Василий Макаров: метод умножаемой модуляции для синтеза звука

Василий Юрьевич Макаров разработчик нескольких десятков различных музыкальных программных продуктов, таких как линейка VST-плагинов (“Ambient Reverb”, “Brandulator”, “PolyGAS” и других), музыкального редактор “ABC Lab”, программы “Sound Art” и многих других. Родился 9 мая 1973 года в Новосибирске. С раннего детства начал заниматься как музыкой — дома имелись различные музыкальные инструменты, так и электроникой — изготавливал различные простые электронные устройства с помощью имеющихся радиоконструкторов. В школьные годы, начиная с младших классов вместе с друзьями единомышленниками мечтали создать свою музыкальную группу, и в старших классах это удалось. Начинал как барабанщик, позже переключился на бас гитару, затем стал играть на электрогитаре и клавишных.

С чего началась твоя карьера  разработчика электромузыкального оборудования?

Не считаю, что в этом деле жизни уместно такое понятие “карьера”. Тут более уместно “эволюция”, честно говоря с детства. Я решил посветить свою жизнь творчеству, а не гонке за материальными ценностями. Вообще Новосибирск – город электронщиков, так как где я вырос, был и электровакуумный завод, завод полупроводниковых приборов, завод Экран, НПП Восток, НИИЭП, и др. Родители как раз работали на этих предприятиях, дома была литература по электронике, журналы “Радио”, “Моделист-конструктор” и тд. Также не было проблем с различными электронными компонентами – был целый сарай со всякой б/у электроникой. В 8-м классе стал делать приставки для электрогитары, которые создавали интересные и необычные звуковые эффекты на базе микросхем К525ПС1 (аналоговый умножитель) и КР528БР2 (аналоговая линия задержки).

Первый свой синтезатор сделал в школе, на базе конструктора “Старт 9069 – клавиатура для электромузыкального инструмента”, хоть он был одноголосный, зато воплотил некоторые свои инженерные идеи синтеза звука. Будучи студентом изготовил цифровой ревербератор, который использовался в творческом процессе. Но самый пик в разработке железа был в период сотрудничества с Sovtek. Тогда в распоряжении были заводские производственные мощности. Были разработаны опытные образцы ламповых предварительных усилителей на базе сверхмалошумящих ламп оборонного назначения, а также различные приставки для электрогитар.

В те далёкие годы с электромузыкальным оборудованием были проблемы, поэтому приходилось что-то ремонтировать самим, что-то модернизировать, а что-то вообще изготавливать. Во время таких работ и родилась мысль о создании своего предприятия, которое бы занималось не только изготовлением электромузыкального оборудования, но исследованиями в области музыки, звука и электроники.

Закончив школу, поступил в Новосибирский электротехнический институт связи (ныне СибГУТИ), где помимо учёбы появилась возможность не только заниматься музыкальной деятельностью, играя на электрогитаре в местной рок-группе (ВУЗ’овский студклуб не только обеспечивал помещением для репетиций, но и достаточно хорошей по тем временам аппаратурой), но и также на базе института было проще заниматься музыкальной электроникой.

На старших курсах появилась возможность поучаствовать в совместном Российско-американским предприятии “Sovtek”, в его Новосибирском филиале на базе электровакуумного завода, где началось производство гитарных ламповых усилителей “MIG – 60” и “MIG – 120”. Там и организовалась лаборатория музыкальной электроники “Stone Voices”, которая на первых порах изучала феномен лампового звука, а затем начинала внедрять в серийное производство опытные образцы различных электромузыкальных устройств.

Почему ты решил пойти по пути VST-плагинов?

Так получилось, что в связи с экономическими кризисами производство электромузыкальной продукции было свёрнуто и участники Stone Voices сначала сменили сферу деятельности, а позже и вовсе прекратили все совместные проекты. В начале 21 столетия пришла интересная мысль, что можно использовать компьютер в качестве инструмента работы со звуком (в те времена уже появились некоторые немногочисленные программные продукты, такие как Cool Edit 96, Cakewalk, Rebirth RB – 338 и др). Перспектива разработки программного обеспечения в отличие от производства электромузыкальной продукции не требовала основательных капиталовложений, с которыми были основательные проблемы в посткризисное время.

В 2003 году вновь возродился Stone Voices, представив на суд музыкальной общественности свой первый виртуальный стэнд-элон синтезатор “Marazmator”, предназначенный для создания абсолютно непредсказуемых звуков. В данном синтезаторе впервые использован принцип умножаемой модуляции (разновидность частотной/фазовой модуляции), случайно открытой в ходе экспериментов.

В 2006 году вышел в свет стэнд-элон синтезатор “PolџGAS2006”, в котором также были использованы предыдущие наработки. Но более серьёзными проектами пришлось занялся только в 2013 году, когда было решено обосноваться в дали от крупных городов – малонаселенной местности Саянского предгорья, где с группой единомышленников создали эко-поселение на базе полузаброшенной деревни. На данный момент времени Stone Voices разработано несколько десятков различных программных продуктов, таких как линейка VST-плагинов (“Ambient Reverb”,, “Brandulator”, “PolyGAS” и других), а также музыкальный редактор “ABC Lab”, программа “Sound Art” и многие другие.

Основные математические принципы синтеза звука, используемые тобой в электромузыкальных программах?

Пожалуй, в каждом продукте используется свой принцип. Начинал с аналоговой техники, в гитарном процессоре, например, использовал аналоговые умножители сигнала на интегральной схеме отечественного производства К525ПС1, после операции умножения звука гитарной струны скажем со звуком баяна, получался новый тембр. Также в этом процессоре использовались делители частоты на микросхеме К561ИЕ10, которая позволяла понизить частоту струны на октаву или две, предварительно выделив фильтром одну гармонику и преобразовав колебание в логический уровень. Затем этот звук подавался на аналоговую линию задержки на микросхеме КР528БР2, где получался так называемый гребенчатый фильтр, при этом звучание гитары напоминало виолончель и даже можно было использовать этот эффект для имитации аккомпанемента струнной группы симфонического оркестра.

А вообще все эти преобразования со звуками происходили в результате многочисленных экспериментов, как например, при создании виртуального синтезатора “Marazmator” решил сначала использовать фазовую модуляцию:

f(t)=sin(2*π*f1*t+ sin(2*π*f2*t)),

но что-то мне подсказало, а что если фазу не сложить, а умножить? И в итоге получились целый класс совершенно новых звуков. В итоге эксперименты показали, что используя различные множители частот и амплитуд, а также различные формы сигналов, то можно получить новый метод синтеза звука, до селе неизведанный. Так в 2003 году родился метод синтеза, названный мною умножаемой модуляцией, или ММ-модуляцией.

Как в деревне живется? Часто приходится в город ездить?

Хорошо, но приходится и по хозяйству много работать. В город больше года не ездил, да и не вижу смысла.

Интервью: Иван Степанян

Read more: Современная наука с Иваном Степаняном ...