Теория и методика профессионального образования | Мир педагогики и психологии №7 (36) Июль 2019

Применение звукового синтеза в рамках дисциплины «Клавишный синтезатор» в педагогическом вузе

Павлова Елена Владимировна
канд. пед. наук, доцент кафедры музыкальных инструментов и сольного пения, ФГБОУ ВО «ЧГПУ им. И. Я. Яковлева», г. Чебоксары, pav-elena-vlad@yandex.ru

Аннотация: В работе рассматривается проблема создания нового тембрового материала на электронных клавишных инструментах в учебном процессе вуза. Обосновывается необходимость звукового синтеза в процессе работы на клавишном синтезаторе; изучаются параметры, определяющие звучание электронных тембров; представлен алгоритм действий обучающихся при создании и сохранении нового тембра; автор показывает способы применения полученных сведений в практической деятельности на клавишном синтезаторе.
Ключевые слова: синтез звука, клавишный синтезатор, электронные музыкальные инструменты, звуковые эффекты

Pavlova Elena Vladimirovna
candidate of pedagogic sciences, associate professor of the Department of Musical Instruments and Solo Singing, Chuvash State Pedagogical University named after I. Y. Yakovlev, Russia, Cheboksary

Abstract: The paper deals with the problem of creating a new timbre material on electronic keyboard instruments in the educational process of the university. The necessity of sound synthesis in the process of working on a keyboard synthesizer is substantiated; studying the parameters that determine the sound of electronic timbres; an algorithm for students' actions during the creation and preservation of a new timbre is presented; The author shows how to use the received information in practical activity on a keyboard synthesizer.
Keywords: sound synthesis, keyboard synthesizer, electronic musical instruments, sound effects

Современные клавишные синтезаторы обладают огромными возможностями для музыкального творчества исполнителя. Каждая модель независимо от производителя способна воспроизводить сотни различных тембров. В их банках содержатся тембры множества акустических инструментов, а также синтезированные звуки, существующие лишь в электронном виде.

На начальном этапе освоения синтезатора музыканта удивляют и воодушевляют возможности инструмента, открывающиеся в работе с многотембровым музыкальным материалом. Некоторое время исполнитель увлеченно экспериментирует в поисках новых сочетаний тембров, восхищаясь необыкновенным звуковым многообразием. Однако довольно быстро приходит понимание того, что истинное предназначение клавишного синтезатора состоит не в том, чтобы служить инструментом, способным лишь имитировать звуки других инструментов. В определенный момент, в работе над очередной аранжировкой, возникает проблема необходимости применения тембра, которого нет среди имеющихся (предустановленных). Таким образом, в процессе аранжировки на клавишном синтезаторе возникает противоречие между творческим замыслом исполнителя-аранжировщика и тембровыми возможностями инструмента.

Необходимость создания новых тембров, или звукового синтеза, обусловлена и другими факторами. В частности, не избежать этого при исполнении некоторых музыкальных произведений, созданных специально для синтезатора. Примером оригинального репертуара для синтезатора являются пьесы И. М. Красильникова. Так, часть композиций из сборника «Хорошо синтезированный клавир» невозможно исполнить, не применяя звукорежиссерской обработки звука и звукового синтеза. В результате таких действий создаются совершенно новые тембры с уникальным звучанием. Для их создания от студента требуются определенные умения и навыки использования специфических возможностей клавишного синтезатора. Это еще одно существенное противоречие, требующее преодоления.

На занятиях по дисциплине «Клавишный синтезатор» обучающиеся по программам бакалавриата, среди прочего, изучают специфические технические и художественные возможности клавишного синтезатора Casio WK-7600 в области синтеза звука. Среди решаемых учебных задач можно выделить следующие: обоснование необходимости звукового синтеза в процессе работы на клавишном синтезаторе; изучение параметров, определяющих звучание тембра клавишного синтезатора; усвоение последовательности действий при создании и сохранении нового тембра; применение полученных сведений в практической деятельности на клавишном синтезаторе.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты апробированы и в дальнейшем могут применяться в учебном процессе факультета художественного и музыкального образования в рамках дисциплин «Клавишный синтезатор», «Электронные музыкальные инструменты», «Технология компьютерной аранжировки и звукозаписи» по программам бакалавриата, а также «Инструментальное исполнительство», «Инструментальный класс (клавишный синтезатор)», «Методика преподавания музыкального инструмента (клавишный синтезатор)» по программам магистратуры. Кроме того, проведенное исследование может стать полезным в деятельности преподавателей системы дополнительного образования и музыкантам, интересующимся вопросами электронного музыкального творчества.

Известно, что современные клавишные синтезаторы обладают весьма обширным банком тембров. Так, в синтезаторе Casio WK-7600 более восьмисот предустановленных (созданных производителями инструмента) тембров. Кроме того, инструмент позволяет создавать собственные (пользовательские) тембры путем редактирования предустановленных.

Звуковой синтез является важной составляющей музыкального творчества на электронном инструменте. Различным аспектам электронного музыкального творчества с применением синтеза звука посвящали свои работы Г. Г. Белов, И. Б. Горбунова, М. И. Карпец, И. М. Красильников, Л. В. Суслова и др. По мнению Э. Н. Артемьева, «обходиться звуковыми стандартами – значит, сильно себя ограничивать» [5, с. 2]. И. М. Красильников указывал, что «электроника позволяет углубить работу со звуковым материалом вплоть до уровня его микроструктуры, что бесконечно расширяет тембровую палитру музыкального искусства» [1, с. 145].

Необходимость звукового синтеза на занятиях по клавишному синтезатору обусловлена разными причинами. Чаще всего к звуковому синтезу мы обращаемся при создании аранжировок, когда по каким-то параметрам звучание имеющихся в синтезаторе тембров не соответствуют замыслу исполнителя. Например, с подобной проблемой студенты столкнулись при создании аранжировки «Паваны» Г. Форе. Солирующая партия была назначена акустической скрипке, а оркестровая партитура была переложена для двух синтезаторов. Первая совместная репетиция показала, что время атаки звука акустического инструмента и синтезированных струнных не совпадает. Проблема была решена путем редактирования времени атаки тембра Stereo Strings. Подобных примеров можно привести немало.

Синтез звука применяется и в том случае, когда музыкант решает задачи авторизации музыкального материала, т. е. придания оригинальному тексту субъективных содержательных особенностей.

Наиболее ярко синтез нового тембрового материала применяется композиторами, работающими в жанрах электронной музыки. Корректируя имеющиеся тембры по ряду параметров, смешивая друг с другом, применяя звуковые эффекты, композитор создает неповторимый звуковой материал, который становится художественным средством выражения творческих замыслов. И. М. Красильников отмечает, что возможности звукового синтеза позволяют далеко выходить за рамки привычного и индивидуализировать звуковой материал в соответствии с особенностями авторского замысла [2, с. 57]. Сколь ни была бы велика библиотека готовых голосов, звуковой синтез позволяет дополнить ее бесконечным числом созданных самостоятельно [там же, с. 59].

Редактируя электронный тембр, музыкант должен понимать особенности процесса развертывания звука во времени. Известно, что кривая громкости, или амплитудная огибающая, состоит из четырех фаз:

А – атака, начало звука, нарастание громкости звучания с момента обработки сигнала до максимального значения громкости (Аttack);

D – первоначальное неполное затухание (Decay);

S – стационарный период звучания, задержка (Sustain);

R – послезвучие, окончательное затухание до момента полного исчезновения звука (Release).

При создании новых тембров необходимо помнить, что звучание каждого тембра определяется различными параметрами, среди которых: время атаки, время послезвучия, частота среза, тип вибрато, глубина вибрато, частота вибрато, задержка вибрато, октавный сдвиг, громкость, чувствительность к силе касания, уровень реверберации, уровень хоруса, линия, тип и параметры цифровой обработки сигнала.

 Для более глубокого понимания значений указанных параметров рассмотрим их более подробно. Известно, что атака звучания (Attack Time) – это скорость достижения пика громкости тембра, т. е. время, за которое громкость тембра достигает максимального уровня. По мнению И. М. Красильникова, тембры с острой атакой предпочтительнее для ведения мелодической линии, басовой партии, фигураций сопровождения [4, с. 312]. Голоса с медленной атакой подойдут для фоновых пластов фактуры. Звучание тембра с очень медленной атакой приобретает фантастическую окраску.

Послезвучие, или затухание (Release Time) – время затухания звука после снятия руки с клавиши. С помощью изменения значений данной опции тембр может приобрести своеобразный звуковой «шлейф» (как при использовании правой педали фортепиано) или, напротив, резко обрываться. На клавишном синтезаторе Casio WK-7600 возможно изменение значения времени атаки и послезвучия в пределах от – 64 до + 63.

Частота среза фильтра (Cutoff Frequency) – параметр для регулирования тембральной окраски путем ослабления частотных компонентов звука выше заданной частоты. Частотная коррекция позволяет придать формируемому тембру необходимую степень яркости или матовости [4, с. 343]. Чем больше значение этого параметра, тем более высокие обертоны участвуют в звучании, что придает звуку более острый, яркий, резкий характер. И напротив, меньшее значение смягчит, приглушит, затемнит тембр. Диапазон задания значения частоты среза от – 64 до + 63.

Вибрато (Vibrato) создает периодическое изменение тембра, несколько оживляет и украшает его. Изменение различных параметров вибрато доступно с помощью выбора таких опций: Type – тип волны, или форма сигнала. Различают четыре типа волны вибрато: Sin – синусоидальная; Tri – треугольная (придают синтезируемому звуку мягкое флейтообразное звучание); Saw – пилообразная (придает звуку напряженность); Sqr – прямоугольная (придает звучанию носовой оттенок, подобный звукам язычковых духовых); Depth – глубина вибрато; Rate – скорость вибрато; Delay – задержка перед началом вибрато, или время до его начала. Манипулирование данными опциями позволяет получить звучание, недоступное для традиционных инструментов. Такое звучание может отвечать, например, передаче сказочных или фантастических образов, сложных, причудливых ассоциаций. Диапазон задания значений при работе с вибрато от – 64 до + 63.

Октавный сдвиг (Octave Shift) обеспечивает сдвиг высоты звука вверх или вниз с шагом в октаву. Применение данной функции может потребоваться в том случае, когда часть клавиатуры, выделенная для озвучивания голоса, не соответствует необходимому регистру звучания. Возможная величина сдвига – от – 2 до + 2.

При редактировании тембра изменение громкости (Volume) – регулирует значение общей громкости тембра (в диапазоне от 0 до 127).

Чувствительность к силе касания (Touch Sense) – определяет характер изменения громкости звука в зависимости от давления на клавиши. Чем больше положительное значение данного параметра (до + 63), тем более выражено изменение громкости. Чем больше отрицательное значение (до – 64), тем оно менее выражено. При нулевом значении параметра громкость звучания тембра не будет зависеть от давления или скорости касания.

В процессе синтеза новых тембров, кроме прочего, возможно назначение звуковых эффектов. Для этого на клавишном синтезаторе применяются реверберация, хорус, ЦОС-эффекты (Reverb Send, Chorus Send, DSP). Так, реверберация обеспечивает создание ощущения того или иного акустического пространства. Применение высоких значений реверберации придает звучанию ощущение объема, пространства, характерной, например, для очень большого помещения, в котором каждый звук порождает медленно угасающих призвук.

Хорус – вид акустических эффектов, который увеличивает глубину звуков, когда исходный сигнал размножается и превращается в звучание, подобное хору. Диапазон задания значений реверберации и хоруса – от 0 до 127.

ЦОС-эффекты (ЦОС – цифровая обработка сигнала, в английском варианте DSP) – многочисленные звуковые эффекты, полученные путем преобразования сигналов, представленных в цифровой форме. В синтезаторе Casio WK-7600 сто предустановленных ЦОС-эффектов. Кроме того, путем редактирования предустановленных эффектов можно создавать, хранить в памяти инструмента и применять еще до ста пользовательских. Кроме вида назначаемых ЦОС-эффектов, в процессе редактирования звука открыт доступ к изменению параметров данных эффектов.

В ходе практических занятий студенту необходимо усвоить алгоритм действий для создания пользовательского тембра. Следует помнить, что основой для пользовательского тембра является предустановленный, однако, звуки ударных инструментов не могут быть использованы в качестве основы для создания новых тембров. Последовательность действий при создании пользовательского тембра:

– выбрать тембр для редактирования;

– нажать на кнопку Tone Editor, появится экранная страница редактора тембров;

– с помощью кнопок «↓», «↑» перевести выделенный значок (●) на изменяемый параметр, затем с помощью дискового регулятора или кнопок «+», «–» изменить заданное значение;

– повторить действия 2 и 3 для изменения других параметров.

Для сохранения тембра, удерживая кнопку Function, нажать на кнопку Menu. Появляется меню редактора тембров. Затем следует нажать на кнопку Enter. Появляется экранная страница для задания номера и названия создаваемого тембра. С помощью дискового регулятора или кнопок «+», «–» выбрать номер для создаваемого тембра, при необходимости внести изменения в название нового тембра. По завершении настройки нажать на кнопку Enter, подтвердить действия, следуя указаниям на дисплее. Созданный тембр сохранен.

Рассмотрим способы синтезирования тембров на примере пьес Игоря Красильникова из альбома произведений для клавишного синтезатора «Хорошо синтезированный клавир». В предисловии к изданию автор указывает, на то, что цифровой инструмент многократно превосходит традиционные по возможностям работы со звуком, открывая новые возможности работы с отзвуком, включая создание самых необычных, причудливых акустических пространств [3, с. 5].

В «Хорошо синтезированном клавире» 50 композиций, написанных в различных жанрах. Значительная часть пьес может быть исполнена тембрами, имеющимися в клавишном синтезаторе Casio WK-7600. Вместе с тем, воплощение композиторского замысла невозможно без применения звукорежиссерской обработки и звукового синтеза. К таким пьесам относятся: «Ку-ку», «Грустный дождик», «Ёжик в тумане», «Танец лягушат», «Марсианин на дискотеке», «Русалка», «Сирены», «Шаман», «Бабушкин граммофон», «Отважный ковбой в тире».

В пьесе «Ку-ку» композитор использует возможности работы со звуком для передачи атмосферы волшебного леса, в котором эхо разносит голос кукушки. Тембр, взятый за основу – пан-флейта (Pan Flute), причем, в партиях правой и левой руки этот тембр претерпевает различные изменения (пьеса исполняется с применением функции разделения клавиатуры Split). В процессе вмешательства в предустановленный тембр для партии правой руки изменяются следующие настройки: Аttack Time – 20; Release Time – 15; Cutoff Frequency – 10; Vibrato Delay – -20; Vibrato Rate – 10; Vibrato Depth – 30. Для озвучивания партии левой руки тембр пан-флейты обрабатывается несколько иначе, к нему применяется звуковой эффект Delay со следующими настройками: Delay Time – 60; Wet Level – 4; Feedback – 90.

В пьесе «Ежик в тумане» в качестве основы для звукового синтеза используются тембр вибрафона (Vibraphone). Тембр акустического баса (Acoustic Bass), назначенный для партии левой руки, по указанию композитора, не требует обработки. Для придания звучанию вибрафона плывущего, туманного характера, автор предлагает значительно замедлить его атаку Аttack Time – 40, удлинить время затухания до пяти тактов Release Time – 40, установить небольшую скорость и глубину вибрато (Vibrato Rate – 10; Vibrato Depth – 05).

Кроме указанных изменений тембра вибрафона, к нему требуется применить звуковые эффекты. Композитор предлагает комбинированный эффект Chorus + Tremolo. При этом следует установить небольшие значения скорости и глубины хоруса (Chorus Rate – 15, Chorus Depth – 10), среднюю скорость и глубину тремоло (Tremolo Rate – 80, Tremolo Depth – 60), а также высокий уровень реверберации (Reverb. Send – 120).

На основе результатов проведенного исследования можно сделать следующие выводы. Музыкальное творчество на электронных инструментах является весьма востребованным в современных условиях и имеет огромный потенциал для воплощения замыслов исполнителя, который неизбежно становится аранжировщиком, звукорежиссером, создателем новых тембров.

Создание новых тембров, или синтез звука, раскрывает новые горизонты для творчества в процессе освоения студентами дисциплины «Клавишный синтезатор». Необходимость в синтезировании новых тембров возникает по разным причинам. Во-первых, когда готовый тембровый материал, содержащийся в инструменте, по каким-то причинам не отвечает требованиям исполнителя. Во-вторых, к поиску новых звуковых красок ведет работа над созданием оригинальных аранжировок с использованием необычных по звучанию тембров. Наконец, без звукового синтеза не обойтись при исполнении музыкальных произведений, написанных специально для электронных инструментов.

Современные модели клавишных синтезаторов имеют широкий арсенал технических средств для работы с многочисленными звуковыми параметрами имеющихся тембров. Так, синтезатор Casio WK-7600 позволяет создавать до 100 новых тембров путем редактирования предустановленных. В ходе работы мы подробно рассмотрели параметры, определяющие звучание тембра, и способы изменения этих параметров для трансформации звукового материала.

В заключение подчеркнем, что сама по себе необычность синтезируемого звукового материала не обеспечивает его высокого качества и художественной ценности, т. е. синтез звука не должен стать самоцелью. Музыканту следует помнить о том, для чего именно создаются новые тембры, понимать их значение в выражении музыкальной мысли, создании музыкальных образов, построении композиционной формы произведения.

1. Красильников И. М. Интерактивная музыкальная деятельность как основа развития музыкальности школьников : монография / И. М. Красильников. – М. : Экон-Информ, 2017. – 265 с.
2. Красильников И. М. Студия компьютерной музыки: методика обучения : учеб.-метод. пособие для музыкально-педагогических факультетов педагогических ВУЗов / И. М. Красильников. – М. : Экон-Информ, 2015. – 179 с.
3. Красильников И. М. Хорошо синтезированный клавир : альбом произведений для клавишного синтезатора / И. М. Красильников. – М. : Экон-Информ, 2013. – 147 с.
4. Красильников И. М. Электронное музыкальное творчество в системе художественного образования : монография / И. М. Красильников. – Дубна : Феникс+, 2007. – 496 с.
5. Орлова Е. В. Электронная музыка: от прошлого к будущему / Е. В. Орлова // Музыка и электроника. – 2016. – № 1. – С. 2.