Психоакустика ритма

Исследование психоакустики программирования ритма

Когда программируемые драм-машины стали коммерческой реальностью в начале 1980-х, стали популярными две противоположные точки зрения. Первый аргумент, что ранние цифровые драм-машины (такие как Linn LM-1 и Oberheim DMX) не звучали как настоящий барабанщик, они звучали как машины. Второй аргумент утверждал, что драм-машины оставят барабанщиков без работы.

Реальность такова, что барабанщиков всё ещё много вокруг, а драм-машины и их виртуальные копии помогли развитию новым жанрам музыки. Сближение человека и техники продолжается, чтобы сделать человеческую запись более жёсткой, и чтобы машинные ритмы менее ровными.

Очевидно, быстрый и удобный способ превратить партию ударных в грув, это добавить свинг для сдвига барабанов внутри такта. Варьируя свинг для различных элементов ритма, можно повысить полезность этого подхода.

Тут мы можем сравнить простой ровный бит:

И тот же бит с умеренным свингом:

В этой статье мы посмотрим на то, как понимание некоторых психоакустических принципов может повлиять на восприятие грува и тайминга ударных. Другими словами, каким образом изменение уровня, длины и высоты элементов ритма меняют его ощущение.

РАНДОМИЗАЦИЯ

Простой алгоритм для создания более “человеческого” ритма полагается на рандомизации силы нажатия и тайминга отдельных ударов. Чтобы услышать этот эффект, начнём с ровных силы нажатия и тайминга:

Если мы рандомизируем силу нажатия, мы получим такой эффект:

Рандомизация тайминга заместо скорости даёт нам такой эффект:

Рандомизация обоих параметров:

Этот бит звучит достаточно хорошо, но в большинстве случаев этот звук кажется неопрятным. Однако, мы часто забываем что технологии далеки от совершенства. Джиттер (нестабильность генератора), присущая MIDI, который способен передавать только одну ноту в момент времени. Это означает, что никакие звуки барабана, запускаемые по MIDI протоколу не будет играть одновременно. Быстрые интерфейсы, такие как USB, также могут иметь такие проблемы. Исследование, опубликованное AES еще в 1994 году, показали, что даже внутренние часы железных драм-машин очень сильно меняются.

СЫГРАЕМ РОВНО

Добавление рандомизации (случайной или специальной) — это хорошо, но что, если мы хотим сделать спланированные изменения? Давайте начнём с паттерна из тарелок восьмыми нотами:

Как вы можете видеть, тут нет вариации силы нажатия или тайминга. С точки зрения слуховой системы, варьирование громкости тембрально похожих звуков отодвигает тихие звуки дальше от слушателя. Звуку, находящемуся вдалеке, требуется больше времени, чтобы добраться до нашего уха (приблизительно 1 миллисекунда на каждые 30см), мы можем обмануть мозг в нашем ровном паттерне, что некоторые тарелки сдвинуты во времени, просто сделав их тише. Тут мы уменьшили уровень каждого второго бита:

И тот же эффект, но более выражено:

Более сложные варианты дополнительно усиливают грув. Вот другой пример паттерна с ровными по таймингу, но разными по громкости хэтами:

Схожий эффект можно получить путем применения низкочастотного фильтра для некоторых ударов. Высокая составляющая звука затухает быстрее, чем низкая, из-за их относительного уровня энергии.

Итак, ещё раз, два одинаковый звука с различным содержанием высоких частот будут восприниматься как поступающие с разной глубины в звуковом поле. В следующем примере сила нажатия управляет частотой срезом фильтра. Высокие значения пропускают все частоты, в то время как низкие срезают верх:

Мы можем использовать более сложные паттерны, чтобы сделать грув интереснее:

ТЕОРИЯ ДЛИННОГО ХВОСТА

Когда мы слышим звуки, наша слуховая система усредняет громкость. Тесты показали, что кратковременные шумовые всплески не меняют ощущаемый уровень звукового давления, но добавление звуку плавного затухания делает его громче. Ритмические элементы особенно подходят для использования этого психоакустического эффекта.

Тут мы имеем тот же паттерн тарелок, но теперь у них варьируется длина:

И снова, более сложный паттерн:

Добавление небольшого изменения высоты звука тоже может добавить разнообразия простому барабанному паттерну. Но стоит помнить, в этом случае может появиться несколько проблем. Сэмплы с повышенной высотой обычно проигрываются быстрее. Быстрое воспроизведение приводит к уменьшению продолжительности звука и как следствие более низкой воспринимаемой громкости. В то же время, повышается высокочастотная составляющая, которая часто интерпретируется как приближение звука. Вот пример, когда каждый второй сэмпл выше:

И снова более сложный пример:

Этот эффект работает не во всех случаях. Аналоговые драм-машины являются таким примером, высота звука и огибающая амплитуды не связаны между собой.

СДВИГ ВО ВРЕМЕНИ

Мы уже узнали о важности свинга, но тайминг нот может использоваться более широким способом. Сдвиг всех бас бочек вперед (или оттягивание назад) по отношению ко всему биту даёт очень большую разницу в ощущении грува. Тут у нас прямой бит:

Затем с рано вступающей бочкой:

И тут с запаздывающей бочкой:

Тот же эффект слышен, например, когда мы изменяем положение малого барабана. Вот как звучит бит с торопящимся малым барабаном:

И вот как с отстающим:

То же самое верно и для тарелок. Тут мы сдвинули все тарелки вперёд:

И тот же бит с тарелками, сдвинутыми назад:

На самом деле, этот принцип может быть применён к любому элементу на дорожке — не только к барабанам. Тайминг всех элементов влияет на психоакустическое восприятие аранжировки.

РЕТРО СТИЛЬ

Всё вышесказанное подводит нас к интересной точке, к почти мифическому статусу возможности некоторых драм-машин и железных секвенсоров создавать грув. Одним из примеров ранних цифровых драм машин был Oberheim DMX, выпущенный в 1981 году. Он имел отдельные голосовые платы для каждого звука, настройка которых могла привести к изменению скорости воспроизведения сэмпла. На протяжении многих лет люди приписывают особый грув DMX. После долгих исследований (и бесед со специалистами DMX Electrongate) было обнаружено, что оригинальная бас-бочка содержит немного тишины в начале сэмпла. Эта задержка придаёт очень “ленивое” звучание всем партиям, в которых есть бас-бочка — и чем сильнее понижен тон, тем больше задержка. Интересно отметить, что DMX имеет меньший джиттер воспроизведения, чем многие более поздние цифровые драм-машины, так как отдельные голоса запускаются параллельно.

Часто наша сложная слуховая система делает так, что мы слышим больше, чем есть на самом деле. И самое главное — подробное понимание этой науки не требуется, чтобы применять некоторые идеи в вашем творчестве. Всё зависит от вашего музыкального вкуса.

Оригинал статьи: attackmagazine.com/technique/tutorials/the-psychoacoustics-of-drums