CreamWare Noah — пристанище всех типов синтезаторных технологий

pic

Программно-аппаратные комплексы CreamWare известны широкому кругу музыкантов. Такие названия, как Pulsar, Power Sampler, SCOPE, Luna, стали уже привычными обозначениями комплексных решений для аудиопроизводства на базе персонального компьютера.

При всех различиях между названными продуктами они имеют общее свойство. Изделия компании CreamWare Audio Systems, как правило, не предлагают пользователю что-то одно, например, функцию ввода-вывода звука или его обработку эффектами. Обычно в них присутствует набор функциональных модулей — таких, как устройство ввода-вывода, микшер, процессор эффектов, а также синтезатор и семплер. Все эти устройства аппаратные, то есть работают на отдельных процессорах (DSP), размещенных на компьютерной плате. Таким образом, центральный процессор компьютера не принимает непосредственного участия в работе со звуком. А вот управление этими DSP, их конфигурирование, выбор маршрута сигнала происходят с помощью программных средств, работающих на процессоре PC под управлением операционной системы компьютера.
Совсем недавно компания CreamWare представила свое новое универсальное творение — программно-конфигурируемый синтезатор Noah, созданный на базе таких же DSP, какие используются в других ее продуктах, например, в «Пульсаре».

pic

Ноев ковчег
Название для нового синтезатора (Noah переводится как «Ной») выбрано не случайно. Здесь использована метафора для обозначения фундаментальной концепции новой системы. Библейский Ной спасал жизнь на Земле во время всемирного потопа, собрав на ковчеге разных представителей животного мира. Новый Ной дает пристанище для всех типов синтезаторных технологий: классических, современных и даже будущих. Все они могут свободно сосуществовать в одном корпусе. Это стало возможным благодаря новой архитектуре загружаемых инструментов (в оригинале — «plug-ins runner» architecture), которая позволяет загружать в один и тот же процессор различные математические модели.

Мне почему-то кажется, что в рамках используемой метафоры более подходящим названием было бы «Ковчег», поскольку именно он был собственно вместилищем спасающихся от потопа. Сам Ной лишь руководил процессом, спасая среди прочих и самого себя. В его лице как раз выступает компания CreamWare. Но дело уже сделано, название выбрано, так что нам остается лишь выяснить, что же представляет собой новое устройство.

pic

Синтезатор выполнен в виде двухрэкового модуля. На передней панели расположен жидкокристаллический дисплей (две строки по 40 символов), светодиодные индикаторы активности MIDI и USB, органы управления. Есть кнопка включения питания, одиннадцать кнопок для вызова различных функций и переключения режимов работы, шесть кнопок для перемещения по экранным меню и изменения значений, колесо ввода данных, слот для карты Compact Flash, четыре комбинированных регулятора (реагируют на нажатие и на вращение), а также разъем для наушников (джек) с регулятором громкости. Ручка этого регулятора тоже комбинированная. Нажав ее, можно запустить воспроизведение музыкальной фразы с использованием текущего пресета (функция Preview), так же, как, например, в звуковых модулях Roland.

На задней панели находятся основной выключатель питания, разъем USB, три MIDI-разъема, два аналоговых входа (на джеках) с переключателем чувствительности, два несимметричных выхода на джеках, цифровой оптический выход (переключается между форматами ADAT и SPDIF), вход WordClock на разъеме BNC и разъем для педального переключателя (в текущей версии синтезатора не поддерживается).

Разъем USB может быть использован как в качестве MIDI-интерфейса, так и для ввода-вывода аудио. Теоретически для аудио возможны два канала на вход и шесть на выход, например, для ввода в компьютер. Однако в текущей версии операционной системы работа порта USB на выход возможна только по двум аудиоканалам.

pic

Архитектурно синтезатор состоит из шести одинаковых DSP, выполняющих всю работу со звуком. Один дополнительный процессор используется для нужд операционной системы.
Цифровые процессоры могут привлекаться к решению различных задач. Для описания функционирования системы производитель ввел понятие «слот» (slot). Под слотом подразумевается некий виртуальный блок или массив, выделенный в процессоре (или в нескольких процессорах) для решения той или иной задачи. Под задачами в данном случае подразумеваются работа синтезаторной модели, работа микшера и процессоров эффектов. Собственно синтезатором модуль Noah является только тогда, когда хотя бы в один слот загружена программная модель синтезатора, которая в терминах производителя называется «инструмент». В противном случае модуль не является источником звука.

Базовая конфигурация синтезатора содержит два слота для загружаемых инструментов. Существует и расширенная конфигурация, состоящая из десяти процессоров, плюс один для операционной системы. Аппарат с десятью «звуковыми» DSP называется Noah EX (от ѕxtended» — «расширенный») и содержит четыре слота для загружаемых инструментов, каждый из которых использует одинаковое количество вычислительных ресурсов. В остальном же модули абсолютно одинаковы. Кроме загружаемых инструментов, аппараты содержат по три процессора эффектов: два инсертных и один в посыле-возврате. Эффекты могут работать как со слотами (то есть с внутренними инструментами), так и с внешним источником.

В модуле есть еще четыре шаговых секвенсора и четыре арпеджиатора. В расширенной версии все они могут управлять инструментами в слотах. В базовой конфигурации половина этих «мощностей» вынуждена простаивать. Чтобы этого избежать, можно направлять арпеджиаторы и секвенсор на MIDI-выход для управления внешними устройствами.

В своих печатных материалах производитель делает отчетливый акцент на том, что «в отличие от других производителей наш высший приоритет — качество звука». Никаких компромиссов здесь быть не может, и поэтому практически все инструменты обладают очень низкой полифонией, чаще всего два-три голоса. Полифония в основном зависит от сложности алгоритма, используемого для реализации того или иного инструмента. Судя по столь малым цифрам, алгоритмы здесь используются достаточно сложные.

Работа с инструментами может происходить в двух режимах (operating mode): Single и Multi. В режиме Single один инструмент может загружаться во все доступные слоты (напомню: в Noah их два, в Noah EX четыре). За счет использования дополнительной процессорной мощности полифония данного инструмента увеличивается. Таким образом, любителям игры сразу десятью пальцами следует обратить внимание именно на расширенный вариант синтезатора.

pic

В Noah EX в режиме Single инструмент может размещаться в одном, двух, трех или четырех слотах, по выбору пользователя. В базовой конфигурации синтезатора этот режим означает не более чем удвоение используемых ресурсов, что приблизительно соответствует удвоению полифонии. «Приблизительно» потому, что, например, в инструменте Vectron полифония увеличивается с трех голосов сразу до семи, а не до шести.
В режиме Multi в каждый слот помещается отдельный инструмент. Инструменты в слотах могут быть и разными, и одинаковыми.

Все внутренние вычисления, включая моделирование звука и обработку эффектами, ведутся с частотой дискретизации 44,1 кГц и разрешением 32 бита. Эффекты работают с разрядностью 32 бита как с внутренним, так и с внешним источником.
Теперь следует внести ясность с программным моделированием и управлением.

Производитель позиционирует свой аппарат как «Tactive Instrument Modeller». Как-то не совсем по-английски, но смысл ясен: это устройство для моделирования инструментов. Все расчеты моделей ведутся силами встроенных DSP. Какой именно инструмент будет реализован (смоделирован) в данный момент времени — зависит от микропрограммы, загруженной в данный процессор (точнее, в слот). Набор микропрограмм содержится в памяти самого модуля. При старте системы по умолчанию загружается один и тот же инструмент, но его можно легко сменить на другой, загрузив в слот при помощи нехитрых манипуляций с органами управления.

Управление всеми параметрами инструмента, равно как и параметрами эффектов и прочего хозяйства, вполне доступно с передней панели модуля. Я полагаю, что нет необходимости подробно описывать работу операционной системы и органов управления. С одной стороны, все это детально описывается в пользовательском руководстве. С другой — оказалось, что управление организовано внятно, и освоить его можно, лишь изредка заглядывая в руководство пользователя. Например, четыре желтые ручки под дисплеем, так называемые јontinuous controllers» (они вращаются без фиксации), вызывают к жизни настройки того параметра, название которого светится на дисплее прямо над ними. Если параметр сложный (меню содержит подменю), то нажатием ручки мы входим в это подменю, затем вращением выставляем нужное значение параметра. Кроме того, все эти операции можно продублировать при помощи курсорных кнопок, пары кнопок изменения значения («плюс» и «минус»), колеса ввода данных и иногда кнопки Edit.

Но, при всей понятности «железного» управления количество параметров, поддающихся регулировке, таково, что, работая с физическими органами управления модуля, можно застрять в дебрях настроек на несколько дней. Поэтому работу аппарата удобнее рассматривать в привязке к компьютерному интерфейсу. Каждый блок имеет собственное экранное окно, глядя на которое, можно более наглядно представить себе его работу.

pic

Консоль устройств
С модулем поставляется CD-ROM с программным обеспечением (Noah Remote Software), в состав которого входят MIDI- и USB-драйверы, а также графический пакет управляющих программ, которыми мы сейчас и займемся.
Управление происходит посредством USB-интерфейса, поэтому перед началом работы следует установить драйвер, что несложно. Стоит только подключить USB-кабель (входит в комплект) к обоим портам, компьютера и модуля, как операционная система компьютера распознает новое устройство и устанавливает нужные драйверы с прилагаемого диска.

После того, как контакт налажен, можно инсталлировать графический пакет и приступать к работе.
Нужно отметить, что для нормального функционирования управляющих программ заявлены довольно высокие системные требования. Из операционных систем подойдут Windows 98SE, ME, 2000 или XP. Требуется процессор не хуже, чем Pentium 233 МГц, не менее 96 Мб RAM, USB версии 1.1, не менее 70 Мб на жестком диске и экранное разрешение не ниже, чем 1024 x 768 точек при 16-битной глубине цвета. Рекомендованная конфигурация предполагает наличие процессора в 1,5 ГГц, или быстрее, 512 Мб оперативной памяти (или более), Windows ME или XP и разрешение монитора 1280 x 1024 точек при 16-битной или большей глубине цвета.

Декларируемая прожорливость программных продуктов тем более удивительна, что сами по себе эти программы ничего особенного не делают, только знай себе преобразовывают перемещения виртуальных органов управления в команды для DSP. То есть, упрощенно говоря, они работают обыкновенными трансляторами команд. А вся тяжесть непосредственных расчетов ложится на плечи процессоров, расположенных в самом модуле. Конечно, окна прорисованы отменно, но это ведь не самоцель, и странно тратить на это такие системные ресурсы.

pic

Я устанавливал пакет программ Noah Remote Software в компьютер с процессором 700 МГц и 256 Мб оперативной памяти под управлением Windows 98SE. Прорисовка окон при запуске немного подтормаживала, что связано со сканированием записей программных пресетов на жестком диске и проверкой связи с модулем. Однако в процессе работы никаких вредных задержек я не наблюдал. При экранном разрешении 1024 x 768 (32-битный цвет) любое программное окно целиком помещается на экране пятнадцатидюймового монитора, однако комбинировать несколько окон уже затруднительно, особенно если это окна инструментов.

Управление набором программ организовано довольно удобно. Основным элементом является консоль, из которой можно вызвать на рабочий стол окно управления для любого из имеющихся устройств. Для этого нужно просто отыскать в секции миниатюрное изображение устройства и щелкнуть по нему мышью. При вызове и сворачивании устройств (в оригинале использован термин Юvice») консоль всегда остается видимой. Впрочем, ее можно свернуть до размеров маленького прямоугольничка, который практически не будет мешать.

Первые пять слотов, если считать сверху вниз, работают каждый с собственным устройством. Рассмотрим вкратце то, что там есть.
Первая секция консоли, Mixer, открывает доступ к микшеру Ноевский микшер — это не только устройство управления уровнями сигналов. Он используется для загрузки инструментов в слоты, маршрутизации их выходных сигналов, а также для загрузки процессоров эффектов и управления их пресетами. Окно микшера может иметь различное количество линеек. Оно зависит от количества загруженных в слоты инструментов, и при его изменении окно динамически перерисовывается. Каждый отдельный инструмент (в режиме «мульти») использует собственную линейку микшера, маркируемую внизу цифрой от 1 до 4. Кроме того, в микшере всегда показаны линейки аналогового входа (обозначен как A In) и USB-аудиовхода (USB). Крайняя правая линейка — мастер.

В инструментальных линейках, прямо под индикаторами уровня, есть два маленьких окошка: Device и Preset. Щелкая в них поочередно правой кнопкой мыши, можно выбирать из выпадающего списка название инструмента и его пресет. Двойной щелчок левой кнопкой мыши внутри каждого окошка выводит на рабочий стол изображение, соответственно, передней панели выбранного инструмента и окна со списком его пресетов.

Все линейки содержат окна доступа к инсертным процессорам эффектов (Insert 1 и 2, всего 35 типов) и регуляторы посыла на параллельный процессор — отдельно на хорус, задержку и реверберацию. Каждый инсертный эффект, как ему и положено, может работать только с одной линейкой (с одним слотом).

Выход параллельного процессора (Aux FX) соединен с мастер-линейкой (Mix), то есть возврат обработанного звука возможен только в микс. Отсюда важный практический вывод: если снимать сигнал непосредственно с инструментальной линейки (например, назначить его на ADAT-выход или USB), то эффект слышен не будет. Зато на этот процессор можно одновременно направлять сигнал и с внутренних синтезаторных слотов, и с внешнего входа.

Секция MIDI открывает доступ к MIDI-менеджеру. В этом окне можно проверить или изменить глобальные параметры, а также параметры каждого инструментального слота. Здесь выбираются входной порт (MIDI/USB), канал MIDI (от 1 до 16 или Omni), клавиатурный диапазон, доступный инструменту. В этом же окне назначается источник MIDI-команд для синтезатора, так называемый Trigger Source. Есть три варианта: Direct, Arpeg, SStep. Это означает, что инструменты могут запускаться командами от MIDI-клавиатуры, через входы MIDI или USB, или же от внутренних источников, которыми являются арпеджиатор и шаговый секвенсор. При желании можно направить сигналы арпеджиатора или шагового секвенсора на выход, для управления внешними устройствами.

Третья секция, Aux FX, предоставляет доступ к общему процессору эффектов. Окно процессора содержит три закладки, щелкая по которым, можно переходить на страницу индивидуального редактирования каждого эффекта: хоруса, дилея и ревербератора. В окне хоруса можно переключать тип эффекта: хорус или фленджер.
Если взглянуть на диаграмму маршрутизации сигнала, то становится понятно, что, кроме непосредственного возврата сигнала в шину с каждого из устройств, существуют дополнительные посылы. Выход с хоруса можно независимо направить на входы дилея и ревербератора, выход с задержки также можно направить на вход ревербератора. Уровни этих посылов работают независимо от уровней возврата сигнала в шину.

Из четвертой секции консоли, StepSEQ, вызывается шаговый секвенсор. Количество одновременно программируемых секвенций зависит от количества используемых слотов.
Чтобы все это начало работать, нужно произвести некоторые настройки в окне MIDI-менеджера. Во-первых, нужно подключить секвенсор к требуемому слоту. Самое верхнее окошко в левом ряду показывает название инструмента, которым будет управлять секвенсор.

Здесь следует иметь в виду, что, переключив триггер на шаговый секвенсор, для извлечения звука все равно потребуется нажать клавишу на MIDI-клавиатуре или подать сигнал с внешнего секвенсора. Сам шаговый секвенсор не имеет кнопки старта и запускается в момент приема MIDI-команды Note On. Остановка секвенции происходит, соответственно, при отпускании клавиши (приеме соответствующей команды).

Последнее, что нужно сделать в окне MIDI-менеджера, установить источник синхронизации (внутренний/внешний) и темп секвенции.
По результатам знакомства с CreamWare Noah я пришел к заключению, что эта разработка, безусловно, перспективная. Наверное, идея создания такого рода прибора витала в воздухе. Однако с моей точки зрения компании CreamWare следует привлекать к созданию моделей инструментов больше независимых разработчиков.

Что касается компьютерного интерфейса, то здесь, как мне кажется, есть возможности для улучшения. Сами рабочие окна нарисованы отменно, но управлять ими в процессе живой работы сложновато. Одна мышь на всех — это довольно мало. Любой подвижный элемент при передаче ему фокуса может передвигаться при помощи клавиш Page Up и Page Down на клавиатуре компьютера. Но все-таки в каждый момент времени возможна работа только с одним регулятором.

Рассуждая о перспективности использования модуля, следует также принять во внимание тот факт, что Noah — это не только и не столько синтезатор и процессор эффектов. Его можно использовать в качестве внешнего аудиоинтерфейса. В процессе работы у меня передавались по шине USB два канала цифрового аудио. При этом не было отмечено каких-либо выпадений звука и прочих артефактов.

Насколько мне известно, разработчики технологии «plug-ins runner» обещают возможность загрузки новых инструментов через Интернет. Вероятно, это подразумевает то, что в скором времени появятся новые виртуальные синтезаторы и, возможно, устройства обработки, загружаемые в Noah, что откроет для него новые горизонты.

Orphus system