Резюме/ворота

CV/gate (аббревиатура управляющего напряжения/гейта ) — аналоговый метод управления синтезаторами , драм-машинами и подобным оборудованием с помощью внешних секвенсоров . Управляющее напряжение обычно управляет высотой звука, а строб-сигнал управляет включением и выключением ноты.

Этот метод широко использовался в эпоху аналоговых модульных синтезаторов CV/Gate и музыкальных секвенсоров , начиная с появления микрокомпозитора Roland MC-8 в 1977 году и до 1980-х годов. ^[1] когда он был в конечном итоге заменен протоколом MIDI (представленным в 1983 году), который более многофункциональный , его легче настраивать и он легче поддерживает полифонию . ^[2] Появление цифровых синтезаторов также позволило хранить и извлекать голосовые «патчи», устраняя необходимость в соединительных кабелях. ^[3] и (по большей части) управляющие напряжения. ^[4] Однако многие компании, в том числе Doepfer , спроектировавший модульную систему для Kraftwerk в 1992 году, ^[5] Buchla , MOTM , Analogue Systems и другие продолжают производить модульные синтезаторы, которые становятся все более популярными и полагаются в основном на аналоговые CV/затворные сигналы для связи. Кроме того, некоторые последние немодульные синтезаторы (такие как Alesis Andromeda ) и многие устройства эффектов (включая педали Moogerfooger от Moog , а также многие устройства, ориентированные на гитару) включают возможность подключения CV/gate. Многие современные студии используют гибрид MIDI и CV/gate, чтобы обеспечить синхронизацию старого и нового оборудования.

Основное использование

В модульных синтезаторах каждый компонент синтезатора (например, низкочастотный генератор колебаний (LFO), фильтр, управляемый напряжением (VCF) и т. д.) может быть подключен к другому компоненту с помощью соединительного кабеля, передающего напряжение. Изменения этого напряжения вызывают изменения одного или нескольких параметров компонента. Часто это включало в себя клавиатуру, передающую два типа данных (CV и гейт), или модули управления, такие как LFO и генераторы огибающей, передающие данные CV:

Управляющее напряжение (CV) указывает, какую ноту (событие) воспроизвести: разное напряжение для каждой нажатой клавиши; эти напряжения обычно подключаются к одному или нескольким генераторам, создавая таким образом необходимую высоту звука. Такой метод подразумевает, что синтезатор монофонический . CV также может контролировать такие параметры, как скорость, глубина и продолжительность работы модуля управления.
Триггер указывает, когда должна начаться нота, импульс, который используется для запуска события, обычно огибающей ADSR . В случае запуска драм-машины для сигнализации следующего удара можно использовать тактовый сигнал или прямоугольную волну LFO. Триггером может быть определенная часть электронного импульса, например, нарастающий наклон электронного сигнала.
Gate связан с триггером, но поддерживает сигнал на протяжении всего события. Он включается, когда сигнал становится высоким, и выключается, когда сигнал становится низким.

резюме

Концепция CV довольно стандартна для аналоговых синтезаторов, но не ее реализация. Для управления шагом через CV существует две известные реализации:

Вольты на октаву были популяризированы Бобом Мугом в 1960-х годах и получили широкое распространение для интерфейса управления. Один вольт соответствует одной октаве, поэтому высота звука, создаваемая напряжением 3 В, на одну октаву ниже, чем высота звука, создаваемая напряжением 4 В. Каждую октаву 1 В можно линейно разделить на 12 полутонов. Компании, использующие этот метод CV, включали Roland , Moog , Sequential Circuits , Oberheim , ARP и стандарт Eurorack от Doepfer , включающий более 7000 модулей. ^[6] минимум от 316 производителей. ^[7] По этому соглашению модули управления обычно передавали напряжение источника (B +, 5 В) на кольцо разъема TRS, а обработанное напряжение возвращалось на наконечник. Однако другие производители использовали другие реализации с напряжениями, включая от –5 В до 5 В, от 0 В до 5 В, от 0 В до 10 В, возможно, с B+ на наконечнике. Это делает совместимость модулей проблематичной.
Герц на вольт , используемый большинством, но не всеми синтезаторами Korg и Yamaha , представляет собой октаву высоты при удвоении напряжения, поэтому высота, представленная 2 В, на одну октаву ниже, чем представленная 4 В, и на одну выше, чем представленная 1. В.

В таблице сравниваются ноты и соответствующие уровни напряжения в обеих реализациях (в этом примере используется 1 В на октаву и 55 Гц/В):

Реализация/Примечание	А1	А2	А3	Б3	С4	Д4	Е4	A4	А5
Volts/octave (V)	1.000	2.000	3.000	3.167	3.250	3.417	3.583	4.000	5.000
Герц/вольт (В)	1.000	2.000	4.000	4.490	4.757	5.339	5.993	8.000	16.000

Напряжения связаны формулой $V_{hz}=2^{V_{oct}-1}$ , что также можно записать $V_{oct}=ln_{2}(V_{hz})+1$ .

Эти две реализации не являются критически несовместимыми: используемые уровни напряжения сопоставимы и других проблем с безопасностью нет. Так, например, подключение клавиатуры «Гц/Вольт» к синтезатору «Вольт/октава», скорее всего, даст некоторый звук, но он будет совершенно расстроенным. Для решения этой проблемы был создан по крайней мере один коммерческий интерфейс — интерфейс CV/триггер Korg MS-02. ^[8]

На синтезаторах сигнал CV может быть помечен как «CV», «Вход VCO», «Вход клавиатуры», «OSC» или «Напряжение клавиатуры».

CV-управление параметрами, кроме шага, обычно следует той же схеме от минимального до максимального напряжения. Например, модульные синтезаторы Moog используют для всех остальных параметров управляющее напряжение 0–5 В. Они представлены на передней панели многих синтезаторов в виде ручек, но часто патч-бэй позволяет входу или выходу соответствующего CV синхронизировать несколько модулей вместе. Напряжение высоты звука с клавиатуры также можно использовать для управления скоростью LFO, которое можно применять к громкости выходного сигнала генератора, создавая тремоло, которое становится быстрее по мере увеличения высоты звука. Модули, которыми можно управлять с помощью CV, включают VCF, VCA, высокочастотные и низкочастотные генераторы, кольцевые модуляторы, схемы выборки и хранения и инжекцию шума.

Курок

Триггер также имеет две реализации:

V-триггер , «триггер по напряжению» или «положительный триггер» обычно удерживает низкое напряжение (около 0 В) и при триггере создает фиксированное положительное напряжение для включения ноты. Уровень напряжения триггера различается в зависимости от марки: от 2 В до 10 В. V-триггер используется, в частности, в синтезаторах Roland и Sequential Circuits .
S-триггер , «триггер короткого замыкания» или «отрицательный триггер» обычно удерживает высокое напряжение, замыкая триггер на землю, когда нота должна сыграть. S-триггеры использовались в ранних модульных системах Moog, однако в настоящее время они используются редко. Его не следует путать с инвертированными гейт-сигналами, используемыми в синтезаторах Korg и Yamaha.

В зависимости от уровня напряжения подключение несовместимой системы запуска либо вообще не даст звука, либо обратит вспять все события нажатия клавиш (т. е. звук будет воспроизводиться без нажатия клавиш и отключаться при нажатии клавиши).

На более старом оборудовании сигнал стробирования/триггера может быть помечен как «gate», «trig» или «S-trig».

Ворота

Как и в случае с триггером, напряжение строб-сигнала может различаться в зависимости от марки. В некоторых реализациях сигналы затвора могут даже опускаться в диапазон отрицательных напряжений. Входы затвора обычно изолированы или «буферизированы», чтобы предотвратить повреждение некоторого оборудования, которое не может выдерживать чрезмерные или отрицательные напряжения.

Современное использование

С момента публикации стандарта MIDI в 1983 году использование CV/гейта для управления синтезаторами резко сократилось. Наиболее критикуемым аспектом интерфейса CV/gate является возможность звучания только одной ноты в один момент времени.

Вскоре после появления стандарта MIDI компания Roland представила Roland MPU-101, преобразователь MIDI в CV/гейт, который принимает входные данные от четырех MIDI-каналов; т.е. MIDI-канал с переменной базой плюс следующие три последовательных MIDI-канала и преобразование до четырех MIDI-каналов в четыре отдельных выхода CV/gate, способных управлять четырьмя отдельными синтезаторами CV/gate или четырехголосным синтезатором, таким как аналоговый синтезатор Oberheim 4 voice, который состоит из четырех отдельных монофонических модулей SEM.

Однако в 1990-е годы возобновился интерес к аналоговым синтезаторам и другому оборудованию. Чтобы облегчить синхронизацию между этими старыми инструментами и новым оборудованием с поддержкой MIDI, некоторые компании выпустили несколько моделей интерфейсов CV/gate-MIDI. Некоторые модели предназначены для управления синтезатором одного типа и имеют фиксированную реализацию CV и вентиля, в то время как некоторые модели более настраиваемы и включают методы для переключения используемой реализации.

CV/gate также очень прост в реализации и остается более простой альтернативой для самодельных и современных модульных синтезаторов. Кроме того, различное оборудование, например, сценическое освещение, иногда использует интерфейс CV/gate. Например, стробоскопом можно управлять с помощью CV, чтобы установить интенсивность или цвет света, и стробоскопом, чтобы включать и выключать эффект. С возрождением немодульных аналоговых синтезаторов представление параметров синтезатора через CV/затвор позволило добиться некоторой гибкости модульных синтезаторов. Некоторые синтезаторы также могут генерировать сигналы CV/ворот и использоваться для управления другими синтезаторами.

Одно из основных преимуществ CV/gate перед MIDI заключается в разрешении. Основное сообщение управления MIDI использует семь бит или 128 возможных шагов разрешения. Тридцать два элемента управления на канал позволяют MSB (самый значащий байт) и LSB (наименьший значащий байт) вместе определять 14 бит или 16 384 возможных шага общего разрешения. Управляющее напряжение является аналоговым и, как следствие, бесступенчатым. Меньше вероятность услышать эффект молнии или заметные скачки разрешения при больших развертках параметров. Человеческий слух особенно чувствителен к изменениям высоты тона, и по этой причине MIDI Pitch Bend в основном использует 14 бит. Помимо 512 непосредственно определенных 14-битных элементов управления, MIDI также определяет десятки тысяч 14-битных RPN (зарегистрированный номер параметра) и NRPN (незарегистрированный номер параметра), но не описан метод выхода за пределы 14 бит.

Основное различие между CV/gate и MIDI заключается в том, что во многих аналоговых синтезаторах не делается различия между напряжениями, которые представляют управление, и напряжениями, которые представляют звук. Это означает, что аудиосигналы можно использовать для изменения управляющего напряжения и наоборот. Однако в MIDI они полностью разделены, и для преобразования аналоговых сигналов CV в числовые данные управления MIDI требуется дополнительное программное обеспечение, такое как Expert Sleepers.

Некоторые программные синтезаторы эмулируют управляющие напряжения, чтобы позволить управлять своими виртуальными модулями, как это было в ранних аналоговых синтезаторах. Например, Reason предоставляет множество возможностей подключения с помощью CV и позволяет сигналам гейта иметь «уровень», а не простое включение-выключение (например, для запуска не просто ноты, а скорости этой ноты).

В 2009 году компания Mark of the Unicorn (MOTU) выпустила плагин виртуального инструмента Volta, позволяющий звуковым рабочим станциям на базе Mac с поддержкой Audio Units управлять некоторыми аппаратными устройствами. Управление CV основано на выходах аудиоинтерфейса линейных и поэтому поддерживает только ограниченное количество синтезаторов.

В последние годы многие процессоры гитарных эффектов были разработаны с входом CV. Реализации сильно различаются и несовместимы друг с другом, поэтому очень важно понять, как производитель создает CV, прежде чем пытаться использовать несколько процессоров в системе. Компания Moog способствовала этому, создав два интерфейса, предназначенных для приема и передачи CV в системе: MP-201 (который включает MIDI) и CP-251. Примеры эффектов, позволяющих использовать CV, включают задержки (Electroharmonix DMB и DMTT, Toneczar Echoczar, Line6, Strymon и другие), тремоло (Goatkeeper), флэнжер (Foxrox Paradox), генераторы огибающих/фильтры нижних частот/кольцевые модуляторы (Big Briar, WMD). ) и искажение (ОМП).

См. также

Ссылки

^ Расс, Мартин (2012). Звуковой синтез и сэмплирование . ЦРК Пресс . п. 192. ИСБН 978-1136122149 . Проверено 26 апреля 2017 г. .
^ Доминик Милано, Mind over MIDI , Hal Leonard Corporation, 1988, стр.1.
^ Minimoog , выпущенный в 1971 году, не имел соединительных кабелей; создание более портативного инструмента за счет ограничения возможностей, но без места для хранения .
^ Брент Хуртиг, Основы синтезатора . Корпорация Хэла Леонарда, 1988, стр.11.
^ Допфер
^ «Спланируйте стойку для модульного синтезатора на ModularGrid» . www.modulargrid.net .
^ «Производители» . Модульная сетка .
^ «Педали и процессоры Korg MS — обзор характеристик» . www.korganalogue.net .

Внешние ссылки

Учебное пособие по воротам и триггерам на Synthesizers.com. Архивировано 24 июля 2013 г. на Wayback Machine.
Руководство для начинающих по преобразованию MIDI-CV от Analogue Solutions — подробная статья обо всех аспектах преобразования MIDI-CV;

[russ2012-1] Расс, Мартин (2012). Звуковой синтез и сэмплирование . ЦРК Пресс . п. 192. ИСБН 978-1136122149 . Проверено 26 апреля 2017 г. .

[2] Доминик Милано, Mind over MIDI , Hal Leonard Corporation, 1988, стр.1.

[3] Minimoog , выпущенный в 1971 году, не имел соединительных кабелей; создание более портативного инструмента за счет ограничения возможностей, но без места для хранения .

[4] Брент Хуртиг, Основы синтезатора . Корпорация Хэла Леонарда, 1988, стр.11.

[5] Допфер

[6] «Спланируйте стойку для модульного синтезатора на ModularGrid» . www.modulargrid.net .

[7] «Производители» . Модульная сетка .

[8] «Педали и процессоры Korg MS — обзор характеристик» . www.korganalogue.net .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]