什么是音乐波形?

什么是音乐波形? 什么是音乐波形?

波形器是丰富任何电子乐器的和声并创造独特音效的绝佳方法。在制作音乐时,你可能已经在不知不觉中使用过无数次采用波形整形的效果器!

当你开始钻研波形器的世界时,很容易迷失在数学函数和方程式的海洋中。在本文中,我们将用简单的语言探讨波形整形的概念,并告诉您如何使用它来创造独特的音效。

造浪者名称说明一切

首先要记住的是,波形器的作用正如它的名字所暗示的那样:它可以操纵声波,使声音更加清晰。

在数字音频制作中,波形整形是通过改变数字信号来增强其谐波含量。它是一种声音合成技术,通过改变原始波形来产生额外的谐波。

失真和饱和都属于 "波形整形 "的范畴,因为这些效果实际上都是对声波的操作。与饱和插件相比,波形整形器更能控制信号的表现,让你完全控制谐波内容。

根据整形曲线的不同,波形整形器可以通过应用特定的传递函数为声音添加奇次谐波和偶次谐波。例如,根据所使用的多项式,使用多项式波形整形函数可以只产生偶次谐波或奇次谐波。稍后将详细介绍。

数字音频的本质

如果您想了解波形器的工作原理,那么了解数字录音的方式至关重要。

当声音在计算机和其他电子设备上存储和处理时,我们称之为 "数字音频"。模拟声音是一种平滑、连续的信号,而数字音频则不同,它将声音分解成称为样本的微小快照。基本上,这些样本是在特定时间拍摄的声音的单独照片。

数字音频的质量取决于两点:采样率和比特深度。

采样率是指每秒采样的次数,用于创建声音的数字版本。它的单位是赫兹(Hz),采样率越高,音质越好。

例如,音乐 CD 的采样率为每秒 44 100 个样本。采样率越高,波形整形工具就能更好地处理高频成分,减少混叠,产生更纯净的输出信号。

比特深度控制着每个样本的详细程度。比特越多,声音的细节和准确度就越高。这对于捕捉声音的安静和响亮部分至关重要。

位深度越高,对振幅的控制能力就越强,这在应用波形整形功能以创建平滑或复杂的波形时尤为重要,同时不会引入不必要的噪音或人工痕迹。

那么,波形器如何影响波形?

它们通过对信号应用波形整形功能来改变波形。这种整形功能可以进行调整,以增强特定的谐波或创造全新的音色。

从简单的正弦波输入开始,应用波形整形功能可以产生更丰富的谐波频谱,将简单的音调转化为更复杂的声音。

正如您可能已经猜到的那样,使用波形器对波形的控制程度要远远高于普通的失真或饱和效果。

通过仔细选择和调整波形塑造功能,你可以预测和操纵谐波内容,创造出从模拟般的温暖到强烈扭曲的质感。

各种波形塑造技术

如果你不熟悉数学函数,下一部分可能会让你有点不知所措。

传递函数是一个数学公式,用于定义如何改变信号以产生输出信号。根据所使用的波形整形传递函数,您将获得不同的输出。以下是几种常见的技术:

多项式波形整形

之所以称之为多项式波形整形,是因为它应用多项式方程对输入信号进行变换。

声音输出是将输入信号提高到一定功率的函数,从而增强了带有额外谐波的波形。

为简单起见,我们使用正弦波作为输入信号。通过应用三次多项式函数(例如,y=x3y = x^3y=x3),正弦波被扭曲,引入了三阶谐波。

输出频谱中的奇次谐波增强了这种效果,从而增加了丰富的模拟失真。

指数波整形

指数波整形将指数函数应用于信号,从而产生尖锐的失真效果。效果的强度由指数函数的基数控制。

与多项式波形整形的例子相同,如果在正弦波上应用一个指数函数,如 y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1,波形就会被重塑,从而产生具有高谐波含量(即尖角)的更具攻击性的声音。

如果您想创建高频谐波,并使输出更加失真,那么这种整形功能就非常适合。

波形查找表

查找表波形整形可能是最复杂的波形整形功能,它将输入信号值与存储在表中的一组预定义输出值相匹配,从而实现复杂的非线性变换。

在这里,正弦波的输入值被映射到由查找表定义的曲线上。这可以产生难以预测和高度定制的声音,这也是实验作曲家喜欢它的原因。

通过查找表波形整形功能,您可以设计出简单的多项式或指数函数难以实现的独特波形,从而创造出全新的声音频谱。

如何掌握波形塑造

让我们按照时间顺序来确定掌握波浪塑造艺术的必要步骤:

了解所有波形赋形函数

不同的波形整形函数会产生不同的谐波结构。

了解并预测波形将如何根据所使用的功能发生变化,将有助于您创建所需的音效,而无需花费数小时来塑造音波。

从简单的开始。使用正弦波作为基本信号,然后开始应用不同的波形整形功能。记录每个函数如何改变波形以及它带来的声音。

使用频谱分析仪至关重要,尤其是初学者。直观的反馈将帮助您了解波形对声音的影响,从而更容易获得理想的声音。

例如,当对正弦输入应用一个函数时,你可以直接观察到频谱中出现的新谐波内容,帮助你了解不同的整形参数对声音的影响。

尝试不同的输入信号

正弦波、方波和复杂波形对同一波形整形函数的反应各不相同。

由于波形整形的效果会随输入信号的变化而变化,因此可尝试对正弦波和锯齿波应用相同的波形整形函数,并注意谐波含量的差异。

本练习将帮助您了解不同波形是如何变换的,以及如何预测不同声音的波形变化结果。

内置波形整形工具

大多数 DAW 都配备了波形工具,非常适合入门。

Ableton Live 是最流行的 DAW 之一,它自带的 "饱和器 "可让你应用不同的波形曲线,甚至绘制自己的曲线。

如果你想试试,可以先从默认的 "模拟剪辑 "设置开始,然后调整曲线或切换到不同的模式(如 "软正弦"),看看声音会有什么变化。

最佳波形软件

土星 2 号滤波器

FabFilter Saturn 2 是一款出色的失真和波形整形插件,提供多种失真风格和多波段音频处理。它还提供了无穷无尽的调制选项,让你可以自行塑造声音。

Saturn 2 是 FabFilter Saturn 的进化版,它重新设计了界面,增加了失真样式,增强了包络发生器,并具有更好的调制功能。

该插件可对音频的谐波内容和频谱进行精确控制,无论您追求的是微妙的温暖效果还是极端的失真效果。

血清(Xfer 唱片公司)

Serum 是一款出色的波表合成器,通过 Warp 模式具有非凡的波形塑造能力。

你可以直接在波表上应用各种波形整形算法,如弯曲、镜像或同步,实时改变系数。要做到这一点,请在 Serum 中加载一个基本波表,然后应用 "弯曲+"翘曲模式。随着量的增加,波形将发生弯曲并改变形状,从而引入新的谐波。

Serum 增强了对输入波形的创造性操作,提供实时视觉反馈,让你可以清楚地看到你的改变对输出信号的影响。

波浪元滤波器

Waves MetaFilter 将滤波与波形塑造相结合,让您可以在滤波的同时塑造声音。

你可以在滤波信号中加入失真效果,这将为你带来咄咄逼人的质感,并以不可预知的方式有机演变。这款经济实惠的插件提供了大量的整形功能、包络跟踪、LFO 和音序器控制、驱动、位压缩选项、延迟、侧链和 MIDI 学习功能。

u-he 斑马 2

Zebra 是一款模块化合成器,允许你绘制自己的波形曲线。它非常受欢迎,因为它直观易用,具有初学者友好的界面,并提供丰富的波形自定义选项。

在 Zebra 中创建一个简单的振荡器并通过波形器,绘制一条不对称的波形曲线以引入偶次谐波,然后用 LFO 调制曲线参数,以创建动态的模拟音效。

最终想法

我希望本指南能帮助您澄清一些围绕所谓波形整形工具的困惑。要对音频进行如此程度的操作,就必须了解声音的本质以及如何将其转化为数字内容。

波形塑造的原理一开始可能很难实现,但一旦掌握了这些原理,你就会发现这一工具可以极大地扩展你的音色调色板,让你完全掌控音乐制作。

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