Перейти к содержанию

Глава 6

Плотность и синхронность

От редких зёрен к плотному облаку
Иллюстрация 6.1. Плотность: от капель к облаку.

Плотность

Плотность говорит, сколько зёрен рождается за секунду на одну ноту. Это ручка, которая превращает дробь в облако.

Как называется: Density, Rate, Grains, Frequency, Grain Rate, Spawn Rate, Interval. Если ручка называется Interval или Period, она работает наоборот: задаёт паузу между зёрнами в миллисекундах, и чем больше число, тем реже зёрна.

Три способа задать плотность:

  • Зёрен в секунду, в герцах. 10 Гц значит 10 зёрен в секунду.
  • В долях такта. 1/16 значит зерно на каждую шестнадцатую. Зёрна попадают в сетку, гранулятор становится ритм-машиной.
  • От высоты ноты. Частота зёрен следует за клавиатурой, и зёрна сами дают тон (ниже).

Что слышно по мере роста плотности, при размере зерна 50 мс:

Плотность Перекрытие Что слышно
2–8 зёрен/с 0,1–0,4 отдельные капли, пуантилизм, редкий дождь
10–20 0,5–1 дробь, тремоло, зёрна почти встык
30–100 1,5–5 гладкое облако, хорус
100 и выше больше 5 плотная стена, исходник размыт, звук похож на шум с окраской

Композитор Джон Маккей описал ту же лестницу словами слушателя: с ростом плотности последовательность отдельных звуков превращается в поток, поток в рой, рой в слитную полосу, а полоса в сплошную массу (пересказ по Truax, 1988).

Звуковое демо работает в браузере с включённым JavaScript.

Громкость растёт вместе с плотностью

Чем больше зёрен звучит разом, тем громче облако. Удвоил плотность, и уровень вырос примерно на 3 дБ, если зёрна разные. Если зёрна одинаковые и совпадают по фазе, рост будет 6 дБ. Поэтому, поднимая плотность, следи за выходом и убавляй громкость. Некоторые грануляторы компенсируют это сами.

Под капотом

Некоррелированные сигналы складываются по мощности: N зёрен дают амплитуду, пропорциональную корню из N, то есть +3 дБ на каждое удвоение. Коррелированные складываются по амплитуде: N зёрен дают амплитуду в N раз больше, +6 дБ на удвоение. Разброс позиции и высоты как раз декоррелирует зёрна и спасает от резких скачков громкости.

Синхронность

Глава 2 ввела три режима потока: синхронный, асинхронный и почти синхронный. В интерфейсах между ними обычно переключают одной ручкой.

Как называется: Sync, Async, Random Rate, Rate Jitter, Spray (во времени), Irregularity, Chaos.

  • Разброс времени 0. Зёрна идут как метроном. Выше 20 зёрен в секунду рождается тон.
  • Разброс времени средний. Тон шершавый, живой, как хор или смычок.
  • Разброс времени максимальный. Тона нет, есть облако, шорох, рой.

Рядом с синхронностью иногда стоит ещё одна ручка: прерывистость (Intermittency). Она задаёт вероятность, что очередное зерно просто не родится. Поток идёт по прежней сетке, ровной или случайной, но в нём появляются дыры, и облако редеет без смены плотности на ручке. Так эта ручка устроена в бесплатном EmissionControl2 (глава 21).

Зёрна как генератор ноты

Самый неожиданный приём гранулярного синтеза. Свяжи плотность с клавиатурой: нажал ля первой октавы, и зёрна идут 440 раз в секунду, синхронно. Теперь гранулятор играет нотами, хотя позиция стоит на месте и высоту зерна ты не трогал.

Внутренность зерна при этом решает тембр. Зерно из звона ложки даст металлическую ноту, зерно из гласной «а» даст ноту с окраской «а». Так из записанного голоса собирается синтетический хор, а из стука по столу собирается бас.

В таком режиме у звука две высоты сразу. Одну задаёт частота зёрен, это нота. Вторую задаёт высота внутри зерна (глава 7), это окраска, форманта. Двигаешь высоту зерна, и нота стоит, а тембр «открывается» и «закрывается», как рот при пении.

Под капотом

Этот принцип лежит в основе FOF-синтеза и пульсарного синтеза. Частота следования зёрен r задаёт основной тон. Длительность зерна и его содержимое задают спектральную огибающую: где спектр поднимается, там форманта. Если размер зерна больше периода 1/r, зёрна перекрываются и форманты становятся уже; если меньше, между зёрнами тишина, и спектр становится шире и «пульсарнее».

Под капотом

Тракс описал этот эффект ещё в 1988 году. Если зёрна одной длины идут одно за другим, гранулятор на деле делает амплитудную модуляцию с частотой 1 / (длина зерна + пауза): зерно 15 мс и пауза 5 мс дают 50 Гц. Огибающая задаёт форму модулирующей волны: чем острее края окна, тем больше боковых полос и тем ярче звук. Сильнее всего эффект, когда частота внутри зерна кратна частоте модуляции. Стоит чуть разбросать длины зёрен, и ровная модуляция рассыпается в шершавую стохастическую текстуру (Truax, 1988).

Упражнение 6.1. Дождь и нота

  1. Ложка, позиция в звон, размер 30 мс, разброс позиции 10 мс.
  2. Плотность 3 зерна в секунду, асинхронно. Редкие капли.
  3. Плавно поднимай плотность до 200. Отметь, где капли слились в облако.
  4. Убери разброс времени в ноль. Подними плотность за 100. Услышь, как облако загудело тоном.
  5. Если в инструменте плотность можно связать с клавиатурой, сыграй гамму. Ты играешь ложкой мелодию, а позиция всё это время стоит на месте.