UNO Synth Pro - РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СИНТЕЗАТОРА...

... аналогового парафонического с двумя мультирежимными фильтрами расширенное и дополненное

(здесь публикуется обычная версия, по-сути - перевод оригинального мануала)

Введение

Спасибо, что купили UNO Synth Pro.

Как пользоваться данным Руководством?

Читайте, держа синтезатор под рукой, тут же пробуя всё, что только
что прочитали, а оригинальное руководство и сводную таблицу MIDI-команд (MIDI Implementation Chart) оставьте под рукой для уточнения параметров и их значений.
Врезки с пояснениями помогут разобраться с незнакомыми понятиями, а номера управляющих MIDI CC‑сообщений пригодятся для настройки расширенного управления синтезатором при помощи компьютера,
например из DAW (Digital Audio Workstation), или для управления UNO Synth Pro посредством внешнего MIDI‑контроллера.

Автор надеется, что данный перевод поможет вам не просто прочитать
инструкцию, а по-настоящему подружиться с UNO Synth Pro.

Комплект поставки

В коробке вы найдёте:

UNO Synth Pro
Кабель USB (Micro-USB – USB Type A)
Блок питания (нет в настольной версии Desktop)
Регистрационную карту
Краткое руководство по быстрому началу работы

Регистрация вашего UNO Synth Pro

Зарегистрировав устройство, вы получаете доступ к технической
поддержке, активируете гарантию и получаете бесплатные JamPoints™, которые будут зачислены на ваш счёт. JamPoints™ позволяют получать скидки на будущие покупки продуктов IK!
Регистрация также позволит держать вас в курсе всех последних обновлений ПО и новых продуктов IK.

Регистрируйтесь на сайте: www.ikmultimedia.com/registration

Меры предосторожности (Precautions)

Места эксплуатации

Использование устройства в следующих местах и условиях может
привести его к неисправности:

под прямыми солнечными лучами;
при экстремальной температуре или влажности;
в чрезмерно пыльных или грязных местах;
при сильной вибрации;
вблизи сильных магнитных полей.

Электропитание

Используйте только USB-кабель и/или блок питания, входящие
в комплект поставки, их к правильному порту POWER на устройстве.

Помехи другим электрическим устройствам

Радио и телевизоры, находящиеся поблизости, могут испытывать
помехи приёма. Эксплуатируйте устройство на достаточном расстоянии от радиоприёмников и телевизоров.

Обращение с устройством

Чтобы избежать поломки, не прилагайте чрезмерных усилий к
ручкам, ёмкостным сенсорам, кнопкам или OLED-дисплею.

Уход

Если корпус синтезатора загрязнился, протрите его чистой сухой
тканью. Не используйте жидкие очистители типа бензола или растворителя, а также чистящие составы (например, полироли),
содержащие легковоспламеняющиеся компоненты в своём составе.

Сохраните руководство

После прочтения обязательно сохраните оригинальное руководство по
эксплуатации и данный его перевод для дальнейшего использования. А лучше — держите эти документы рядом с вашим синтезатором.

Не допускайте попадания посторонних предметов внутрь устройства

Никогда не ставьте ёмкости с жидкостью рядом с устройством. Если
жидкость попадёт внутрь, это может вызвать поломку, пожар или удар током.
Будьте осторожны, чтобы металлические предметы не попали внутрь. Если что-то всё же попало, отключите от устройства все кабели (питания, USB, аудио) и обратитесь к ближайшему дилеру IK Multimedia или в магазин, где было куплено устройство.

Характеристики могут быть изменены

Информация в этом руководстве считается верной на момент печати. Однако IK Multimedia оставляет за собой право изменять или модифицировать любые технические характеристики без уведомления и без обязательства обновлять уже выпущенные устройства.

1. Установка и подключение

Внимание: Чтобы предотвратить неисправности и выход оборудования из
строя, всегда уменьшайте громкость и выключайте все устройства перед
выполнением любых подключений.

Настольная версия UNO Synth Pro Desktop питается через USB и имеет два порта USB‑micro с надписями USB и AUX POWER. При подключении
к USB-хосту (Mac, Windows PC) хост может обеспечить достаточное
питание. Если подключённый хост не даёт достаточной мощности, необходимо обеспечить устройству дополнительное питание через AUX POWER.

{В операционных системах, отличных от macOS и Windows, данный синтезатор, скорее всего будет распознан как стандартное USB-MIDI-устройство, а значит, может использоваться с большинством DAW. Однако производитель не гарантирует работу фирменного программного обеспечения (в частности, редактора пресетов), поскольку оно разработано исключительно для macOS и Windows.}

1 — Порты USB

USB передаёт данные, а AUX POWER только питает устройство.

AUX POWER присутствует только в настольной версии.

2 — POWER Подключите прилагаемый блок питания, чтобы запитать устройство (только для клавиатурной версии).

3 — CV/GATE Обычно эти разъёмы используются для отправки или приёма
электрических сигналов при подключении синтезатора к внешним устройствам, например к модульной системе Eurorack. Через эти разъёмы могут передаваться сигналы CV, Gate и Sync.

CV может отправлять внешним устройствам или принимать от них простое
сообщение «включено/выключено», похожее на сообщение о нажатии или отпускании ноты. Сигналы Gate обычно используются для запуска огибающих или для продвижения шагов секвенсора.

Gate может отправлять или принимать простое сообщение вкл/выкл от внешних устройств, похожее на сообщение «нота нажата/отпущена». Сигналы Gate обычно используются для запуска огибающих или
продвижения шагов секвенсора.

Sync отправляет внешним устройствам или принимает от них сигналы, привязанные ко времени.

🎓 CV/Gate: Это старый аналоговый способ общения между синтезаторами. CV (Control Voltage) задаёт высоту ноты (частоту), а Gate — момент нажатия и отпускания клавиши.
В UNO Synth Pro эти разъёмы можно программировать, например, чтобы управлять внешним модулем Eurorack или получать управление
от него. Подробнее о назначении — в разделах MATRIX (матрица модуляции) и SETUP > Sync.

4 — Audio IN

Подключите внешний монофонический аудиоисточник. Входящий
звук можно обрабатывать через внутренний звуковой движок синтезатора или просто пропустить «дэйзи-чейном» (последовательно) без обработки.

5 — Phones (наушники)

Подключите наушники к UNO Synth Pro через стерео мини-джек.

6 — Audio OUT

Подключите выход UNO Synth Pro к внешнему усилителю, микшеру или
аудиоинтерфейсу. Обратите внимание, что выход — стерео, из-за встроенных цифровых эффектов.

7 — Порты MIDI IN/OUT

Подключите UNO Synth Pro к MIDI-интерфейсу, контроллеру, синтезатору
или драм-машине с помощью стандартных 5-контактных разъёмов MIDI DIN.

2. Включение/выключение устройства.
Калибровка

UNO Synth Pro включается, как только к нему подключают питание. После
этого устройство можно включать и выключать, удерживая кнопку HOLD.

После включения автоматически запускается первая настройка высоты
тона (tuning) и калибровка ёмкостных сенсоров. Во время калибровки на дисплее сначала будет неподвижное «UNO», затем версия прошивки (FW), а потом мигающая надпись «CALIBRATION».

После всех этих процедур синтезатор готов к работе. На его дисплее при этом, будет отображаться последний использованный пресет.

Важно: Не нажимайте кнопки и не кладите предметы на устройство во время калибровки — это приведёт к неправильной калибровке ёмкостных сенсоров. Если калибровка прошла неверно, выключите устройство и включите его снова, чтобы повторно запустить этот процесс.

Во время запуска могут быть слышны различные шумы и звуки калибровки,
поэтому мы рекомендуем убавлять громкость вашей системы на время старта.

3. Обзор синтезатора

UNO Synth Pro — это мощный и портативный парафонический синтезатор
с возможностями, которые меняют само понятие «самодостаточный инструмент» в данном ценовом диапазоне.
Это инструмент, который станет известен своим звучанием и гибкостью. Это инструмент, который буквально создан для творческих музыкантов, жаждущих искры вдохновения.

Первобытный, тёплый, плотный и всё, что между ними — этот парафонический зверь — первый среди равных, благодаря простой и мощной аналоговой архитектуре и сложному цифровому управлению.

Архитектура синтезатора, предоставленная Sound Machines и основанная на дизайне IK Multimedia, представляет собой сплав аналогового звукового тракта и цифрового движка со следующими особенностями:

Особенности

Мощнейший аналоговый звук

Три осциллятора с морфингом волны
Синхронизация (Sync) и широтно-импульсная модуляция (PWM)
Частотная (FM) и кольцевая (Ring) модуляции
3‑голосная парафония

🎓Парафония (Paraphony): В обычной полифонии у каждой ноты — свой полный «голос» (осциллятор + фильтр + усилитель). В парафонии одна общая секция фильтра и усилителя для всех осцилляторов. UNO
Synth Pro может разделить три осциллятора, чтобы сыграть аккорд из трёх нот, но далее обрабатываться они будут вместе.
Это даёт особое, «жирное» звучание, напоминающее старые струнные синтезаторы и органные партии.

Два фильтра для искусной лепки тембра

Оригинальный OTA-фильтр UNO Synth
Новый НЧ SSI-фильтр с самогенерацией
24 доступных режима фильтров
Последовательная и параллельная конфигурации

{Комбинаторика фильтров: 5 режимов у Фильтра 1 (включая BYPASS) и 5 уникальных режимов у Фильтра 2 (тоже с BYPASS) дают 25 математических комбинаций. Однако при последовательном соединении (SERIAL) выбор фазы на Фильтре 1 (0° или 180°) не влияет на звук, поэтому реально различимых комбинаций — 17 (включая полный обход фильтров). Так что число «24» носит явный маркетинговый характер — оно не учитывает природу последовательного соединения. Зато при параллельном соединении смена фазы может открывать неожиданные, «космические» тембры, выходящие за рамки классического субтрактивного синтеза. В любом случае, 16 имеющихся у UNO Synth Pro вариантов использования фильтров дают гигантскую палитру выразительных средств саунд-дизайнера.}

💡О различиях OTA и SSI будет подробно сказано в разделе, описывающем
фильтры.

Впечатляющая палитра формирователей звука

Две полноценные ADSR-огибающие + 2 LFO
16-слотовая матрица модуляции
Аналоговый тракт искажений (Drive)
Три цифровых эффекта (FX) — реверберация, задержка, модуляция

🎓 ADSR:
Attack (атака) — время нарастания амплитуды сигнала, Decay (спад) — время перехода от пика к уровню удержания, Sustain (удержание) — уровень громкости после спада во время удержания клавиши, Release (затухание) — время затухания после отпускания клавиши.

🎓 LFO
(Low Frequency Oscillator) — генератор низкочастотных колебаний. В отличие от звуковых осцилляторов, LFO создаёт сигнал обычно
с частотой ниже предела слышимости (у Synth Pro это 0,01–100 Гц). И хотя сам по себе этот сигнал не слышен, он используется для циклической модуляции других параметров: высоты тона (вибрато), частоты среза фильтра («вау»-эффект), громкости (тремоло), ширины импульса (PWM) и других.
Чтобы придать модуляциям разный характер, у LFO регулируются форма волны, скорость, время нарастания (Fade In) и синхронизация с темпом.

Полный контроль

256 пользовательских редактируемых пресетов
Встроенный арпеджиатор с 10 режимами
64-шаговый секвенсор с записью параметров
Автоматизация CV/Gate

Продвинутая коммутация

Малошумящие балансные стереовыходы и выход на наушники
USB и MIDI In/Out
Две программируемые пары вход-выход CV/Gate
Аудиовход с возможностью обработки фильтрами и эффектами, а также сквозного прохода (дэйзи-чейн)

UNO для всех и каждого

Настольная версия (Desktop) — сверхлёгкая и портативная
Клавиатурная версия — в компактном металлическом корпусе
Полноразмерная 37-клавишная клавиатура Fatar с колёсами Pitch Bend и модуляции
Питание через USB или портативное зарядное устройство (power bank)

4. Интерфейс лицевой панели

Интерфейс UNO Synth Pro спроектирован так, чтобы его органы управления были сгруппированы по их функциям.

Матрица редактирования звука

Эта группа кнопок, ручек и светящихся текстовых индикаторов
работает вместе, обеспечивая навигацию по параметрам звукового дизайна
синтезатора. Её элементы управления расположены слева и состоят из 8 кнопок, 6 ручек и текстовых индикаторов в центре изделия.

Глобальные элементы управления

Сюда входит группа кнопок справа, а также дисплей и нажимной-энкодер (он же — push‑encoder, поддерживающий нажатия). Они предназначены для выбора режима работы синтезатора: режима воспроизведения
(Play), режима пресетов (Preset), режима секвенсора (Sequencer), режима редактирования (Edit), а также для доступа к внутренним и MIDI-настройкам.

Секвенсор и арпеджиатор

Их элементы управления сосредоточены на втором управляющем
слое и предназначены для воспроизведения и управления синтезатором. Редактирование секвенций и арпеджио (ARP) выполняется при помощи альтернативных функций восьми кнопок редактирования звука, расположенных слева. Доступ этим функциям выполняется при помощи кнопки ALT.

Клавиатура

Обеспечивает ввод нот во время игры на синтезаторе и управления
им. У Desktop-версии 32 сенсорные клавиши и 2 сенсорные полоски — у неё только ёмкостные сенсоры.
В клавиатурной версии реализована полноразмерная 37-клавишная клавиатура Fatar с полужёсткой механикой, чувствительностью к скорости
нажатия (velocity) и послекасанием (aftertouch).

🎓 Velocity и Aftertouch:
Velocity передаёт силу удара по клавише и тем самым позволяет вам влиять на громкость, тембр и т.д.

Aftertouch отражает давление на уже нажатую клавишу, позволяя управлять вибрато, фильтром и другими параметрами в реальном времени.

4.1 — Главный экран (Home Display)

На главном экране (Home page) дисплей UNO Synth Pro показывает информацию о пресете, темпе/синхронизации (BPM/Sync) и режиме голосоведения (Voice mode).

В левом верхнем углу, когда синхронизация установлена на INTERNAL, отображается BPM. В противном случае загорается EXT, сообщая, что устройство ожидает внешний синхросигнал (темп).

В правом верхнем углу режим голосоведения пресета показан как LEG (легато), MON (моно) или PAR (парафония).

Режимы голосоведения:

LEG (легато) — когда вы играете ноту, не отпуская предыдущую, следующая нота не начинается заново (атака не повторяется),
а просто меняет высоту. Получается плавное, связное звучание.

MON (моно) — одновременно звучит только одна нота. Если вы зажимаете несколько клавиш, синтезатор выбирает, какая из них будет звучать: самая низкая или самая высокая (это настраивается в меню EDIT PRESET). Такой режим удобен для басов и соло.

PAR (парафония) — три осциллятора могут играть одновременно
три разные ноты (аккорд). Однако все три ноты проходят через общий фильтр и общий усилитель, поэтому они обрабатываются вместе, а не независимо, как в полноценной полифонии.

4.2 — Матрица редактирования звука

Матрица редактирования звука представлена восемью кнопками
(слева), шестью ручками (вверху, в центре и слева), девятью «строчными» светящимися текстовыми индикаторами и четырьмя светодиодами, подсвечивающими цифры 1 или 2. Взаимодействовать с ней просто:
нажмите одну из восьми кнопок и соответствующий этой кнопке «строчный» индикатор загорится, показывая активные параметры. Активные (подсвечиваемые) параметры изменяются четырьмя верхними
регуляторами.

Если нужно углубиться в редактирование секции, НАЖМИТЕ на энкодер
DATA. Это приведёт вас в меню EDIT PRESET, внутри которого можно перемещаться интуитивными комбинациями вращений и нажатий энкодера DATA, а также кнопки BACK.

ВНИМАНИЕ!

Меню EDIT PRESET — это место, где доступны для редактирования параметры всех частей синтезатора, даже тех, которым не нашлось места на его передней панели. Например, параметр GLIDE (портaменто) находится внутри секции OSCs этого меню.

Чтобы войти в это меню, нужно нажать PRESET во время отображения главного экрана.

Чтобы выйти, снова нажмите PRESET или же нажимайте BACK нужное
количество раз, чтобы выйти из всех вложенных меню. ПРИМЕЧАНИЕ: «Главным экраном» (HOME page) мы называем тот вид дисплея, где показаны имя пресета и номер его слота, а также темп и режим голосоведения.

4.2.1 — Осцилляторы (OSC)

Звукосинтезирующий тракт UNO Synth Pro начинается с трёх аналоговых
осцилляторов и генератора шума.

Чтобы начать редактирование осцилляторов, нажмите кнопку OSC, после чего подсветится и сама кнопка, и загорится первая строка текстового индикатора редактируемых параметров осцилляторов, расположенная в центральной секции. Повторное нажатие OSC зажигает вторую строку текстового индикатора, а подсветку самой кнопки OSC переводит в мигающий режим.

{Миганием кнопки OSC индицируется только активация второго набора параметров осцилляторов. У других кнопок матрицы редактирования параметров звука такой индикации не предусмотрено.}

Каждое нажатие кнопки OSC переключает контекст четырёх центральных регуляторов между двумя наборами параметров (2x4). Названия редактируемых параметров отображаются в виде надписей на «строчных»
индикаторах: WAVE (1-3), SYNC, TUNE (1-3), RING.

WAVE (OSC1, 2 и 3): Как и в оригинальном UNO Synth, форма волны выбирается непрерывным формирователем: от треугольника (Triangle) через пилу (Saw) к прямоугольному импульсу (Pulse) с широтно-импульсной
модуляцией (PWM) от 50% до 98%.

🎛️ MIDI CC: OSC1 Wave — CC 12, OSC2 Wave — CC 13, OSC3
Wave — CC 14.

SYNC: Когда синхронизация включена, фаза осцилляторов OSC2, OSC3 или их обоих принудительно привязывается к фазе осциллятора OSC1. Это добавляет гармонические обертоны к частоте осциллятора 2 и/или 3, создавая сложные формы волны.

Возможные варианты этого параметра:

OFF — синхронизация отключена
OSC2 Sync — синхронизация OSC2 с OSC1
OSC3 Sync — синхронизация OSC3 с OSC1
OSC2-3 Sync — синхронизация OSC2 и OSC3 с OSC1

🎛️ MIDI CC:
OSC2 Sync — CC 22, OSC3 Sync — CC 23.

{Специальных отдельных CC-номеров для «OFF» или «OSC2-3 Sync» не предусмотрено. Всё управление сводится к комбинации двух простых «выключателей» - OSC2 Sync (CC 22) и OSC3 Sync (CC 23). Значение: 0 — синхронизация ВЫКЛЮЧЕНА (OFF). Любое другое значение (от 1 до 127) — ВКЛЮЧЕНА (ON).}

TUNE (OSC1, OSC2, OSC3): Система настройки высоты тона осцилляторов
также похожа на таковую у оригинального UNO Synth, однако у версии Pro диапазон настройки частот осцилляторов увеличен до +/- 2 октав. Первые +/- 100 центов (1 полутон) настраиваются плавно (в центах), а далее — полутонами.

🎓 Цент (cent) — одна сотая полутона. 100 центов = 1 полутон. Плавная настройка в центах позволяет точно подстраивать осцилляторы друг относительно друга для создания эффектов «расстройки» (detune), хоруса или биений.

Совет:
После того как вы повернули ручку настройки и она переключилась на
настройку по полутонам, вы всё ещё можете использовать энкодер DATA, чтобы точно подстроить настройку в центах.

🎛️ MIDI CC: OSC1 Tune — CC 15, OSC2 Tune — CC 16, OSC3
Tune — CC 17.

RING: Кольцевая модуляция выводит сумму и разность частот, создаваемых
двумя осцилляторами. Регулируя высоту тона Осциллятора 2, можно получать атональные и металлические звуки.

При включении параметра RING (ON) сигнал OSC1 модулирует сигнал OSC2 по принципу кольцевой модуляции.

{В технической литературе по кольцевой модуляции традиционно закрепилась инверсия: сигнал, который подаётся на вход несущей (Carrier) — OSC1, называют «модулирующим» (то есть он «модулирует»), а сигнал, который подаётся на вход модулятора (Modulator) — OSC2, называют «модулируемым». С чем связано это историческое недоразумение, автору решительно не понятно.

Суть для музыканта: результат кольцевой модуляции — сумма и разность частот — полностью симметричен. Неважно, какой осциллятор настраивать и какой из них назвать генератором несущей. Меняя параметры OSC1 или OSC2, вы всегда будете влиять на итоговый звук, и от перемены ролей математический результат не изменится.}

Этот параметр имеет два состояния — вкл и выкл.

🎛️ MIDI CC: OSC Ring — CC 24.

🎓 Кольцевая модуляция «на пальцах»

Обычно, когда вы играете две ноты, вы и слышите их обе. Кольцевая модуляция работает иначе. Она убирает частоты исходных нот и
вместо них создаёт две новые — суммарной и разностной частоты.

Пример:
Если OSC1 звучит на 200 Гц, а OSC2 на 500 Гц, то после кольцевой модуляции вы услышите не их, а 300 Гц (разность) и 700 Гц (сумма).

🔧
Историко-научно-технический
экскурс: Почему «кольцевая»
и при чём тут диоды?

Немного математики

Кольцевая модуляция — это частный случай балансной амплитудной модуляции (balanced AM). В обычной амплитудной модуляции (AM,
используется в радиовещании) на выходе присутствуют три составляющие:

- несущая частота (Carrier) — исходный высокочастотный сигнал;

- сумма частот (Carrier + Modulator);

- разность частот (Carrier − Modulator).

В кольцевой модуляции несущая частота подавляется — остаются только сумма и разность. Именно поэтому эффект звучит так необычно:
исходная нота (несущая) исчезает, а вместо неё появляются «призрачные»
обертона, которые могут быть немелодичными, но зато очень выразительными.

⚠️ Осторожно, осциллограф!
На осциллограмме сигнал выглядит как высокочастотное колебание, амплитуда которого пульсирует (биения).

Не пытайтесь увидеть сумму и разность частот непосредственно
на осциллограмме. Во временно́й области эти компоненты смешиваются, создавая сложную форму волны. Их можно разделить только анализатором спектра (или вашим ухом, которое работает как спектроанализатор). То, что вы видите на экране осциллографа — это результат смешивания, а не сами компоненты. Частота этих пульсаций равна разности между суммарной и разностной частотами, то есть (f₁+f₂) − (f₁−f₂) = 2f₂.

Таким образом, огибающая пульсирует с удвоенной частотой модулятора
(2f₂), а не с частотой f₂. Это ключевое отличие от классической AM, где огибающая повторяет модулятор один в один.

{Источник иллюстрации - «Википедия »}

Пример на пальцах (тот же, что и выше):

- Несущая (f₁) = 12 кГц (12 «пиков» на условном отрезке).

- Модулятор (f₂) = 1 кГц (1 «пик» на том же отрезке).

- На выходе кольцевого модулятора: частота 13 кГц (сумма) и
частота 11 кГц (разность).

- Осциллограмма покажет биения (пульсации амплитуды) с
частотой 2 кГц (2f₂).

- Количество положительных пиков за период биений: 13 (сумма) и 11 (разность) — они интерферируют, создавая сложный узор. На глаз вы можете насчитать 13 пиков, потому что суммарная частота доминирует визуально, но в спектре присутствуют обе.

Классическая схемотехника: диодное кольцо и трансформаторы
Название «кольцевая» происходит от схемы, построенной на четырёх диодах, соединённых в кольцо (или мост). Все четыре диода ориентированы в одном направлении (например, по часовой стрелке) — это ключевое отличие от выпрямительного моста, где диоды «смотрят» в разные стороны.

{Источник иллюстрации - «Википедия»}

В классическом варианте кольцевого модулятора используются два трансформатора с отводами от середины их вторичных обмоток (center-tapped).

Сигнал OSC2 (модулируемый сигнал, Modulator) подаётся на первичную обмотку входного трансформатора.
Сигнал OSC1 (несущая, Carrier) подаётся между отводами от середины вторичных обмоток обоих трансформаторов.

Принцип работы:

Несущий сигнал (OSC1) попеременно открывает пары диодов, пропуская через них сигнал OSC2 то с одной полярностью, то с инвертированной.
Выходной трансформатор суммирует эти сигналы, и на выходе получаются только сумма и разность частот. Исходная несущая подавляется благодаря балансировке, которую обеспечивают отводы от середин обмоток: сигналы несущей, проходящие через обе пары диодов, оказываются в противофазе и взаимно уничтожаются в выходном трансформаторе.

Такая схема даёт характерное «живое», агрессивное, немного «грязное» звучание, которое высоко ценится в мире модульных синтезаторов (например, в ARP 2600, Buchla 100).
Однако она требует достаточно дорогих и громоздких (по меркам современной микроэлектроники) трансформаторов и точного подбора диодов.

Современные реализации: операционные усилители
В большинстве современных синтезаторов (особенно в бюджетных и
компактных, таких как UNO Synth Pro) вместо диодного кольца и трансформаторов используются аналоговые перемножители на операционных усилителях (ОУ). Они дешевле, компактнее, проще в настройке и не требуют дорогих и громоздких трансформаторов.

{Четырёхквадрантный перемножитель — правильное техническое название для аналогового устройства, которое перемножает два сигнала, каждый из которых может быть как положительным, так и отрицательным (то есть работает во всех четырёх квадрантах координатной плоскости). Именно такие схемы (например, на базе культового чипа AD633 или его предшественников) чаще всего используются в синтезаторах для реализации кольцевой модуляции.

В отличие от них, двухквадрантные перемножители работают только с сигналами одной полярности и для кольцевой модуляции не подходят.}

Звучат они чище, мягче и куда как более предсказуемо, но некоторые музыканты считают, что им не хватает «дикости» и «живости» классической
диодной схемы. В открытых источниках точно не указано, какая схема применена в UNO Synth Pro, но с высокой вероятностью — на операционных усилителях, что типично для инструментов этого ценового
диапазона.

Радиовещательная модель vs. кольцевой модулятор
В радиовещании несущая — это высокочастотный сигнал, который сам по себе не несёт информации. Модулятор — низкочастотный сигнал (голос диктора, музыка), который изменяет амплитуду несущей. Здесь глагол «модулирует» относится к НЧ сигналу: он воздействует на несущую.

В кольцевой модуляции, из-за математической симметрии перемножения, инженеры часто называют модулятором (modulator) тот сигнал, который подаётся на вход модулятора (OSC2), а несущей (carrier) — тот, который
подаётся на вход несущей (OSC1). И затем говорят: «carrier modulates modulator» — несущая (OSC1) «модулирует» модулятор (OSC2) в смысле
«осуществляет операцию перемножения».
Это обратное тому, что в радиовещании, но закрепилось исторически.

Главное для музыканта: от перемены мест сомножителей произведение не меняется. Поэтому неважно, какой осциллятор крутить — результат (сумма и разность частот) будет тем же.

Почему в музыке говорят только о «кольцевой модуляции», а не о «балансной AM»?
Термин «кольцевая модуляция» закрепился исторически, потому что
классическая схема была построена на кольце из четырёх диодов. Он точнее указывает на результат (несущая отсутствует), в отличие от расплывчатого «амплитудная модуляция». Музыканты и звукорежиссёры используют термин «кольцевая модуляция», чтобы подчеркнуть:
исходные ноты больше не слышны, а слышны только их сумма и разность.

💎 Практические советы для использования в UNO Synth Pro

Наиболее интересные результаты получаются, когда OSC2 настроен не в унисон, а на интервал: кварта, квинта, октава, терция, ил просто слегка расстроен (detune).
Экспериментируйте с формами волны: синус даёт чистые обертона, пила и прямоугольник — более насыщенные, «грязные» спектры.
Используйте кольцевую модуляцию для создания колоколов, электронных ударных, индустриальных текстур, космических звуковых ландшафтов.

Прочие параметры секции осцилляторов доступны в меню EDIT PRESET,
войти в которое можно только нажатием кнопки PRESET из состояния «Домашнего экрана». Простое же нажатие энкодера DATA приведёт вас лишь к пункту меню, дублирующему регулировку текущего параметра — того, который до этого отображался на экране.

4.2.2 — Микшер (MIX)

Нажатие кнопки MIXER зажигает третью строку текстовых индикаторов и переводит четыре центральных регулятора (1-4) в режим настройки уровней всех генераторов UNO Synth Pro до того, как их сигналы попадут
в фильтр.

LEVEL 1: регулирует уровень громкости Осциллятора 1 (от 0 до 127).
LEVEL 2: то же для Осциллятора 2 (от 0 до 127).
LEVEL 3: то же для Осциллятора 3 (от 0 до 127).
NOISE: регулирует уровень громкости Генератора шума (от 0 до 127).

🎛️ MIDI CC: OSC1 Level — CC 18, OSC2 Level — CC 19, OSC3 Level — CC 20,

Noise Level — CC 21.

Маршрутизация внешнего аудиовхода (External audio in routing) выбирается
в секции MIXER внутри меню EDIT PRESET между значениями PRE (аудио поступает до фильтров и становится частью аудиоисточников) и POST (действует как аудио «дэйзи-чейн» — просто пропускается через устройство без обработки).

{Войти в меню EDIT PRESET для изменения маршрутизации внешнего аудиовхода можно только нажатием кнопки PRESET из состояния «Домашнего экрана». Далее уже одним только энкодером можно проследовать в группу параметров MIXER, а в ней — в EXT IN ROUTE.}

4.2.3 — Фильтры (FILTER)

Звукосинтезирующий тракт UNO Synth Pro оснащён двумя фильтрами, которые можно подключать последовательно (serial) или параллельно (parallel).

Фильтр 1 — это 2‑полюсный (2‑pole) фильтр на основе OTA с режимами HP (High Pass — верхних частот) и LP (Low Pass — нижних частот). Это улучшенная версия оригинального фильтра UNO Synth с повышенной стабильностью и управлением.

{Крутизна спада фильтра напрямую связана с количеством его полюсов: один полюс даёт спад 6 дБ на октаву. Поэтому для 2-полюсного фильтра она составляет 12 дБ/октаву.}

{OTA (Operational Transconductance Amplifier) — операционный усилитель с крутизной передачи. В отличие от обычных операционных усилителей, выдающих напряжение, OTA преобразует входное напряжение в выходной ток, величина которого управляется специальным током смещения. Благодаря этому свойству OTA идеально подходит для создания аналоговых фильтров с управлением напряжением (Voltage Controlled Filter, VCF).

В синтезаторах OTA-фильтры ценятся за их тёплое, «маслянистое» звучание и плавную реакцию на резонанс, напоминающую классические винтажные инструменты 1970-х годов. В UNO Synth Pro используется улучшенная версия OTA-фильтра от оригинальной модели UNO Synth, обеспечивающая повышенную стабильность и удобство управления.}

Фильтр 2 — это выбираемый 2- или 4‑полюсный LP-фильтр на базе чипа
SSI2164. Соответственно, с выбираемой крутизной — 12 или 24 дБ/окт.

💡OTA и SSI

В конце этого раздела вы найдёте расширенное описание фильтров UNO
Synth Pro, в том числе и в сравнении с другими типами фильтров,

используемых в аналоговых субтрактивных синтезаторах; а пока нам
достаточно знать о них то, что:

OTA-фильтр даёт «тёплое», «маслянистое» звучание, характерное для винтажных синтезаторов 70-х. При высоком резонансе он не свистит,
а певуче подчёркивает обертоны.

А SSI-фильтр (на SSI2164) — более современный, точный и агрессивный. При резонансе около 105 он начинает самогенерировать (self-oscillate), выдавая чистый синусоидальный свист, что отлично подходит для электронных звуков и ударных.

Элементы управления CUTOFF (частота среза) и RES (резонанс) общие для обоих фильтров. Они расположены вне матрицы и всегда доступны. Однако
то, к какому из двух фильтров относятся эти элементы управления, определяет цифровой индикатор 1 | 2, расположенный сразу под регулятором резонанса (RES).

Итак, нажатие кнопки FILTER зажигает четвёртую строку текстовых индикаторов, а повторное её нажатие выполняет переключение контекста регуляторов RES и CUTOFF между фильтрами (1 или 2), о чём и сигнализирует циферка зажжённого индикатора.

CUTOFF: регулирует частоту среза фильтра в диапазоне от 20 Гц до 22 кГц.

RES: регулирует резонанс от 0 до 127. Как уже было замечено выше, фильтр 2 начинает самовозбуждаться примерно со значения этого параметра 105.

🎛️ MIDI CC: Filter 1 Cutoff — CC 28, Filter 1 Res — CC 29,
Filter 2 Cutoff — CC 35, Filter 2 Res — CC 36.

ENV AM 1 (Envelope Amount to Filter 1): Это фиксированный маршрут
модуляции, определяющий, насколько сильно огибающая фильтра (FILTER ENV) воздействует на частоту среза ФИЛЬТРА 1.

Диапазон от -63 до 64.

ENV AM 2 (Envelope Amount to Filter 2): То же самое и для ФИЛЬТРА 2 — насколько сильно огибающая фильтра (FILTER ENV) влияет на частоту среза ФИЛЬТРА 2.
Диапазон от -63 до 64.

SPACING: Смещение (offset) между частотами среза двух фильтров. Положительные значения увеличивают частоту среза Фильтра 2 относительно Фильтра 1. Отрицательные — уменьшают.
Диапазон от -63 до 64.

Управление Spacing — это фиксированный маршрут модуляции, такой же как Envelope Amount to Filter.

💡 Гибкая модуляция фильтров

Параметры ENV AM 1 и ENV AM 2 — это фиксированные маршруты: они жёстко привязывают огибающую фильтра (Filter Envelope) к частоте
среза первого и второго фильтра. Но матрица модуляции (Modulation Matrix) позволяет использовать любые источники для управления параметрами фильтров:

Огибающую усилителя (Amp Envelope) — чтобы, например, открывать фильтр вместе с ростом громкости или, наоборот, приглушать тембр на атаке.
LFO — для циклических «качаний» частоты среза или резонанса.
Генератор шума (Noise) — для хаотичной модуляции, создающей эффект «ветра» или радиопомех.
Тональные генераторы (осцилляторы) — модуляция фильтра сигналом другого осциллятора (частотная модуляция фильтра) даёт индустриальные, «звенящие», «железные» тембры.

Пример из практики:

В своих репликах легендарных синтезаторов Roland (SH-101 и
Roland TB-303 — MS-1 и TD-3-MO соответственно), введением возможности модулировать частоту среза фильтра сигналом тонального осциллятора, компания Behringer буквально «сделала ход конём» — практически бесплатно нарастила звуковые возможности по сравнению с
оригиналами. В UNO Synth Pro эта, и многие другие возможности сверх того, заложены изначально через матрицу модуляции.

{Аббревиатура MO в названии расшифровывается как Modded Out («прокачанный», «модифицированный») и представляет собой уже второе поколение этого синтезатора.

В основе этой модели лежит легендарная модификация Devil Fish от Робина Уиттла, которая добавила к классическому звуку такие функции, как суб-осциллятор, FM фильтра, расширенные возможности управления и многое другое.}

MODE: Для выбранного одноимённой кнопкой фильтра, этот параметр определяет его режим работы.

У Фильтра 1 (OTA) это, собственно, режим (LP, HP или BYPASS), а также фаза выходного сигнала — прямая (0°) или инвертированная (180°). Крутизна у Фильтра 1 всегда одна — 2P (то есть, 12 дБ/окт.).

Фильтра 2 (SSI) всегда низкочастотный (LP), поэтому для него можно выбрать крутизну (2P — 12 дБ/окт. или 4P — 24 дБ/окт.), а также способ его включения в звукосинтезирующий тракт относительно первого фильтра:
параллельный (PARallel), последовательный (SERial) или сквозной (BYPASS).

{Не вполне понятно, зачем BYPASS-режим второго фильтра представлен в двух вариантах — параллельном и последовательном. Ведь если бы производитель считал их разными, он без труда довёл бы их «общий счёт» до 30. Нам же с вами достаточно знать, что их дублирование никак не отражается на звуке: любой из них просто исключает второй фильтр из звукосинтезирующего тракта.}

Из вышеприведённой таблицы следует, что выбор схемы маршрутизации фильтров возложен исключительно на параметр MODE второго фильтра — с его помощью вы либо подключаете второй фильтр к выходу первого (и тогда, их нумерация отражает позицию каждого фильтра в цепочке), либо «пристёгиваете» второй фильтр параллельно первому. Можно сказать — шунтируете его.
Эта простая, но эффективная схема маршрутизации открывает большие возможности для построения нетипичных схем обработки фильтрами исходного спектра тональных генераторов (осцилляторов). В конце данного раздела они будут рассмотрены.

Другие параметры доступны в меню EDIT PRESET → FILTERs.
Например, параметр TRACK AMOUNT, определяющий степень следования частоты среза фильтра за высотой играемых нот. Диапазон изменений этого параметра от -200% до 200%.

{Отрицательные значения заставляют фильтр двигаться в противоположную сторону: чем выше нота, тем ниже частота среза (и наоборот). Это может давать необычные, «перевёрнутые» тембры.}

LINK: Этот параметр имеет 3 состояния:

OFF — фильтры независимы.
CUTOFF — связаны только частоты среза.
CUTOFF + RES — связаны и частота среза, и резонанс.

Когда параметр LINK в положении CUTOFF, вращение CUTOFF любого из
фильтров изменяет частоты среза обоих фильтров равномерно. Относительное смещение (Spacing) между ними сохраняется.

Когда LINK в положении CUTOFF + RES, вращение CUTOFF или RES любого фильтра изменяет оба параметра на обоих фильтрах. Относительное смещение частот среза сохраняется.

💡 OTA, SSI, «Лестничные», MS-20, SVF, WASP: краткий
путеводитель по фильтрам

OTA-фильтр UNO Synth Pro (Фильтр 1):

Схемотехника и звук: Это классика. OTA (Operational Transconductance Amplifier) — это «управляемый напряжением усилитель тока». Его ключевое свойство — возможность менять коэффициент усиления (крутизну)
от внешнего управляющего напряжения. Если к выходу такого усилителя подключить конденсатор, то образуется простейшая RC-цепочка, которая ведёт себя как фильтр. Причём частота среза этого фильтра напрямую
зависит от управляющего напряжения, подаваемого на OTA. Именно благодаря этому OTA-фильтры так легко и плавно «открываются» и «закрываются» под действием огибающих и LFO, создавая то самое «тёплое», «маслянистое» звучание, которое так ценят музыканты, за
которое так любят винтажные синтезаторы. При высоком резонансе он не свистит, а певуче подчёркивает обертона. Именно такие фильтры стояли в легендарных Roland Jupiter‑8 и Juno‑60, создавая их «воздушные» и «звенящие» поли-пэды.

SSI-фильтр UNO Synth Pro (Фильтр 2):

Схемотехника и звук: Это уже современный и агрессивный зверь. Чип
SSI2164 — это по сути четыре независимых усилителя (VCA) в одном корпусе, с помощью которых можно собрать фильтр практически любой сложности. В UNO Synth Pro на его основе сделали резонансный фильтр нижних частот, который при значении резонанса около 105 начинает самовозбуждаться, выдавая чистый синусоидальный свист. Это отлично подходит для электронных звуков и ударных.

Чип SSI2164 является прямым наследником легендарного SSM2164, который использовался в таких монстрах, как Waldorf Wave, Octave Voyetra Eight и многих других. В 2018 году компания Sound Semiconductor, основанная при участии Дэйва Россума (сооснователя E-mu Systems), возродила эту микросхему в улучшенном виде. Сегодня SSI2164 можно встретить где угодно — от синтезаторов Erica Synths и Mutable Instruments до модулей Doepfer.

«Лестничные» фильтры (Moog и Roland TB-303)
Здесь начинается самое интересное. Семейство «лестничных» (ladder) фильтров — это особая глава в истории синтезаторов. Объединяет их
топология, напоминающая лестницу, но вот характер у каждого свой.

Транзисторный лестничный фильтр Moog: Это эталон «тёплого», «жирного» и «агрессивного» баса. Его сердце — каскад из транзисторов, которые дают характерные мягкие искажения при перегрузке. Именно он делает бас Moog таким плотным и упругим, «пробивающим» микс. Его «антифишка» — потеря низких частот при увеличении резонанса, что, однако, ничуть не мешает ему оставаться королём этих самых низких частот. Этот фильтр универсален — он умеет самовозбуждаться, превращаясь в синусоидальный генератор.
Диодный лестничный фильтр Roland TB-303: Это вообще особый случай. Он построен по схожей с Moog’ом топологии, но без буферов между каскадами, из-за чего у каждой ступени фильтра своя частота среза. В сочетании с уникальным генератором огибающей это привело к появлению культового «квакающего», «хлюпающего» и «резкого» звука, который мы знаем по кислоте (acid). В отличие от Moog’а, его резонанс не плавный, а дикий и пронзительный. Принято считать, что его фильтр имеет крутизну 24 дБ/октаву.

{Вряд ли Roland экономил транзисторы. Просто схемотехника фильтра Moog была запатентована. Чтобы не нарушать патент, компания пошла на хитрость — заменила транзисторы на диоды (или включила транзисторы по диодной схеме), а также отказалась от буферов между каскадами, что было вполне допустимо для бюджетного TB‑303. Однако в итоге мир получил тот самый неповторимый «кислотный» характер и породил целое музыкальное направление.}

Фильтр Korg MS-20
Схемотехника и звук: Это история про характер и узнаваемость.
Вместо одного фильтра, в MS-20 их два, включённых последовательно: сначала высоких частот, затем низких. Но главная «фишка» схемы — нелинейная цепь резонанса, построенная на диодах (или светодиодах). Именно она даёт тот самый фирменный «рычащий», агрессивный и
немного «грязный» тембр, который делает бас MS‑20 таким плотным и упругим. Это звук для тех, кто не ищет лёгких путей. State Variable Filter (SVF)

Схемотехника и звук: Это настоящий хамелеон среди фильтров.
Его главная особенность в том, что из одной схемы можно получить одновременно несколько выходов: низких, высоких и полосовых частот. Благодаря этому он невероятно гибок. Звук SVF описывают как
«клинически чистый» и «стерильный», что делает его идеальным выбором для задач, где нужна максимальная точность, или для экспериментов с резкими, синтетическими тембрами.

Фильтр WASP (ну куда ж без него?!)

Схемотехника и звук: Это уникальный и «грязный» зверь. В отличие от фильтров других синтезаторов, его сердце — не специальные чипы или транзисторы, а цифровые КМОП-инверторы (CD4069), «злоупотребляемые»
в качестве аналоговых операционных усилителей и «втиснутые» в базовую топологию SVF.

При повышении резонанса такой фильтр начинает издавать ни на что не похожие «рычащие» и «хлюпающие» звуки, оставаясь при этом очень управляемым. Возможно, потому что управление частотой среза в этом фильтре осуществляется с помощью OTA… И тут на минутку остановимся… Если вы знаете, что такое операционный усилитель, то наверняка знаете и что такое двуполярное питание… Но фильтр WASP питается от однополярного источника.

Короче, всё это просто не может не порождать тот самый фирменный
«жужжащий», искажённый и непредсказуемый звук, который, по сути, является результатом «варварской» работы КМОП‑инвертора на пределе своих возможностей.

Последствия не заставили себя долго ждать: «антифишка» фильтра WASP (и одновременно легендарная его особенность) — склонность к выходу из строя. Инверторы CD4069, работая в несвойственном для себя режиме, иногда «умирают», и, хотя их легко заменить, это тоже добавляет фильтру шарма и непредсказуемости.

{Сам по себе инвертор CD4069, конечно, не умирает просто так. Проблема в том, что в оригинальной схеме Wasp отсутствовала защита по входу от чрезмерно высокого аудиосигнала или выбросов питания.

В Doepfer A-124 (и его клоне Behringer) эта уязвимость сохранена для аутентичности. Впрочем, для тех, кто в теме, существуют моды с добавлением защитных диодов.}

И да, Behringer в WASP Deluxe построил фильтр на той же самой «убийственной», но легендарной схеме — на основе цифрового инвертора
CD4069, работающего в аналоговом (линейном) режиме. Это копия 1:1.

{Чтобы хоть как-то смягчить эту проблему, микросхема CD4069 обычно устанавливается на печатную плату не намертво, а в специальную панельку (сокет). Если чип умирает, его может заменить даже не очень опытный пользователь, буквально вытащив умершую микросхему и воткнув новую.

Официальный представитель Doepfer, чей клон Wasp Filter страдает той же проблемой, сформулировал это жёстко, но честно: «Единственным решением было бы заменить инверторы стандартными операционными усилителями, но тогда особый характер фильтра Wasp был бы потерян… невозможно предсказать, умрёт CD4069 или нет».}

{Behringer поступил здесь как убеждённый пурист: он не стал ничего «улучшать» и оставил все риски и преимущества схемы нетронутыми. Он сохранил ту самую аутентичность, ради которой всё и затевалось. На вопрос «Ну и зачем?» — ответ один: ради характера.}

Итог:

После всего сказанного не удивительно, что фильтр WASP – редкий зверь в синтезаторах. За всю историю для пересчёта таковых, пожалуй, хватило бы пальцев одной руки: оригинальный EDP Wasp (британской компании Electronic Dream Plant, выпущенный в конце 70-х), его eurorack-клоны (например, Doepfer A-124 Wasp Filter), да Behringer WASP Deluxe.

Это не тот фильтр, который вы выберете для «тёплого» и «кремового» баса — он для дерзких, режущих слух партий и экспериментов.

Продолжение (про UNO Synth Pro) следует...

uno synth pro

ik multimedia

синтезатор

аналоговый

Компаратор Я