Глава 2
Анатомия зерна и облака¶
У каждого зерна свой набор свойств, как у ноты в партитуре:
- позиция: откуда в файле оно взято;
- размер: сколько длится;
- огибающая: как нарастает и затухает;
- высота: с какой скоростью читается его содержимое;
- громкость;
- панорама: где оно звучит, слева или справа.
У облака добавляются ещё два свойства. Плотность говорит, сколько зёрен рождается за секунду. Синхронность говорит, насколько ровно они идут во времени.
В синтезаторе каждая нажатая нота запускает свой поток зёрен. Взял аккорд из трёх нот, и у тебя три облака, каждое на своей высоте.
Что слышит ухо на разных длинах¶
| Длина зерна | Что слышно | Где пригодится |
|---|---|---|
| до 2 мс | щелчок, исходник не узнать | перкуссия, треск, глитч |
| 2–20 мс | окрашенный щелчок, жужжание; в плотном потоке новый тембр | басы, синтетические голоса, металл |
| 20–100 мс | узнаётся тон и окраска исходника, но не его слова и ритм | пэды, облака, растяжение |
| больше 100 мс | слышны целые обрывки исходника | нарезка, ритмы, мозаика |
Границы размытые и плывут от материала. Голос узнаётся по более коротким зёрнам, чем шум, а чистый тон ложки узнаётся по совсем коротким.
Под капотом
Тракс собрал данные психоакустики в простую картину. Отдельный короткий звук получает высоту примерно к 13 мс, а тембр раскрывается полностью к 40–50 мс. Отсюда грубая граница около 50 мс: зёрна заметно короче сливаются в сплошную текстуру, заметно длиннее слышны как отдельные события, а вблизи 50 мс звук будто расслаивается на части. Зерно короче одного периода исходника вообще не несёт его высоты и звучит широкой полосой (Truax, 1988).
Перекрытие¶
Зёрна могут идти с паузами, встык или наслаиваться друг на друга. Насколько они наслаиваются, считается просто:
Здесь d — это длина зерна в секундах, r — это плотность, зёрен в секунду, а O показывает, сколько зёрен звучит одновременно в среднем.
- 50 мс × 10 зёрен в секунду = 0,5. Между зёрнами паузы, слышна дробь.
- 50 мс × 20 = 1. Зёрна идут встык.
- 100 мс × 40 = 4. Четыре зерна звучат разом, облако гладкое.
Меньше единицы значит пунктир и ритм. Больше единицы значит слитное облако, и чем больше, тем оно гуще и тем сильнее размыт исходник.
Синхронно и вразнобой¶
Синхронный поток. Зёрна идут через равные промежутки, как удары метронома. Пока их меньше 15–20 в секунду, слышна дробь. Дальше ухо перестаёт различать отдельные удары и слышит тон, и высота этого тона равна числу зёрен в секунду. 110 зёрен в секунду звучат нотой ля большой октавы, 220 звучат ля малой. Причём неважно, что внутри зерна: хоть ложка, хоть голос. Внутренность зерна задаёт окраску, а частота зёрен задаёт ноту.
Асинхронный поток. Промежутки случайные. Тона нет, есть шелест, дождь, гравий, рой. Так звучат классические гранулярные облака.
Почти синхронный поток. Промежутки ровные, но с небольшим случайным разбросом. Тон остаётся, но становится шершавым и живым, похожим на хор или смычок.
Под капотом
Синхронный поток зёрен даёт периодический сигнал с периодом 1/r. Его спектр состоит из гармоник частоты r, а спектральную огибающую, то есть форманты, задаёт содержимое зерна и форма окна. На этом же принципе стоит формантный синтез FOF Ксавье Роде из IRCAM и пульсарный синтез, который Кёртис Роудс описал в книге «Microsound». В асинхронном потоке периода нет, и спектр размазывается в непрерывную шумовую полосу с окраской исходника.
Упражнение 2.1. Посчитай облако¶
Посчитай перекрытие и предскажи, что услышишь. Ответы спрятаны ниже, открой их, когда посчитаешь.
- Зерно 30 мс, 10 зёрен в секунду.
- Зерно 200 мс, 25 зёрен в секунду.
- Зерно 5 мс, синхронно, 440 зёрен в секунду.
Ответы
Первое: 0,3, редкая дробь с паузами. Второе: 5, густое гладкое облако. Третье: 2,2, слитный тон, нота ля первой октавы с окраской исходника.