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合成器基础
声音合成是指利用声音的基本属性(如正弦音和其他简单波形),以电子方式制作声音。
之所以称为合成器是由于它们可以模拟或合成各种各样的声音,例如其他乐器、嗓音、直升机、汽车或狗叫的声音。合成器也可以制作自然界中没有的声音。这种可生成任何其他方式都无法创造的音调的能力,使合成器成为别具一格的音乐工具。
最简单的合成器就是基本的正弦波发生器,它几乎不能控制音高。除正弦波之外,这样的合成器不能合成任何声音。但是,将多个正弦发生器和音高控制结合起来使用,就可以创造出有趣又实用的音调。
在合成器中,由称为振荡器的组件来执行生成音调的任务。除正弦波之外,大多数合成器振荡器都会生成和声丰富的波形,例如锯齿波、三角波、方波和脉冲波。给这些波形这样命名是因为它们的形状与锯子刀片上的锯齿、三角形、正方形等很相似。有关最常见的合成器波形的信息,请参阅振荡器。
通过在合成器中将信号从某个组件(也称为模块)发送到另一个组件(或模块),可以将基础音调及相关和声塑造成另一种声音。每个模块会执行不同的工作,而这些工作会影响源信号。
在模化合成器中,可以通过将模块相互连线来实现信号发送。在大多数现代合成器中,在模块间发送信号均经过内部预置,通常使用开关、旋钮和其他控制来更改。
有关合成器组件以及它们如何配合工作以控制和形成声音的讨论,请参阅减法合成器的工作原理。
合成器存在的历史比你想象的要长得多。在还没开始使用数码技术的年代,所有电子合成器都是模拟的。在使用电力之前,合成器都是机械的。模拟与数码合成器之间有很大差别:
模拟:模拟合成器结合电压控制电路(例如振荡器、滤波器和放大器),来产生并形成声音。电压通常与波形音高直接相关,电压越高,音高就越高。
数码:数码合成器中的信号流是一种数码信号流。信号的二进制描述(由 0 和 1 组成的字符串)从一种算法馈入另一种算法。
混合模拟和数码合成器一些合成器设计采用数码振荡器来生成信号(使用波形的二进制描述)。然后,数码振荡器信号就发送到模拟滤波器和放大器。这种方法的主要优点在于,数码振荡器不会改变音高,而模拟振荡器经常发生这种问题。
虚拟模拟:虚拟模拟合成器是一种数码合成器,它模仿了模拟合成器的体系结构、功能和特性。电脑算法会模仿模拟合成器中的振荡器、滤波器和其他模块的操作和功能。
ES1 是一个虚拟模拟合成器。其虚拟信号流就是典型的模拟合成器的虚拟信号流,但所有组件和信号处理(虚拟振荡器、滤波器等等)是通过电脑的中央处理器 (CPU) 计算的。
ES1 模拟特定模拟电路的一些值得拥有的特质(在其声音效果有可能很好的情况下),如过度驱动滤波器的高振荡器级别。但是不会模拟其他模拟合成器现象,诸如随着乐器声音提高而发生的脱音现象。请参阅 ES1 概览。
与模拟合成器相比,虚拟模拟合成器还有其他优势。这种合成器可编制,意味着你可以存储声音设置;它们可以实现自动化,因此你可以录制并播放衰减器和旋钮的动作;而且它们通常是多音色的,从而支持你在不同的乐器声道上同时播放不同的声音。大多数虚拟模拟合成器中都有复音(播放多个音符的能力)和力度灵敏度功能,但这在模拟乐器中却鲜有所见。