数字采样乐器

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对于许多其他合成方式来说，确定最初发明者或一组发明人是相对容易的。然而，自记录声音成为可能以后，基于采样的声音合成似乎已经从原来的样子有机地转变成另一种技术。

几乎所有早期的电子音乐作曲家都尝试过使用磁带作为创作手段，但皮埃尔·谢弗 (Pierre Schaefer) 的具体音乐也许可以被视为最接近于现代采样技术的早期实践。该技术的基本原理包括将普通声音录制在磁带上，然后对录音进行切片、拼贴和处理以创作原创音乐作品。虽然具体音乐更像是一种作曲技术，但它为未来的采样奠定了概念和实践基础。该方法受到著名的 BBC Radiophonic Workshop 的许多作曲家的青睐，被用来创作一些非常具有标志性的音效和音乐，包括《神秘博士》的主题音乐以及《银河系漫游指南》的音效”以及许多其他电视和广播节目。



“磁带”时代还产生了可以被认为是第一个取得商业性成功的采样乐器——Mellotron。Mellotron 于 20 世纪 60 年代初推出，是一种键盘乐器，使用一系列磁带来再现各种乐器的声音和其他声音。按一个键会触发磁带播放预先录制的声音。该乐器的每一个键位都具有独立的磁带和单独的播放头，使您可以以不同的音高演奏录制的声音，并以复音的方式演奏。

Mellotron 最初是为了使单个音乐家获得模拟大型合奏声响效果而设计的，因其独特的声音特征（磁带机械播放的自然效果）而受到广泛的欢迎。多年来，许多著名音乐家将这种乐器融入到他们的作品中，包括披头士乐队、King Crimson、Pink Floyd、Yes、David Bowie、Radiohead 等等。基于磁带的采样器至今仍被广泛使用，最新型号（M4000）于 2007 年发布。此外，该乐器还有一些更便宜的软件和数字硬件版本，即 M4000D 和Mellotron Micro （各以 Mellotron 品牌生产），以及Manikin Electronic Memotron。

第一个数字采样器也许是由Electronic Music Studios (EMS) 于 1969 年创建的。MUSYS 是由 Peter Grogono 设计的一种模块风格的乐器，专门用于播放和控制预先录制的声音。MUSYS的核心是一对Digital Equipment公司的PDP-8 12比特小型电脑，其内存容量只有12kb（当时很大，但以今天的标准来看却很小）。在接下来的几年里，MUSYS 进行了五次不同的改版，提高了系统的性能和可用性。然而，只有少数作品是用这台机器创作的，并且在 1978 年它就停止开发了。尽管如此，MUSYS 成为了采样乐器发展的一个重要里程碑，并且在整个 70 年代，更多基于这种设计思路的乐器开始出现了——包括由 Harry Mendell 于1976年创造的 Computer Music Melodian。



也许将采样合成永久嵌入文化中的最具突破性的机器是由澳大利亚公司 Fairlight 创建的 CMI 和 New England Digital 的 Synclavier。

Fairlight是由 Kim Ryrie 和 Peter Vogel 创立的，他们受到 Moog 等模拟合成器产生的声音的启发，开始着手创建一种更易于控制且具有丰富扩展性声音范围的数字乐器。两人获得了 Qasar M8 的商业许可，这是一款由 Tony Furse 于 1975 年左右创建的数字合成器，配备了强大的处理器，能够通过加法合成生成复杂的波形。经过几年的发展，Fairlight 于 1979 年推出了他们第一款商用的基于采样的合成器，CMI（Computer Music Instrument）。



Fairlight CMI 看起来与当时的其他合成器不同，它包括一个全长键盘、一个 CPU 模块、一个计算机键盘和一个可以用具有未来主义风格的光笔进行操控的显示器。该设备附带了一个预先录制的声音文件库，可用作音源，但重要的是，它允许用户捕获任何音频（长度小于一秒），对其进行编辑，并以不同的音调播放。尽管价格昂贵（当时第一个版本的价格约为 35,000 美元），该乐器还是获得了广泛的认可，许多名人音乐家都购买了它。该乐器的第一批用户包括彼得·加布里埃尔（Peter Gabriel）（他的家曾一度被用作 Fairlight 在欧洲的发行中心）和凯特·布什（Kate Bush），后者是第一位发行由 CMI 创作的热门单曲的艺术家。该乐器库中的许多经典采样成为当时一系列流行歌曲中的突出元素。其中特别受欢迎的是“Orch1”，它采样了斯特拉文斯基的管弦乐热门歌曲《火鸟》。

需要注意的是，虽然采样是 CMI 中的主要合成方法，但它还配备了灵活的波形编辑器（允许您自由绘制波形）和强大的再合成引擎。此外，CMI 还推出了第一个基于屏幕的音序器，因此可以在其上制作完整的多轨作品。



New England Digital 的 Synclavier 比 CMI 早一年问世，但在其发布时，它并不具有采样功能，而是提供了一个用于加法和 FM 合成的强大平台。然而，Synclavier 的程序是在可移动卡上托管的，因此只需加载不同的软件即可彻底改变其功能。许多第三方开发人员为该乐器创建了独特的程序，而公司本身在 CMI 成功的启发下，创建了一个采样器程序，允许该乐器以与 Fairlight 的发明非常相似的方式被使用。

与 CMI 的命运类似，该乐器的有限产出最终进入了专业音乐家的工作室。尽管如此，它对乐器行业以及整个文化的影响是巨大的。著名的 Synclavier 用户包括 Frank Zappa、Laurie Anderson、Pat Metheny、Michael Jackson 和 Kraftwerk。

数字采样器的激增

毫无疑问，CMI 和 Synclavier 在电子乐器向数字时代的过渡中发挥了关键作用。然而，尽管这些公司一直到 90 年代初仍在继续生产和改进机器，许多其他公司看到了采样技术的潜力。并且在整个 80 年代，越来越多的基于采样的乐器开始出现，解决了便携性和价格问题。1981 年，Dave Rossum 领导的加利福尼亚州公司 E-Mu Systems 推出了Emulator系列。



Emulator I 是一款带有内置键盘的 8 比特采样器，其价格至少比 CMI 和 Synclavier 便宜三倍。鉴于该乐器的受欢迎程度，公司继续开发和改进了它的最后一个版本 Emulator IV，该版本于 2002 年停产。此外，E-Mu Systems 创造了第一台商业上成功的采样鼓机 SP-12 (1985) 和 SP-1200 (1987)。

采样合成历史上的另一个重要名字是 Ensoniq。该公司于 1984 年首次推出键盘式采样器 Mirage，在其成立的第一年里，其销量就超过了所有其他公司的销量总和。毫无疑问，造成这种情况的一个重要原因是该乐器令人难以置信的经济性（相对而言），但是，该乐器也不缺乏功能，并且与价格更高的竞争对手具有相似的功能。重要的是，Mirrage 是一款混合乐器，将数字采样与极具风格的模拟滤波器相结合。Mirage 于 1987 年被 EPS 取代。在公司解散之前，Ensoniq 生产了一系列价格实惠但功能强大的乐器，主要利用采样和波表技术，并经常使用 Mirage 风格的数模混合架构。

最后，如果我们没有提到 Roger Linn 为 Akai 开发的具有标志性的 MPC，那么对采样乐器的历史回顾将是不完整的。随着 1988 年发布的第一个版本（MPC60），MPC 成为生产时间最长的采样器，至今仍然有一些变体，例如MPC One+、MPC Live II和MPC Key。



MPC 的特别之处在于对界面的彻底重新思考。Linn 的目标是创建一种使用起来直观且不需要用户埋头于技术手册的乐器。该乐器的经典设计包括以 4x4 网格排列的 16 个大型演奏垫、一个大屏幕以及适量的控制元件，所有这些都封装在一个紧凑的外壳中，使用户无需任何额外的混音控制台就能创作出最终成品。声音是存储在软盘上的，使用户可以轻松更换采样。最初的 MPC60 的采样内存只有 13 秒，Linn 最初期望音乐家沿着网格布置短的单击样本，像鼓机一样演奏。然而，用户很快开始捕捉更长的循环，开创新的制作技术并设计新形式的电子音乐和嘻哈音乐。众所周知，MPC 是 20 世纪最具影响力的电子乐器之一。

自早期采样合成技术诞生以来，很多变化已经发生。当今机器的处理能力是惊人的。随着个人电脑的快速发展，采样已经成为普通现代笔记本电脑、平板电脑或智能手机能够完成的一种音乐任务。也就是说，许多硬件乐器提供了独特的方法，将基于采样的合成融入声音设计和演奏环境中。例如，瑞典制造商 Elektron 使用Octatrack和Digitakt等乐器重新定义了以表演为导向的采样。Polyend 公司还开发了一系列功能强大的采样乐器，例如Play、Tracker和Tracker Mini是为了迎合现场使用和直观的音乐制作。此外，现代模块化系统中存在大量且不断增长的采样的工具，即 Eurorack 格式。Make Noise 的 Morphagene、Rossum 的Assimil8or、Squarp 的Rample、ALM 的Squid Salmple、4MS 的Stereo Triggered Sampler等模块都以自己的方式为基于采样的声音设计和合成提供了极其强大且开放的基础。

基于采样的乐器类型

正如您现在可能已经猜到的那样，基于采样的合成有多种不同的形式，并且由于制造商和乐器设计的初衷不同，在以预先录制的声音作为音色基础的前提下，达成的手段而有很大不同。在本节中，我们概述了几种基于样本的合成的不同方法。

让我们从一个经典的采样器开始。采样器是一个相当笼统的术语，如果任何乐器能够录制、存储、编辑和播放音频，我们就将称为采样器。然而，有一类基于采样的乐器不直接录制声音，而是专注于播放和编辑已捕获的声音。历史上，这些乐器被称为rompler——“ROM”（只读存储器）和“sampler”这两个词的混合体。最著名的 rompler 包括 Korg M1、Roland JV-1080、Ensoniq KT-88 和 E-mu Proteus 等乐器。虽然 romplers 的设计不允许您直接将声音录制到其中，但该格式特别适合处理多重采样乐器。一个现代的例子是广泛流行的软件乐器，例如 Native Instruments 的 Kontakt 和 MOTU 的 MachFive。这些通常用于对现有声学和电子声音进行真实模拟，包括老式合成器、吉他、长笛、鼓组、完整的管弦乐队等。

将基于采样的声音合成和其他形式的声音合成（通常是减法）相结合的混合乐器也并不罕见。例如，前面提到的 M1 允许您使用数字振荡器对预先录制的声音进行叠层。在 20 世纪 80 年代，Roland 还设计了一种将预先录制的声源与合成声源相结合的奇特方法，他们称之为线性算术合成，简称 LA 合成。该方法首先在著名的 D-50 中使用，意味着将采样声音的起音瞬态与持续的周期性波形混合起来，以创建复杂而真实的音色。

采样声音是打击乐合成特别受欢迎的声源，并且相当多的鼓机部分或专门使用它。在这种情况下，采样当之无愧的吸引力与其作为声源的不受限有关。现代鼓机可以容纳数千个录制的声音片段，这些片段可以是电子和原声打击乐以及不同的声音纹理、音色、短循环和短促和弦，从而使您可以在一台乐器上构建完整的曲目。

优点和缺点

与任何声音合成方式一样，基于采样的方式有其优点和缺点。优点当然是多功能和易用性。基于采样的乐器通常具有广泛的，并且重要的是可扩展的音色范围。此外，它还可以非常节省时间，因为您只需加载正确的文件即可访问已经很复杂的声音，而不必调整大量振荡器、分配调制源和调整一系列参数。

该方法的局限性之一是采样声音的变化水平是降低的。与自然具有一定程度微妙偏差的模拟振荡器不同，每次触发录制的音频听起来都是完全相同的。话虽如此，重要的是要指出有一些技术可以用来解决这个问题，例如采用参数的轻度随机化或通过巧妙地应用调制来进行润色。同样重要的是要强调，作为一种数字合成方式，基于采样的合成取决于所使用的技术。在低采样率和比特位深度下，样本会损失分辨率并变得嘈杂和失真。但是，这种低保真效果有时会受到欢迎甚至是被渴望的，因为它被视为乐器独特特性的一个促成因素。

无论如何，凭借数十年的经验，现代制造商清楚地了解基于采样的声音合成的独特之处，并且在当代乐器中创造性地探索了该方法的优点和缺点。

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