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    • 0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器

      真的不难。


      所有你需要准备的只是一台电脑,且对性能不作要求。

       

      然后,我将一步一步教你使用免费的软件模块合成器,搭建一个简单的减法合成器。

       

      减法合成是 Moog 祖师爷发明的声音合成思路,也是最为基础的思路。我们学习声音合成,首先就要从这里开始。

       

      如果你完全跟着这篇文章来,你会得到一个跟 Minimoog 的功能和连接几乎一样的合成器。并对信号的连接,合成器的 Patching 有一个基本的了解。

       

      所需要使用的软件叫做 VCVRack,是一个免费的模块合成器软件,在 Windows、OSX 和 Linux 上都有相应的版本。而且身为独立软件,不需要 Host 即可运行。

       

      首先在这里下载: 链接

       

      打开软件之后,我们看到的就是一个简单的减法合成 Patch:


      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器


      我们从左往右看:

       

      最左边的 MIDI-CV 提供了外部的控制源,比如 V/OCT 指的是音高,以惯常的合成器模拟电压标准一伏每八度来标示(但你也得清楚,电脑里是没有一伏电压一个八度这回事的,只是借用了一个熟识的名称告诉你这是标准音高源)。

       

      GATE 是按键的逻辑信号,按下为高,松开为低;VEL 是击键速度……等等。总之这就是 MIDI 能够传递的一些信息。在当下它里面的设定是可以用电脑键盘来弹奏的(可以看到里面的设定是 Computer Keyboard - QWERTY keyboard)。

       

      接下来是 VCO-VCF 的减法合成基本单元——从 VCO 发出的,含有丰富谐波内容的信号被滤波器处理,去掉一部分谐波,这个过程就是“减法”的由来了。

       

      再往右是基础的 ADSR 包络发生器,它提供了随时间变化的控制信息,也就是我们声音中的动态变化。SCOPE 是示波器,用来看最后输出的信号随时间变化的样子。

       

      MIXER 这里用作了 VCA,也就是放大器,只用了一路。最后的 AUDIO-8 是音频输出,点击中间的地方就可以选择所使用的声卡。


      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器

        

      选定一个你希望用的声卡,就可以按键盘来演奏了,较低的八度从 Z 键开始,而较高的从 Q 键开始,按照钢琴键盘的位置排列。

       

      我们来看一看连线吧。振荡器的 V/OCT 连接到了 MIDI 输入上,而锯齿波的输出连到了滤波器的输入上。滤波器的低通输出进入 MIXER。

       

      包络发生器的输出同时控制滤波器的 FREQ(截止频率)与 MIXER 的音量。在这种情况下声音的音量变化和音色变化会拥有同样的曲线。

       

      接下来我们就可以在这个 Patch 的基础上,添加模块使其成为更复杂一些的合成器。

       

      模块合成器最明白的时候就是没有线的时候,首先点击菜单 Edit - Clear cables。 


      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器


      振荡器部分。减法合成的基础是含有复杂谐波的声音,我们可以通过多个振荡器的叠加和相互的调制来提供更复杂的谐波,还可以为不同振荡器设定不同音高来获得和弦和其他不协和的声音。

       

      Minimoog 的声源部分包含三个振荡器和一个噪音源,噪音源我用的是 RANDOM 模块,把 RATE 调到最高,使用 EXP 输出。这四路音源正好可以通过一个 MIXER 来混合。

       

      除此之外,我还把输出放大器从 MIXER 换成了一个单通道的 VCA。


      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器

      通过拖动模块的面板就可以改变它们的位置,我修改了一下位置,删除 NOTES(在面板上按右键选择 Delete)和 SCOPE。至于模块安排的位置,每个人都会形成自己的习惯。我这里所用的排列是基于一种技术的理解——音频信号流在上面一行,控制信号在下面一行。并且我在每一部分(控制输入 / 声源 / 滤波 / 放大 / 输出)之间都用了一个比较窄的空白模块来分割。

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      音频通路上的模块都有了,接下来我们看控制部分。我们还需要一个低频振荡器,输出缓慢的周期性信号;一个额外的包络发生器,以及与之配套的放大器模块。

       

      在 Minimoog 中,有三个主要的调制路径,其中两个是包络发生器与滤波器和放大器的连接。另外一个是通过调制轮来控制的,这个路径稍微有些复杂,我们把在“振荡器三”与“滤波器包络”之前切换的调制源 A,与在“噪音”和“低频振荡器”之间切换的调制源 B,最后可以通过一个Crossfade 的旋钮控制 A 与 B 的混合比例。这个调制通路既可以控制振荡器组,也可以控制滤波器。


      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器

      开关比较方便,我们的方案是用两个多进单出的开关 SS-2,结合键盘控制的门信息 MIDI-GATE。至于 Crossfade,VCVRack 的自带模块里面并没有这样的功能,但是我们可以使用手动电压源 8VERT 的两个通道,创造一个单旋钮控制两个电压反向变化的反应。

       

      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器

      这个时候我们得到的是 -10V 至 10V 的信号,但是这样还不够,因为 VCA 所期待的输入是 0V 到 10V 的信号,这个信号是 10V 摆幅的,偏移量是 5V。

       

      接下来稍微烧一点脑喔——我们要做的就是把 20V 摆幅的信号先通过衰减,降到 10V 的摆幅(-5V 至 5V),然后通过 5V 的偏移把这个信号挪到我们最终想要的范围上去。

       

      在下图中,我们就可以看到,我制作了一个 Crossfader,在振荡器的锯齿波和正弦波之间平滑变化:


      0门槛0成本,一篇文章让你搭建起自己的减法合成器

      1 号旋钮是我们要最后用的旋钮,2,3 用来控制信号衰减,而 4,5 是用来控制电压偏移的。

      我们通过 2,3,4,5 的调节,让信号正好有 10V 的摆幅和 5V 的偏移就可以了。


      操作步骤:参考 SCOPE 屏幕上下的数值显示,在 1 号旋钮为正中间的时候,调节 4,5 为 +5V;然后在 1 号旋钮分别为左右最大值的时候,调节 2,3 使输出分别为 +10V。

       

      最后我们在合成器演奏的时候,要用的只有 1 号旋钮。

       

      到这里,选好模块,跑通技术。你离成功只剩下一半路程了。

       

      接下来就是信号连接的部分了,音频部分相对简单很多:把三个振荡器分别连接到 MIXER 上,从 MIXER 的输出连接到 VCF 的输入。VCF 的低通输出连接到后面的 MIXER,最后再连接到 AUDIO-8 上,就可以了。信号 Multiple(将一个输出连接到多个输入)的方法是从要连接的输入上引线到输出上。

       

      调制部分的相对复杂一些:

      1. 音量包络控制 VCA;

      2. MIDI 调制轮信息控制调制信号的强度,并进入到三个振荡器的 FM 输入上,并和滤波器包络的输出混合,控制滤波器的截止频率;

      3. MIDI 音高信息控制振荡器的音高,门信息触发两个包络;


      下面这张图,就是接好的样子了:

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