Om du någonsin har lyssnat på en låt av Kanye West, Travis Scott eller Frank Ocean och undrat "Vad i hela friden händer med de där rösterna?" har du upplevt formantskiftets magi.

Det intressanta med formantförskjutning är att det inte bara är en udda effekt som används av några få artister som gillar att vara avantgardistiska då och då. Den finns överallt i modern musik, från pop och hiphop till elektronisk musik och indie. Tekniken har blivit något av en stapelvara i produktionsverktygslådan.

Som modern musikproducent kan det vara avgörande att veta hur man använder formantskiftning i sin produktion. Med den kan du forma din sång utan att påverka tonhöjden eller lägga till helt nya lager i dina produktioner med skruvade robotiska effekter.

I den här guiden utforskar vi begreppet formanter och deras relevans i pitchbaserade verktyg, från hur de fungerar till varför de är så effektiva och hur du kan införliva dem i dina egna låtar.

Vad är en formant?

För att förstå formanter måste man först förstå de grundläggande komponenter som ljudet består av.

Alla de rika, vilda och komplexa ljud som vi känner till och älskar inom musiken består av enkla sinusfrekvenser, som är musikens rent tonala byggstenar. När vi ger dessa frekvenser övertoner och harmonier blir saker och ting intressanta.

Grundfrekvensen är tonhöjden på den ton vi spelar, medan övertonerna och harmonierna ger ljudet och skapar den tonhöjden i en specifik klangfärg eller ton. När vi spelar och sjunger olika toner får vi samma harmoniska frekvenser. I princip förblir de heltalsmultiplar av övertonerna till grundtonen desamma, även när vi går över till högre och lägre toner.

Där saker och ting börjar skifta form är när vi kommer till hur dessa tonhöjder resonerar, en kvalitet som orsakas av sångarens eller instrumentets storlek, form och sammansättning. Det är därför som en man och en kvinna kan sjunga samma ton på samma tonhöjd och ändå få en helt annan klang.

Det är också av samma anledning som en klassisk gitarr låter annorlunda än en saxofon. Träkroppen, nylonsträngarna och det inre resonansutrymmet med ett öppet ljudhål ger ett mer naturligt ljud än det distinkta, mässande ljudet av legering.

Dessa resonanskvaliteter eller frekvenser kallas formanter. Det är de som ger enskilda instrument och röster särskiljande egenskaper och som framhäver övertoner och harmonier så att vi kan spela eller sjunga samma tonhöjd på olika sätt.

En titt på vokalformanter

Ett av de bästa sätten att förstå hur formanter fungerar är att utforska rösten.

Formanter är de viktigaste ingredienserna som formar tonen i ett vokalljud. Det är de distinkta resonansfrekvenserna som gör att din röst låter helt unik. När du hör någon tala eller sjunga är det den specifika kombinationen av dessa formanter som gör att du kan känna igen dem direkt.

Precis som ett fingeravtryck är dina röstformanter individuella för dig och skapar ett signaturljud som ingen annan kan återskapa på ett perfekt sätt.

Det finns flera egenskaper som påverkar röstformanterna och därmed den övergripande tonen i din röst.

Det handlar bland annat om stämbandets form och storlek, tungans position och hur du använder läppar och mun. Även små variationer i dessa faktorer kan påverka röstens resonans och kvalitet avsevärt.

När du börjar experimentera med plugins för pitchbearbetning kanske du märker att de oavsiktligt rör till dina röstformanter. När du pitchar din sång upp och ner kan din röst låta djupare, gnissligare eller helt enkelt konstig.

Även om du inte försöker använda det här som en effekt är det ofta en oavsiktlig konsekvens - ungefär som att hitta en extra stek längst ner i din takeout-påse. Dessa lyckliga olyckor kan räcka för att få den vibe du letar efter, men om du verkligen vill ringa in några av de coola ljuden du hör i dina favoritspår måste du få mer grepp om hur du använder dessa två effekter i tandem.

Pitchskiftning på den gamla goda tiden

När en sångare eller ett instrument naturligt rör sig uppåt eller nedåt i tonhöjd ändras formanterna - de unika resonansfrekvenserna som vi talade om - i motsvarande grad. Men när du ändrar tonhöjden på ett förinspelat spår blir resultatet ett helt annat.

Denna diskrepans uppstår eftersom processen med att pitch-shifta en inspelning inte bara replikerar de naturliga förändringar i formanter som uppstår vid liveframträdanden. Istället förvränger den ofta de ursprungliga tonala egenskaperna.

Förr i tiden hade ljudtekniker en praktisk inställning till pitch shifting.

De manipulerade hastigheten på bandet på en rullmaskin för att ändra tonhöjden på en inspelning. Genom att öka bandets hastighet ökade tonhöjden, medan den minskade genom att sänka hastigheten minskade tonhöjden. Tekniken var visserligen effektiv, men den hade också en betydande bieffekt: den förändrade formantfrekvenserna.

När formantfrekvenserna förändras, förändras också rösters och instruments tonala egenskaper. Det innebär att inte bara tonhöjden blir högre eller lägre, utan att hela ljudets textur och klangfärg kan bli dramatiskt annorlunda.

För vissa instrument kanske en justering av tonhöjden med en halvton eller två inte orsakar någon större märkbar förändring av tonen. Sång är dock en annan historia. Även en liten förändring i tonhöjd kan leda till uttalade förändringar i röstens formanter, vilket resulterar i ett ljud som kan vara märkbart förändrat och ibland ganska onaturligt.

När de snabbade upp inspelningar av sång höjdes formantfrekvenserna, vilket gjorde att rösthålorna lät mindre än naturligt. Omvänt sänktes formantfrekvenserna när en inspelning gjordes långsammare, vilket gav intrycket av större rösthålor.

Det är så vi får den klassiska "chipmunk-effekten", som är känd från "Trollkarlen från Oz" och "Alvin och jordekorrarna". De högre formanterna gör att sången låter pipig och liten. Å andra sidan kan en sänkning av tonhöjden och formanterna ge rösterna en hotfull, skurkaktig kvalitet. Du har säkert hört den här rösten användas i filmer för att skapa ett mörkare, mer olycksbådande karaktärsljud.

Skifta formanter i DAW

Precis som med analoga inspelningar påverkas formantfrekvenserna av att man ändrar hastigheten eller tonhöjden på en digital inspelning i en DAW.

Under årens lopp har dock utvecklare skapat mer avancerad programvara för pitch-shifting som är utformad för att motverka oavsiktliga förändringar i formanter. Dessa sofistikerade verktyg har skapats för att bevara sångens naturliga tonkvalitet, även när tonhöjden ändras.

När du transponerar ner en sång med hjälp av dessa verktyg kan DSP:n justera formantfrekvenserna nedåt med samma mängd för att bibehålla sångens naturliga ton. Det är värt att notera att inte alla sångprocessorer har den här möjligheten, men de som har det kan ge mycket mer autentiskt klingande resultat än tidigare verktyg.

För bästa resultat är det dock ofta fördelaktigt att använda processorer som möjliggör separat kontroll av tonhöjds- och formantförskjutning.

Om du t.ex. sänker tonhöjden på en sång med några halvtoner kan du använda ett formantskiftningsverktyg för att självständigt justera formanten några snäpp nedåt så att den inte förlorar sin naturliga kvalitet. Att få den tonen börjar med att hitta ett anständigt formantskiftande plugin.

Bästa plugins för formantväxling

Låt oss ta en titt på några av de bästa formantskiftande plugins som finns på marknaden idag.

Celemony Melodyne

Även om Melodyne verkligen behöver en GUI-uppdatering efter alla dessa år, är det fortfarande en av de bästa sångredigerings- och korrigeringspluginsen där ute. Verktygen som ingår i pluginet är enorma, och när det gäller formant- och tonhöjdsförskjutning kan du korrigera varje stavelse med total precision.

Även om det kanske är känt som det främsta "auto-tune"-pluginet är pitchmanipulation bara ett av få alternativ som finns tillgängliga.

Formantskiftsalgoritmen låter ren och realistisk, och du kan också justera timing och volym för varje ord. Allt som allt, om du letar efter de mest transparenta plugins för röstkorrigering och -justering, kan jag inte tänka mig ett bättre val än Melodyne.

Antares hals Evo

Även om Melodyne kan ha tagit över förstaplatsen på marknaden för vokalstämning för flera år sedan, var Antares den ursprungliga uppfinnaren av auto-tune-programvara. Men även ivriga användare av auto-tune är inte medvetna om att Antares har en massiv svit av plugins för vokalmanipulation.

Throat är ett intressant plugin, eftersom det ger dig kontroll över fyra separata egenskaper hos den mänskliga rösten, inklusive mun, läppar, hals och stämband. Pluginet ger oöverträffad kontroll med en exakt och naturlig output.

Soundtoys Lilla Alter Boy

Om du någonsin har läst någon av mina andra artiklar här på eMastered, så har du sannolikt sett mig prata om Soundtoys plugins (jag är ett stort fan). När jag är i den kreativa fasen av min produktion eller mixning är Soundtoys-sviten den första satsen plugins jag tittar på. Jag är inte sponsrad av dem, de är bara så bra.

När det gäller pitching och formantskiftande sång är Little Alter Boy ett av de första plugins jag tar till, mest för att det är superenkelt att använda och CPU-vänligt. Utöver det faktum att det låter bra finns det gott om fantastiska förinställningar för att ringa in ljud du letar efter, oavsett om det är en förvrängd oktavvokal eller en hårt avstämd monoton robotröst.

Jag gillar också att man kan koppla ihop tonhöjds- och formantförskjutning.

Du hittar tre unika lägen i Little Alter Boy, inklusive:

• Transpose: Detta läge ändrar tonhöjden regelbundet
• Kvantisering: Detta läge är perfekt för "T-Pain"-effekten och flyttar automatiskt tonerna till närmaste halvton.
• Robot: Detta läge låser den inkommande signalen till en enda ton, där "0" är C.

Även om det inte är lika transparent eller djupgående som de två ovanstående plugin-programmen, är det en underbar effekt.

Waves Vocal Bender

Vocal Bender är ett av de senaste formantskiftningspluginsen som kommit ut på marknaden, men det är ett utmärkt val när du vill använda några lead vocal-effekter i pop, hiphop eller elektronisk musik. Pluginets skönhet ligger i dess enkelhet. Det finns bara två huvudkontroller för pitch och formant, och själva pluginet levererar bearbetning med låg latens.

Från pitchskiftade leads i Frank Ocean-stil till ad-libs i Travis Scott-stil - Waves Vocal Bender är ett av mina favoritplugins för att direkt få fram radiovänliga vokaleffekter.

MeldaProduktion MAutoPitch

Jag pratar också om MeldaProdcution ganska mycket, eftersom de har flera bra plugins som är helt gratis. Bland dessa gratis plugins finns MAutoPitch, som är ett annat bra val för auto-tuning och formantskiftande sång.

Det finns massor av coola funktioner att roa sig med, bland annat:

• Formantskiftning: Utöver vad du kan förvänta dig innehåller den också stereobreddning och torr/våt-kontroll
• Depth and Speed: Ger dig kontroll över hur snabbt effekten slår igenom
• Spårning av skala: Flyttar automatiskt varje inkommande tonhöjd till den närmaste tonen i en vald skala.

Så här använder du formantskiftning i dina spår

Producenter experimenterar med vokal formantskiftning mer än de någonsin har gjort i modern produktion, och det finns fler sätt att jämna ut ett vokalspår än någonsin tidigare. Låt oss ta en titt på några unika sätt du kan använda den här typen av sångbearbetning för att göra dina spår mer intressanta.

Gör dina leadsångare tjockare

Om din leadsång låter lite tunn kan du justera formanterna på flera sends och placera de förskjutna rösterna precis under huvudsången för att fylla ut den.

Börja med att skapa två sends i din DAW med formantskiftplugins på dem med halvtonerna inställda på +12 och -12, panorerade något bort från mitten. Skicka sedan din leadsång till var och en av dem med samma volym och blanda in dem.

Detta är ett underbart sätt att lägga till lite tonal komplexitet i din lead samtidigt som du håller den i samma nyckel. Det finns också några harmoniseringsmotorer som gör samma sak om du vill gå den vägen.

Du kan ta det här ett steg längre genom att skapa ytterligare två sends inställda på +5 och -5 halvtoner för ännu mer smak.

Öppna upp dina BGV:er

Ett av de andra sätt som jag ofta använder formantskiftning i min musikproduktion är på mina BGV:er. Det är ett bra sätt att få ljudet av en stor grupp människor som sjunger, även om du bara är en person. Eftersom formantskiftning ändrar tonaliteten i en sång utan att justera den totala tonhöjden kan du sjunga en enda tagning och få det att låta som en rad olika personer

Låt oss säga att vi har sex vokala backing tracks som sjunger samma harmoni, tre spridda till höger och tre spridda till vänster. Vi kan lämna två av dem helt torra, spridda åt vänster och höger, två av dem ökade med en funktion av 3, spridda åt vänster och höger, och två av dem minskade med en funktion av 3, spridda åt vänster och höger.

På så sätt får vi en balans mellan vanlig sång, hög sång och låg sång.

Observera bara att du vill avstå från att öka eller minska formanten för mycket, eftersom det kan få dina BGV att låta onaturliga (såvida det inte är det du är ute efter, naturligtvis).

Ta bort nasalitet

När du förskjuter formanten ändras tonen i personens röst, vilket innebär att formantförskjutning är ett utmärkt sätt att avhjälpa eventuella problem som någon kan ha med sin röst på grund av munnens eller stämbandets form eller röstens placering.

Om jag någonsin har att göra med en nasal sångare, kommer jag i stället för att EQ:a bort några dB från 800 Hz till 1 kHz att skifta formanten i stället. Även en liten förskjutning, så lite som 0,5, kan få bort nasaliteten utan att "öppna upp halsen" så mycket att det låter som om de har en groda i den.

Sjung harmonier utanför din räckvidd

För det här tricket måste jag ge cred där cred ska ges. Jag lärde mig det här av en av mina moderna favoritproducenter, Jamie Lidell.

Om du har vokala harmonier som antingen ligger utanför ditt naturliga omfång eller som du vill ska låta annorlunda än din faktiska röst, kan du använda en kombination av varispeed och formantförskjutning.

I Pro Tools kan du ställa in dina spår på varispeed, så att tonhöjden på hela spåret ändras när du justerar det globala tempot. Låt oss till exempel säga att du har några högre harmonier som du vill sjunga med full röst, men att dessa harmonier ligger utanför ditt omfång.

Du kan sänka tempot för sessionen med varispeed aktiverat, så att det blir 10-15 BPM långsammare än det normala spåret. Detta bör sänka ditt spår med minst några halvtoner eller mer. Därefter spelar du in dina höga harmonier med denna hastighet. När du är klar återställer du sessionen till originalhastigheten.

Vid den här tidpunkten bör de höga harmonierna låta ganska chipmunkliknande, och det är här formantförskjutningen kommer in.

Placera formantförskjutare på de enskilda spåren med höga harmonier och sänk formanterna tills vokalharmonierna låter naturliga.

Voila! Naturligt klingande harmonier utanför din räckvidd med den moderna produktionens magi.

Slutsats

Nästan alla som arbetar med musik kan dra nytta av att ha ett grepp om formantskiftning. Oavsett om du är sångare, producent eller ljudtekniker finns det så många unika bearbetningsstilar som du kan använda för att lyfta din sång och andra instrument i din mix.

Testa några av plugin-programmen och teknikerna ovan och spara dem i din arsenal för framtida bruk.