合成器 音色制作方法论
合成器 音色制作方法论在有了各种合成器的基础知识之后,我们就可以开始利用合成器来调制音色了!
网上很多关于合成器的文章,讲的都单单只是合成器的原理,或者是跟着调参数然后就得到了音色。
这篇文章里,我希望能教给大家一些怎么调出“想要的音色”的方法。当然,方法有了,还离不开大量的练习。
一、认识声音
“悦耳”的声音一般都由呈整数次倍数关系的频率组成。而倍数的比值越奇怪,我们听到的声音也越奇怪。(可以自己做一个实验,拿两个相同频率的波形,然后慢慢调整它们的频率的差值,听听会出现什么效果)
大部分乐器的声音都由基频和它的一系列整数次谐波组成。不同乐器之间,不同的地方是各个分量之间的比例,以及乐器附带的一些噪声、乐器的音量包络曲线和一些“失谐”。
那我们要怎么样去认识身边的各种存在的或者不存在的声音呢?
我们就要练习对声音进行分析的本事。
二、分析声音
要制作音色,我们要先了解声音,知道自己想得到的声音由什么样的频谱构成,它的ADSR曲线大概会是什么样子。这样子我们才能利用合成器,产生类似的频谱,去接近脑海里的声音。
怎么样去训练分析声音的能力?
1、借助频谱图,多看看各种声音的频谱长什么样子。
大多数音频软件都会带有可以进行傅里叶分析的工具。找一些感兴趣的声音,丢进去,看看它的频谱图长什么样。慢慢地,就会形成自己对声音的一种认知,听到一个声音就知道它大概含有什么样的频率成分,或者它可以由什么样的基础波形经过处理之后得到。
举个例子:
这是一个大提琴的音色,我们可以看到它的谐波分布是按照整次倍分布的(基频150多,二次谐波300多,三次谐波接近500……)并且每个谐波之间,不是完全黑暗的,表明存在一定的噪声。
2、在了解了声音的频率特性,脑子里大概有个概念之后,生活里多听,多思考。
一个声音的音头大概是什么样的频段?在音头里,音高有发生什么样的变化吗?声音音头是长还是短?在音头过后的持续阶段又有什么变化?一个声音的单纯与复杂,来源于什么?
3、从数学物理的角度去思考。
比如一个拨弦乐器,拨弦的那一瞬间,可以看作一个冲激函数。而冲激函数代表的则是含有丰富的谐波分量的频谱。而在拨弦那一瞬间之后,冲激函数激发了琴弦的振动,于是高频分量很快消失,取而代之的是琴弦被激发后发出的声音。
三、五种基本波形
各种合成器中都会提供几种最基本的波形,它们分别是:正弦波、锯齿波、方波、三角波和噪声。
正弦波(sine wave)是频率最单一的波形,在减法合成器中不会用到(毕竟已经没东西可以减掉了),而却广泛运用于FM合成器(因为FM很简单就能产生很丰富的频谱)。加法合成的原理就是将多个产生正弦波的振荡器产生的波形叠加,从而得到需要的声音。
单纯的正弦波一般会用于:制作Sub Bass的音色(使用两三个低次的正弦波叠加,作为贝斯的铺底)、一些频率快速变化的音色(比如科幻片中激光的声音),还有讲骚话时的哔声(频率在1k左右)。
锯齿波(sawtooth wave)是减法合成里面用得最多的波形。它由所有振幅按反比例函数下降的整数次谐波构成。
也就是说,比如基频是100Hz,基频振幅是1,那么它含有振幅是0.5的二次谐波,振幅是0.33的三次谐波,振幅是0.25的四次谐波……
由于锯齿波含有所有整数次倍数的频率,因此许多乐器的声音都可以通过对锯齿波做减法来得到。
方波(square wave),由于数字设备中的逻辑信号只有0和1两种状态,因此在数字电路里面,方波是很常见的波形。早期的游戏机里也经常出现使用方波合成的声音来制作音乐。
方波的频谱比起锯齿波比较没那么丰富,听觉上也比较干净。它仅由奇数次的谐波组成:
假设基频是100Hz,振幅是1,那么含有振幅是0.33的三次谐波,振幅是0.2的五次谐波,振幅是0.14的七次谐波……
而方波还有多一个概念:占空比(duty ratio)
指的是:一个脉冲周期里面,高电平部分占据整个周期的百分比。
比如下图分别是,占空比为50%,25%,15%的波形。而它们的频谱必然也存在一些差异
这些不同占空比的方波在老游戏里经常会出现。而在现代,方波则多被用于电子乐中。
三角波(triangle wave)的频谱结构和方波类似,但是它的衰减规律是以平方反比衰减。因此,三角波听觉上又要比方波更纯净。主要应用也是在FM合成里。
噪声(noise)其实不算是一种波形,因为它是随机的。许多声音里都有噪声成分的存在:
比如军鼓、弦乐器的弓拉动的声音、人声的呼吸声、管乐器的吹气声等。因此,利用好噪声,可以增加音色的真实性,或者让音色更加动听。
因为声音的频谱和光的光谱类似,我们把各种不同的噪声用不同的颜色来描述。
最常见的就是白色噪声(white noise)了,它含有所有的频率成分,而且每个频率的功率都相等。老式的电视机、收音机收不到节目时发出的声音就接近于白色噪声。
但是通常我们不会用到含有所有频率的白噪。将白色噪声进行低通滤波,我们就得到了红色噪声(red noise, or Browian noise)。红色噪声也叫布朗噪声,严格上来说,它指的是由于布朗运动引起的噪声。有时候由于错误的翻译流传了下来形成了习惯,也叫它褐噪。
还有一个粉红噪声(pink noise),接近于自然界中下雨、瀑布的声音。
通常,我们将白色噪声配合滤波器,就能得到各种其他类型的噪声。
比如结合一个截止频率随时间由高到低的低通滤波,模拟弓弦乐器的音头(开始瞬间因为静摩擦等,产生的噪声较大而且频率较高,然后随着静摩擦变成滑动摩擦,噪声稳定在某一个频率范围)
比如结合一个高通滤波器产生Hi Hat的声音。
知道五种基础的波形的听感是什么样子的,以及由这些波形经过滤波、调制、或者某些效果器(如Unison,Phaser等)又会产生什么样的效果。并且经过大量的练习之后,我们就慢慢可以制作出能听的声音了! 合成器 音色制作方法论 .....
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