Синтез II (Phase-4): фазова модуляція, матриця модуляції

Результати навчання

• Розуміти принципи фазової модуляції та фазового спотворення у Phase-4.
• Користуватися матрицею модуляції Phase-4 (включно із самомодуляцією).
• Створювати базові тембри: глобальні налаштування, фільтр, аудіо-модуляції.
• Перемикати порядок PD/PM, використовувати алгоритми спотворення, налаштовувати співвідношення частот.
• Розуміти зв'язок з DX7 та Casio CZ.

Контекст і мотивація

Phase-4 поєднує phase distortion (Casio CZ) та phase modulation (Yamaha DX). Чотири генератори, кожен може змінювати фазу хвилі іншого. Від м'яких «електропіано»/дзвіночків DX7 до агресивних басів і падів.

Ключові поняття

• Фазова модуляція (PM): зміна фази носія іншим сигналом. Близька до FM.
• Фазове спотворення (PD): форма хвилі спотворюється залежно від фази (як Casio CZ). 5 алгоритмів, керованих SHAPE.
• Осцилятор: 4 незалежних (Red, Blue, Yellow, Magenta), кожен — стерео-синусоїда.
• Матриця модуляції: кожен осцилятор може модулювати будь-який (4 кольорові ручки на кожному, включно з фідбеком).
• Порядок PD ↔ PM: стрілка між SHAPE та MOD задає, що першим.
• Глобальні Shape/Mod: X–Y контролер, масштабує всі осцилятори.
• Фільтр з аудіо-модуляцією: кожен осцилятор модулює Cutoff на аудіо-швидкості.
• Ratio: співвідношення частоти до ноти (2:1 октава вище, 1:2 нижче, 3:1 октава+квінта).

Лекція

Огляд Phase-4

Чотири осцилятори R, B, Y, M. Кожен продукує синусоїду, у кожного своя гучність (навіть на 0 може бути модулятором!). Частота: Key tracking (стежить за нотою або фіксована в Гц), Ratio (X:Y множник), Offset (детюн у Гц, стерео-детюн для ширини).

Фазове спотворення (PD): ручка SHAPE (0 = чистий синус), алгоритм у меню (5 варіантів), Formant (додаткові цикли синуса), ° (Phase Offset — зсуває фазу і впливає на алгоритм).

Фазова модуляція (PM): велика ручка MOD (максимальний рівень модуляції для осцилятора) + 4 малі кольорові ручки (внесок кожного осцилятора-джерела; ручка свого кольору = фідбек/самомодуляція). Реальний вплив = мала ручка × глобальний MOD джерела. Матриця 4×4 (16 зв'язків).

Порядок PD/PM: стрілка → до MOD: спершу спотворення, потім модуляція (ближче до FM). ← до SHAPE: спершу модуляція чистої синусоїди, потім спотворення (експериментально).

Фільтр та огинаючі

Тип фільтра: 2/4-полюсн. LowPass, BandPass, HighPass, Band Reject, або вимкнено. Параметри: DRV (Drive), Resonance, Feedback («зле» гарчання). Cutoff — частота зрізу. Ліворуч від Cutoff — 4 кольорові біполярні атенюатори (осцилятор модулює Cutoff на аудіо-швидкості = FM для фільтра). Праворуч — Key Track і Env Mod (глибина FEG на Cutoff).

Дві огинаючі: FEG (filter) і AEG (amp), ідентичні: зелена кнопка Routing (призначити на інші параметри), A/D/S/R, velocity Amount біля Release. AEG вже прив'язана до гучності, FEG до Cutoff через Env Mod.

Приклади застосування

DX7-стиль дзвіночок: тільки R та B. B Ratio 2:1 або 3:1, гучність B=0 (прихований модулятор). На R синя ручка (вплив B) 0.5–0.7 → дзвінкий FM-тон. SHAPE на B збагачує. Пробуй стрілку PD/PM в обидва боки.

Самомодуляція для басу: тільки R, Ratio 1:1, SHAPE 20–30%, червона ручка R (фідбек) 20–30% → синус стає «квадратним»/яскравим. LowPass 4-pole, Res 0.5, Env Mod. Густий бас/саб.

Аудіо-модуляція фільтра: M гучність 0, фіксована 100 Hz. Band-Pass, Cutoff ~500 Hz, магентова ручка ліворуч від Cutoff 0.2 → фільтр «тремоло» на 100 Гц. Feedback фільтра → металевий призвук.

Практика

Завдання 1: FM-дзвіночок

1. Phase-4 на новий трек, F2 щоб бачити регулятори.
2. Деактивуй Y та M (клацни літери). Залиш R і B.
3. B Ratio = 2:1 (або 3:1). Key Tracking увімкнено на обох.
4. Volume B = 0 (прихований модулятор). Volume R ~0.7–1.0.
5. На R синя ручка B ~0.5 → дзвінкий металевий відтінок.
6. SHAPE на B ~0.2–0.3 → багатший спектр.
7. Опційно червона ручка R (0.1) — трохи фідбеку.
8. AEG: Attack ~5-10 мс, Decay ~1 с, Sustain=0, Release ~1 с.
9. Опційно LowPass 4-pole, Cutoff ~12000 Hz, Res=0.
10. Перевір: високі як електропіано, низькі як м'які дзвони.
11. Save Preset «FM Bell» / «EPiano Phase4».

Завдання 2: Бас із фазовим фідбеком

1. Новий Phase-4, Init.
2. Деактивуй B, Y, M. Залиш R.
3. Key Tracking увімкнено, Ratio 1:1.
4. SHAPE ~0.3 (Sine/Saw).
5. Червона ручка R (фідбек) ~0.4 (починай з 0.1). Не 0.7-1.0 (хаос).
6. Master Output ~-3 dB.
7. LowPass 4-pole, Cutoff ~200 Hz, Res 0.2, Drive 0.
8. Червона ручка ліворуч від Cutoff ~0.3 → R розхитує Cutoff.
9. AEG: Attack 5-10 мс, Decay ~300 мс, Sustain ~0.8, Release ~300 мс.
10. Опційно Mono + Glide 50 ms.
11. Save Preset «Phase4 Bass FM».

Критерії приймання

• Правильно пояснює PM vs FM.
• Дзвіночок: модулятор вимкнений у міксі, вплив присутній, короткий удар.
• Бас: один осцилятор R, фідбек, low-pass Cutoff низький, Release є, mono.
• Розуміє матрицю (один осцилятор модулює інший, MOD).
• Гучності без кліппінгу.
• Зберіг пресети з осмисленими назвами.
• Пояснює порядок PD/PM.

Шпаргалка гарячих клавіш

• F2 – Device Panel. F3 – Automation.
• Shift + Drag – тонке налаштування.
• Ctrl/Cmd + E – запис автоматизації.
• ПКМ на параметрі → Show Modulation – хто модулює.
• Двічі клік по ручці – скинути до default.
• Ctrl/Cmd + M – MIDI Learn.

Типові помилки

• Перенасичення: більшість цікаво звучить на 10-50%.
• Забути вимкнути звук модулятора (gain >0 псує тембр).
• Фаза старту/стерео: Phase Retrig для стабільного басу.
• Env Mod = 0 — фільтр не рухається огинаючою.
• Ratio 0:1 — осцилятор без тону (тільки модулятор).
• Забутий глобальний MOD/SHAPE не на 100%.
• Клацання при Release=0 — додай кілька мс.

Самоперевірка

1. Скільки осциляторів? Чотири (R, B, Y, M), базова синусоїда.
2. PM vs FM? PM — зміна фази носія; для синусоїд однакова з FM, для інших хвиль різна. DX7 технічно PM.
3. Матриця модуляції? Кожен осцилятор має 4 ручки (4 джерела + фідбек). Вплив × глобальний MOD. Рядок — одержувач, стовпець — джерело.
4. Дві техніки/інструменти? Phase Distortion (Casio CZ) + Phase Modulation (Yamaha DX7).
5. Стрілка SHAPE/MOD? Порядок PD і PM.
6. Модуляція фільтра осциляторами? 4 кольорові ручки біля Cutoff — FM для фільтра, яскраві ефекти.
7. Ratio 0:1? Осцилятор перестає давати тон (тільки модулятор).
8. Чому «phase manipulation»? Гармоніки з'являються від зсуву фази (PD/PM), а не від фільтрації.