在使用合成制作声音的无数方法中,加法合成和减法合成是四大支柱中的两大支柱,另外还有调频合成和波表合成。
了解每种方法的基本原理可以帮助你打下基础,加深与音乐和合成器(软件和硬件)的联系,让你能够准确地表达出脑海中的所听所想。
在本指南中,我们将深入介绍加法和减法合成,让你可以开始使用这些技术来塑造你的声音,并为创造性的表达打开新的大门。
什么是添加剂合成?
我喜欢把加法合成看作是在空白画布上作画。为了得到你想要的声音,你必须一丝不苟地一笔一画地添加。在这里,这些笔触就是谐波。这种方法的原理是,任何复杂的声音都可以分解成其基本组成部分,即不同频率、振幅和相位的纯正弦波。
加法合成的工作原理是从头开始构建声音,这提供了相当高的控制和精确度。
当然,你可能会想
谐波到底是什么?
最简单的定义是,谐波本质上是构成声音的多个频率。每个谐波都是一个纯音或正弦波,有助于形成声音的整体音色和特征。第一次谐波或基频决定了我们感知到的音高,而随后的谐波(泛音)则增加了声音的质感、丰富度和色彩。
在加法合成中,谐波是我们可以雕刻和操纵的小部件,用来创造独特的声音。
这个过程始于安静。在此基础上,我们可以有选择性地添加谐波,并调整其频率、振幅和相位,从而创造出想要的声音。然而,加法合成的精细本质有一个缺点,那就是它既需要大量 CPU 资源,又对我们对声音结构的理解有很高的要求。
添加剂合成的历史
加法合成的历史可以追溯到人类最古老、最宏伟的乐器之一:教堂管风琴。早在加法合成一词出现之前,这种宏伟的乐器就体现了加法合成的原理,因为它将不同的管子组合在一起,每个管子产生一个音调,从而创造出更饱满、更复杂的声音。
通过拉动不同的档位,管风琴师可以有效地将这些音调分层,实时控制谐波的混合,这一过程与现代的加法合成极为相似。
20 世纪 30 年代,哈蒙德管风琴的出现彻底改变了这一由单个部件构建声音的概念,并使人们更容易接受。哈蒙德管风琴在多个方面与传统管风琴不同,其中最显著的是它的发声方式。它不是依靠空气通过管道,而是使用音轮来产生振荡,从而产生更丰富、更复杂的音色。哈蒙德管风琴还引入了拉杆,这样演奏者就能以一种让人联想到后来的加法合成的方式来操纵它的音色,尽管它有一套固定的和声选择,而不是无限的可能性。
20 世纪 80 年代末,Kawai K5的问世标志着电子乐器向真正的加法合成技术的飞跃。K5 是首批将加法合成作为核心声音生成方法的数字合成器之一。与前代产品不同,K5 允许用户直接操作单个谐波,提供了前所未有的控制水平。
有了这款合成器,你可以通过实时调整多达 128 个谐波的振幅、频率和相位来雕琢音色,这为复杂而细致的音色设计铺平了道路,而这种设计正是当今软件风格添加合成的定义。
数字时代的加法合成
加法合成技术在数字音乐领域经历了一次重大变革,其中大部分变革都是由纯粹的计算能力推动的。如今,你可以找到无穷无尽的软件合成器,它们利用了加法合成的力量和可能性。以下是我最喜欢的几款软件:
Logic Pro - 炼金术
Alchemy 曾经是一款独立的合成器,但 Apple 最终将其集成到了 Apple Logic Pro 中。这款合成器拥有一个强大的添加引擎,融合了采样和合成技术。它在音色之间的变形方面尤为出色。
除了频谱和叠加合成功能外,它还拥有一个庞大的音源和效果库,是制作悦耳的垫子和动感前奏的多功能工具。
图像线 - 哈默尔
Harmor 采用了一种全面的声音设计方法,完全符合您对 Image-Line 的期望。通过整合图像合成,它将叠加合成提升到了一个新的水平,您可以将图像转化为声音,在视觉和听觉媒体之间架起一座独特的桥梁。
重新合成功能还能在谐波层面上处理现有音效,使其成为创造新音效和转换采样音频的强大工具。
Native Instruments - Razor
Razor 是我最喜欢的添加式合成器之一。它以其尖端、超现代的设计在数字合成器市场上占据了一席之地。它以当今制作人的需求为出发点,音色尖锐、丰富、细腻。
它的界面也非常华丽,提供了大量视觉反馈,使复杂的和声塑造过程变得直观而引人入胜。事实上,我喜欢 Razor 的主要特点之一,就是它能在身临其境的视觉环境中处理声音。此外,通过动态范围的滤波器、效果器和调制器,你可以制作从咄咄逼人的汉斯-齐默式低音到飘逸空灵的垫子等各种音效。它可能是当今市场上功能最全面的合成器之一。
什么是减法合成?
从丰富、多层次的加法声音合成世界中走出来,我们发现自己进入了减法合成的神圣领域,这种合成语言塑造了无数唱片的声音。
加法合成通过叠加谐波来构建声音,而减法合成则采用相反的方法。
你可以从谐波丰富的波形(如方波、锯齿波或脉冲波)开始,利用滤波器、LFO 和包络发生器雕刻出各种频率,从而塑造声音的形状。就像雕刻大理石一样,去掉材料,露出内部的形状。
减法合成的形式多种多样,但长期以来一直因其产生的温暖、嘹亮的声音而备受赞誉。范-海伦(Van Halen)的经典曲目《跳跃》(Jump)就是减法合成的一个典型例子。这首歌令人难忘的主合成线是由 Oberheim OB-Xa 播放的,它可以说是有史以来最受欢迎的硬件合成器之一。
减法合成的历史
我们可以追溯到早期的电子乐器实验,即减法合成。
然而,减法模拟合成器的出现通常要归功于 20 世纪 60 年代罗伯特-穆格(Robert Moog)和唐纳德-布赫拉(Donald Buchla)的开创性工作。尤其是穆格,他在穆格合成器的问世中发挥了至关重要的作用,而穆格合成器也成为了减法合成的代名词。
该乐器的振荡器可产生丰富、原始的音色,然后利用滤波器、包络线和调制器将其雕刻成各种不同的音色。在许多方面,正是穆格的合成器将减法合成推向了音乐的前沿。
事实上,1968 年温迪-卡洛斯(Wendy Carlos)的《切换巴赫》(Switched-On Bach)是最早使用减法合成技术的作品之一,也是最具影响力的作品之一。这张具有划时代意义的专辑使用 Moog 合成器重新演绎了巴赫的作品,展示了电子乐器的音乐潜力,使其成为现代音乐制作的重要工具。
罗伯特-穆格(Robert Moog)因普及了减法合成技术而广受赞誉,而唐纳德-布赫拉(Donald Buchla)的贡献同样具有开创性,只不过他的理念有所不同。布赫拉与穆格同时在美国西海岸工作,当时他推出了布赫拉盒(Buchla Box),这种乐器强调实验音效和复杂的调制,而不是穆格喜欢的传统键盘界面。
布赫拉的合成和乐器设计方法在先锋派和电子音乐领域影响深远。尽管他的作品可能不如 Moog 的作品那么主流,但他继续推动着电子音乐的发展。
随着技术的进步,减法合成技术也在不断发展,20 世纪 70 年代末推出了复调合成器,80 年代又推出了数字合成器。这些发展扩大了减法合成的功能,提供了更复杂的波形和声音设计选择。此外,这还促进了它与几乎所有音乐类型的融合,从摇滚乐、流行乐到嘻哈音乐。
减法合成是如何工作的?
减法合成的独特之处在于,它首先生成一个丰富、复杂的波形,通常由振荡器产生。这种波形通常是锯齿波、方波或脉冲波,包含广泛的谐波频谱。
然后,用户可以通过减去某些频率,将原始声音塑造成音乐上悦耳或有趣的声音。滤波器是完成这一任务的主要工具,它可以有选择性地去除声音中的频率。低通滤波器允许低于某一截止点的频率通过,同时衰减较高的频率,这在减法合成中尤为常见。高通滤波器和带通滤波器的作用类似,但它们针对的频谱部分不同。
减法合成中的其他一些关键控制装置包括包络发生器,它可以随时间改变声音的振幅,定义声音从音符弹出到消失的演变过程。包络通常有四个阶段:攻击、衰减、延音和释放(ADSR),允许用户以多种方式塑造包络。
低频振荡器(LFO)还具有调制功能,当演奏者以低频调制各种参数(如音高、滤波器截止或振幅)时,可为声音增添动感。
与加法合成相比,我更喜欢减法合成,其中有几个原因:使用减法合成器,你往往能得到更直观、更直接的反应。通过移除频率来塑造声音是一种动手能力很强的方法,而且可以快速获得温暖、丰富的声音,并与混音效果相得益彰,尤其是在低音、主音和垫音方面。
此外,无论是硬件还是软件减法合成器,通常都有友好的用户界面,可以鼓励用户进行尝试,使那些只想掌握合成基础知识的初学者更容易上手。
数字时代的减法合成
虽然硬件减法合成器肯定会重新流行起来,但要买到那些触感良好的旋钮和推子可能会很贵。幸运的是,你可以省下一些钱,用市面上的许多减法软件合成器获得非常真实的模拟音效。
更妙的是,许多减法软件合成器在灵活性方面超过了硬件合成器,非常适合音效设计师和喜欢尝试的人。让我们来看看几种最佳选择。
Xfer Records - 血清
Serum 一直是最好的软件合成器之一。在我能想到的所有 VST 合成器中,它不仅拥有一些最纯净、最灵活的振荡器,还提供了无穷无尽的调制选项和直观的可视化界面,使复杂的声音设计过程变得简单易懂。
Serum 的与众不同之处在于它的波形合成功能。你可以在大量波形之间无缝切换,而不仅仅是减法合成中典型的锯齿波、方波或正弦波。这种灵活性与可串行或并行处理声音的功能强大的双滤波器部分相结合,让你可以生成从微妙的垫音到摇摆的低音等各种声音。
拖放调制分配功能让整个过程变得更加简单,而实时波形可视化功能则提供了即时的视觉反馈。在许多方面,它还是一个教育工具!最重要的是,它还提供了高质量的效果器,包括混响、延时和失真,为你提供了为任何声音画龙点睛所需的所有工具。
Native Instruments - Massive X
Massive X 是减法合成领域的重量级产品,多年来凭借其标志性的 "肥厚 "音色和广泛的调制功能赢得了良好的声誉。Massive 的第一代产品曾在 2000 年代早期的 EDM 音乐中大放异彩。
Native Instruments 设计 Massive 的重点是制作丰富、深沉的低音和高亢的前奏,其中许多已成为电子音乐的主要元素。其独特的路由和调制方法,几乎可以通过拖放方式调制任何参数,提供了无与伦比的创作自由。
利用执行器和步进调制源,你可以将静态声音转化为不断变化、富有节奏感的纹理。此外,该合成器的振荡器部分既能产生经典的模拟波形,也能产生复杂的数字音色,因此无论你追求什么样的音乐效果,Massive 都能满足你。它是所有电子音乐制作者的首选。
LennarDigital - Sylenth1
有些人可能会觉得 Sylenth1 有点过时,但就软件合成器的传奇地位而言,它值得所有人的喜爱。
它拥有非常清晰的数字音色,以及无穷无尽的预置和补丁,你可以用它来调出任何你能想象到的音色。即便如此,它仍能完美地模拟硬件振荡器和滤波器的细微瑕疵,呈现出栩栩如生的音质。
Sylenth1 的结构包括 4 个振荡器、2 个滤波器部分和一系列调制选项,可提供多种音效。它的用户界面简洁明了,重点突出,初学者和专家都能轻松上手。
最终想法
据我所知,大多数合成器用户对加法合成和减法合成并无太大偏好,因为它们在某些情况下都很有用。我建议大家尝试使用上述的一些 VST 选项,并通过实验找出最适合自己的方法!