianym urządzeniu będzie wykonywane do póty gitara nie przestanie grać.

Zmieniając dźwięki na gryfie urządzenie przechodzi do następnego arpeggio jakie wychodzi z jakiegoś wewnętrznego algorytmu danego urządzenia.

Chromatyzer

Jest to urządzenie bardzo przydające się dla osób ze słabszym słuchem muzycznym. Urządzenie ma takie przeznaczenie, że dociąga lekko odstrojone dźwięki do pełnych równomiernie temperowanych tonów lub temperowanych w inny sposób np. wg ułamków, przybliżeń itp. Pozwala na przykład uzyskać skale inaczej cięte, niż te normalnie obecne w muzyce nowoczesnej. Powiedzmy Sitar itp.

Zasada działania. Przykładowo nacisnęliśmy dźwięk A na 5 progu struny E. Zamiast A = 440Hz które tam powinny wychodzić uzyskaliśmy 445Hz ? czyli lekkie odstrojenie. Urządzenie pozwala na transformację częstotliwości: porównuje dźwięk ze wzorcem powiedzmy takim jak na tablicy nr 1. Jeśli jednak naciągalibyśmy strunę jeszcze bardziej, powiedzmy nieudolnym bendem do powiedzmy 460Hz wówczas układ przetworzy nam dźwięk gitary do tonu następnego czyli do Ais = 466,16Hz.

Układ zawsze dociąga do tonu najbliższego w wybranej skali.

Przykład zaokrąglania do całych tonów za pomocą chromatyzera. Dźwięki w otoczeniu TONU B są przekształcane do czystego TONU B. Każdy dźwięk pomiędzy 65,406391Hz a 73,416192 jest zaokrąglany do czystego B = 69,295658Hz

Podsumowanie

Efekty syntezy polifonicznej to głównie efekty, które bazują na nowoczesności, na modelowaniu cyfrowym. Dźwięk z gitary jest analizowany przez procesor. Badany co się znajduje w jego składzie następnie wykonywana jest operacja mająca na celu, przesunięcie dźwięku wyżej lub niżej, przez okres tak długi, jak długo będzie wybrzmiewała struna.

Całość polega na tym, że sygnał analogowy z gitary, przetwarzany jest na cyfrowy o dobrej rozdzielczości i jakości, następnie przetwarzany procesorem. Ten przetworzony obraz dźwięków jest w przetworniku zamieniany znów na analogowy i kierowany do wzmacniacza czy też na kolejne efekty.

Jeśli urządzenie polifoniczne należy do bardziej skomplikowanych, powstaje kilka ? kilkanaście czy kilkaset dźwięków, nalożonych na siebie w odpowiednich proporcjach, odpowiednio ze sobą muzycznie powiązanych. Opisano tylko najprostsze urządzenia polifoniczne.