«Мы можем сгенерировать любой звук, но у нас все еще нет подходящего инструмента управления им.»
Питер Зиновьев, из интервью 2010 г.
К элементам управления можно отнести все, что может генерировать управляющие сигналы. Это могут быть не только классические клавиатура, риббон-контроллер и колесо модуляции, но и любые самые экзотические интерфейсы.
Первоначально в модульном аналоговом синтезаторе все его модули (звуковые генераторы, генераторы огибающей, фильтры) управлялись напряжением. Например, VCO при подаче напряжения в 1 В мог давать высоту тона 100 Гц, 2 В — 200 Гц, 3 В — 400 Гц и так далее. Очевидно, что для внешнего управления таким прибором мог использоваться только аналоговый интерфейс, который получил название CV/Gate. На вход CV (например, осциллятора) подавалось управляющее напряжение (Control Voltage), пропорциональное высоте ноты, а на вход Gate (например, генератора огибающей ADSR) — импульс (trigger), запускающий и останавливающий воспроизведение.
Существовало несколько реализаций CV/Gate-интерфейса. В варианте, предложенном компанией Roland напряжение CV увеличивалось на 1 В при повышении тона на октаву. Gate-сигнал, называемый Voltage Trigger (V-Trigger), представлял собой положительный импульс с шириной, равной времени удержания ноты в нажатом состоянии. Этот же вариант использовали в своих инструментах Sequential Circuits и ARP. В синтезаторах Moog использовался другой тип Gate-сигнала — S-Trigger. Существовали и другие варианты, часто управляющее напряжение изменялось по закону 1,2 В на октаву.
Применялся также сигнал, называвшийся Trigger, и представлявший собой короткий импульс. Многие синтезаторы с арпеджиатором имели специальный вход для таких сигналов (clock input). Когда на вход поступал импульс, запускалась очередная нота арпеджио. Сигнал типа Trigger использовали многие драм-машины и аналоговые секвенсоры (чаще всего каждую 8-ю или 16-ю ноты, но иногда расстояние между импульсами можно было задавать произвольно). Сигнал Trigger мог быть подан и на вход Gate.
Главный недостаток CV/Gate-интерфейса состоит в том, что в каждый момент времени он позволяет управлять извлечением только одной ноты. То есть, для полифонических инструментов необходимо столько CV/Gate-интерфейсов, сколько голосов полифонии имеет инструмент.
***
Таким образом, два основных типа управляющих сигналов, это:
CV (Control Voltage) — обычно задает частоту осцилляторов, частоту среза фильтров и т. п. Это постоянное напряжение с плавной регулировкой величины.
Gate — используется для передачи значений типа «включить»/«выключить». В простейшем случае Gate-сигнал запускает огибающую ADSR, а его прекращение инициирует начало её фазы Release:
Если провести параллель с MIDI, то сигнал Gate высокого уровня соответствует команде Note On, сигнал низкого уровня — Note Off. А управляющее напряжение CV возрастает пропорционально номеру нажатой клавиши — Note Number.
К управляющим сигналам относится также сигнал Velocity, который может передаваться, например, клавиатурой, чувствительной к силе нажатия на клавишу (впрочем, это тоже сигнал типа CV):
Кроме того, управляющие сигналы генерирует аналоговый секвенсор, который также является стандартным модулем аналогового синтезатора.