• 作者:Gordon Reid

  • 编译:Rejor(@Evilsine)

  • 出处:Sound On Sound

你按下合成器上的一个琴键,合成器发出一个声音。听上去很简单,对吗?其实并非如此。本文我们将讨论合成器的包络、门限与触发器在上述看似简单的过程中扮演的角色。

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)

图 8: ARP Odyssey 上的重触发行为。粗箭头展示的是每次触键时的触发器信息

请观察图 8。该图展示的是当我在 Odyssey 上演奏一条迅速的旋律时发生了什么。你可以看到音符彼此重叠,因为我在演奏下一个音符时来不及将手指从上一个琴键上松开。但同时可以看到,这一串音符仍然具备各自的动态,每个音符具有明确的起始阶段。这是因为 Odyssey 会在我每次按下一个琴键时对其瞬态发生器进行重新触发,无论我有没有松开之前的琴键,也不管门限是否处于开放的状态。这也就意味着我的音符将具备鲜明的轮廓,尽管我并没有统一地放开琴键。

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)
图9: 缺乏重触发行为的 Minimoog 包络

让我们再来看看 Minimoog。Minimoog 不具备生成触发器信号的能力,它的唯一一种时值信号是一个叫做 S-Trigger 的非常规信号,尽管名字中包含「触发器」,它实际上是一种门限信号。正是因为如此,同样的音符在 Minimoog 上演奏时将会产生图 9 的滤波与放大器包络。可以看到,这一波形远没有 Odyssey 有趣,尽管你可以听到第二个以及紧跟其后的音符于延音音量演奏,但音符开头的冲击感却完全消失了。因此,Minimoog 上的快速 Solo 演奏变得迟钝和无聊。要想在 Minimoog 上实现 Odyssey 的动态和冲击感,你必须要在按下下一个琴键时松开上一个琴键,但我在演奏快速 Solo 的时候并做不到这一点。对于一般演奏水平的键盘手来说,演奏快速的 Solo 旋律时,与 Minimoog 相比,ARP Odyssey 是一个更好的选择(除此之外 Odyssey 的键盘是一个双复音键盘,这也对上述演奏有所帮助,不过关于复音的话题我们要留给改天来讲)。

读到这里你或许在想,如果 Minimoog 和 Odyssey 使用的是 AD 包络或者梯形包络,演奏上述的音符将产生什么效果。这一问题的答案或许会出乎你的意料。如果两款合成器使用的均为 AD 包络,Odyssey 的 Solo 几乎不会产生太大的变化,而 Minimoog 的声音会在前一两个音符之后完全消失(见图 10、11)。

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)
图 10: 重触发的 AD 瞬态

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)
图 11: 不具备触发器的 AD 瞬态

奇怪的是,如果两款合成器均使用梯形包络,那么它们两个的声音几乎不会有任何差别,前提是 Odyssey 的包络没有在每个音符开始时衰减至零(见图 12、13)。

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)
图 12: 重触发的梯形包络

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)
图 13: 门限控制的梯形包络

等等,衰减至零又是什么意思?请看下面的图 14,该图展示的是一系列的「衰减至零」的梯形瞬态。有些合成器会以这种方式重置其包络发生器,这一行为可以导致一系列不连贯的声音。这一现象在合成弦乐音色上尤其明显,因为它们具有缓慢的起音与释音。部分早期的复音合成器也有这一问题,这一现象听起来极为糟糕,像是合成器咬到了自己的舌头。

揭秘合成器(7):包络、门限与触发器 (2)
图 14: 由「零重置」瞬态发生器生成的一系列包络

本文探讨了关于包络、门限与触发器的基础知识,但对于这一话题,今天介绍内容仅仅只是冰山一角。对于瞬态发生器与时值信号来说,还有许多特性我们没有讲到。毕竟本文我们只介绍到了四段包络,但即使对于简单的模拟合成器来说,许多合成器具有五段或更复杂的包络控制,包括保持(Hold)阶段以及断点(Break)等等。另外,一些合成器还允许你使用控制电压以及合成器的旋钮和滑杆对包络的每个阶段进行调制(该功能的常见用途之一是使瞬态在高音区域时更迅速,低音区域时则较为较慢,就像传统的钢琴和吉他包络一样)。并且,包络能够调制的远不只是音量和滤波。比如说,你可以使用包络来调制音色的音高。许多乐器在每个音符的起音阶段时的音高要稍微高于其延音位置的音高。AD 等简单的包络可以帮助你实现这一效果。另一个实用的技巧是使用包络控制调制速度。规律的颤音或震音调制通常会听起来过于生硬。使用包络对 LFO 速度与深度进行调制可以让音色听起来自然很多(这也是 Yamaha 的 GX1 与 CS80 合成器饱受赞誉的原因)。况且,就像上文提到的,你还可以向一个 VCO 或 VCF 上施加多个包络,甚至为两个包络之间添加些许延迟。

因为篇幅原因,本文无法详细讨论上述细节,但我将在本文结尾给各位讲一个小故事。当我们听到一个声音时,大脑会使用最初的仅仅几毫秒的时间来判断这一声音是由什么乐器产生的。Roland 是最初开始利用这一特性的合成器厂商。Roland 的线形运算合成(Linear Arithmetic Synthesis,LA 合成)技术的原理十分巧妙:在每个音符开始的时候,即起音阶段,播放一个短暂的音频采样,然后在延音与释音阶段时使用标准的合成器音色。所以说,如果你想制作一个笛子的音色,你只需要保证起音阶段的采样是笛子的吹气声,后面的延音与释音不管使用什么声音(只要不太离谱),整个音色听起来还会像笛子声。当然,你无法向模拟合成器中添加音频采样,但如果你能够用合成器重现笛子起音阶段的波形(只需要为一个经过滤波的锯齿波添加一点噪音),再使用一两个包络发生器调整整个音色的包络,那么你就能制作出一个十分栩栩如生的笛子音色。

所以,在本文的最后,我想告诉各位为什么许多包络发生器以毫秒为单位,而不是简单的从「0」到「10」:

如果你想制作有趣的合成器音色或者使用合成器再现原声乐器的声音,那么你至少要具备一些对于分析与重现音色响度与亮度包络的能力。

但就算你已经制作了一个令人信服的笛子音色,你能否在合成器上演奏一段听起来像是笛子的旋律又是完全不同的问题了。如果你使用的是 Odyssey(上文中听起来似乎更「高级」的合成器),这一问题的答案恐怕是「八成不行」。毕竟真正的笛子不会在演奏每个音符时进行一次起音,所以 Odyssey 的多重触发机制反而成为了劣势。而 Minimoog 允许你触发一些音符(当你松开之前的琴键时),同时连奏一些音符(当你按住之前的琴键时),就像真正的笛子一样。正是因为如此,不同的合成器有不同的长处与短处,这也就是许多人收藏各种各样不同合成器的原因。上面的情况下,Minimoog 更适合制作逼真的笛声独奏,但你总能找到一台支持在单一及多重触发模式中切换的合成器,这样你就可以同时制作两种不同类型的音色。当你意识到这一点时,就要小心了,或许你已经离一个摆满合成器的房间以及空荡荡的钱包不远了。