合成器如何工作？音频合成器入门指南

6428570 · 发表于 2023-10-23

合成器如何工作？音频合成器入门指南

合成器在音乐中无处不在。电子流派正在蓬勃发展，合成器遍布流行音乐和嘻哈音乐。即使在独立音乐和金属音乐等传统的吉他音乐流派中，许多艺术家也经常使用这些乐器。

如果你正在开始音乐制作人的旅程，那么你需要掌握合成器。

在本文中，我们将从基础知识入手，让你了解什么是合成器及其工作原理。

我们将简要介绍合成器的历史。我们将比较模拟和数字合成器、软件和硬件合成器，并讨论单声道和复声道合成器的区别。

我们还将解释用于创建合成器补丁的不同构件、各种类型的合成器，以及你可能想要了解的合成器。

什么是合成器？
合成器是一种使用模拟或数字处理来产生声音的电子乐器。合成声音一开始是非常简单的音频信号，即振荡器产生的波形（下文将详细介绍）。

当这些基本波形通过合成器的各个组件时，它们会以各种方式被雕刻、过滤和增强，从而使我们最终能用这些乐器产生极其广泛的复杂声音。

在合成器出现的早期，它们通常被用来模仿（或合成）传统原声乐器的声音。虽然它们仍可用于此目的，但如今合成器更常用于创造前电子时代无法想象的音效。

模拟合成器与数字合成器
早期的合成器是在前数字时代生产的。

这意味着它们必须使用纯粹的模拟技术。我们今天所认识的模拟合成器最早出现于 20 世纪 60 年代。

它们直接从电力中产生声音，通过合成器的振荡器将电力转化为声音。通过控制信号的电压和信号通过合成器电路的路径，可以产生不同的音调。

模拟合成器至今仍备受推崇，因为许多人都喜欢其电路所产生的丰富、温暖的音色。

然而，从 20 世纪 80 年代开始，数字合成器也加入了这一行列。数字技术带来了全新的合成形式和更大的灵活性。数字技术的成本也低廉得多，此时，业余音乐家更容易接受合成技术。

软件与硬件合成器的对比
自 20 世纪 90 年代以来，音乐制作本身已成为一种主要的数字追求。除了前几十年使用的硬件合成器，我们现在还可以使用完全在 DAW（数字音频工作站）中运行的软件合成器。

虽然许多合成器爱好者仍然喜欢硬件合成器，但软件合成器的种类也多得令人难以置信。其中一些软件能非常准确地模仿老式合成器，而另一些软件则使用了更新的技术，让我们能创造出上一代电子音乐家无法企及的音效。

如果你想追求真正的模拟音效，那么使用硬件合成器是实现这一目标的唯一途径。你可能也喜欢实体合成器的触感，因此即使你想使用数字合成器，也可能会选择硬件合成器。不过，内置在 DAW 中的合成器所具有的灵活性和易用性也值得考虑。

单音合成器与复音合成器
单音合成器一次只能演奏一个音符。

这意味着它们通常更适合演奏主音和低音部分，因为它们无法演奏和弦。如果想同时演奏多个音符，就需要使用复音合成器。

多声道合成器可同时演奏的音符数量通常有限，因此在购买时要注意这一点。

例如，"四声道复音 "合成器可让你同时演奏四个音符。

在许多软件合成器上，你可以更改特定补丁的声部数量。因此，你可能会发现自己喜欢的预置默认为单声道，但必要时可以切换为复声道。

合成器的历史
20 世纪 60 年代，第一批可辨认的 "现代 "合成器开始出现。不过，电子乐器的历史要长得多。早在 1897 年，telharmonium 就获得了电子管风琴的专利。第一台哈蒙德管风琴于 20 世纪 30 年代中期问世。

Theremin 是一种无需演奏者身体接触即可控制的迷人乐器。它于 1928 年获得专利，你可能对它的声音并不陌生，因为自那以后，科幻小说和恐怖电影中经常使用它。

Moog 合成器于 1964 年首次亮相，它是合成时代的真正开端。早期的穆格合成器是大型的模块化合成器（它们由许多用跳线连接的组件或模块组成）。1970 年，Minimoog 面世，合成器突然变得更加容易获得。

这是第一批在音乐商店销售的合成器。它们价格昂贵，因此主要供严肃的音乐家使用，但这是合成器真正进入主流的开始。它们与早期的 Moogs 不同之处在于，它们不是模块化的，而且内置了键盘。换句话说，它们的外形与今天的大多数合成器非常相似。

很快，越来越多的合成器公司成立，ARP 和 EMS 等品牌也加入了这一行列。70 年代末，数字合成器开始出现，1983 年，雅马哈发布了 DX7，这是第一款销量超过 10 万台的合成器。这款经典合成器至今仍是最畅销的合成器之一，并开创了合成器真正成为大众市场乐器的时代。

20 世纪 90 年代，软件乐器诞生，人们对模拟合成器的兴趣再度高涨。本世纪初，70 年代的模拟合成器因其温暖的音质而备受推崇，其售价往往远高于原价。这促使 Moog、Korg 和 Arturia 等公司在 2010 年代以更实惠的价格生产全新的模拟合成器。

软件合成器也在不断发展，模拟仿真的声音变得更加精确，而 Xfer Records 和 Native Instruments 等软件公司则不断突破合成音效的界限。

合成器的基本构件
要开始尝试使用合成器，了解合成器音效的制作方法非常重要。这将帮助你学会如何快速有效地编辑预置，并走上从零开始创造自己音色的道路。

一旦你了解了音色是如何产生和雕琢的，你就能学会如何调整参数来创造你所需要的音色。下面，我们将向你介绍合成器的基本构件，并解释每个组件的作用。

振荡器
合成器的信号路径始于振荡器。我们在上文已经提到过这些振荡器；它们产生的基本波形是合成声音的基础。正弦波是最纯净、最简单的声音。谐波可用于产生其他稍复杂的波形。

谐波是在根音或基音基础上叠加的泛音--额外的高频音符。它们使声音更加丰富和复杂。

引入谐波可以产生新的波形，如方波、三角波和锯齿波。每种波形的声音都不尽相同，在大多数合成器上，你都可以选择希望振荡器产生的波形。

让我们用一个例子来更清楚地解释这一过程。100Hz 正弦波只包含一个 100Hz 的音调。然而，100Hz 锯齿波则是在 100Hz 基频上叠加多个额外的正弦波而产生的。它的谐波频率为 200Hz、300Hz、400Hz，依此类推--每个附加谐波都比上一个谐波安静。

在合成器中，噪音发生器也很常见。它能产生类似收音机中的静电声。它可以与振荡器产生的声音混合在一起，以提供更清晰、更厚实的声音。

滤波器
要解释滤波器在合成器上的作用，我们不妨打个比方。如果我们将合成音色的创作比作雕塑的创作，那么当我们选择振荡器将产生的波形时，就好比我们选择要雕刻的岩石类型--我们在选择原材料。

滤波器就像是雕塑家的工具，我们可以用它来开始从我们选择的原材料中雕刻出独特的形状。

最常见的滤波器类型是高通滤波器和低通滤波器。高通滤波器会切断低于某一点的所有频率（让高频通过），而低通滤波器则会切断高于某一点的所有频率。

因此，我们可以利用这些滤波器使声音变粗或变细、变暗或变亮。滤波器还能增强频率。你经常会在合成器的滤波器部分看到标有 "共振 "的控制钮--你可以用它在滤波器的截止频率（开始滤除声音的点）上创建一个更大的峰值。

如果在合成器演奏时对滤波器进行实时调整，就能产生响亮的音效。

LFO
LFO 是低频振荡器的缩写。这种振荡器的作用与我们已经讨论过的振荡器不同，它传递的频率实际上低于人类听觉的极限，也就是说，你听不到它们。

你能听到的是它们对其他振荡器产生的声音的影响。LFO 用于调制合成器音色--你可以用它来产生摇摆的颤音或闪烁的颤音效果。

想想经典的 dubstep 低音 "wub "音效，波动的音调就是 LFO 在起作用。LFO 可以与项目的节奏同步，使调制锁定在音乐的节奏上，也可以自由移动。

ADSR 包络
ADSR 是起音、衰减、延音和释放的缩写。

ADSR 包络线控制着声音从被触发的那一刻起随时间的变化。声音如何开始由其起音决定。起音时间很短的声音开始时会非常突然和尖锐--想想击鼓或拍手的声音。

起音时间越长，声音的开始就越缓慢。一个膨胀的小提琴音符就有很长的起音时间。

衰减是指声音从最初的冲击力消散的速度。拨动小提琴弦的声音衰减时间较快，而强力敲击钢琴的声音衰减时间较长。

延音控制的是一个音符在你按住不放时的持续时间。拨动小提琴的音符根本没有延音，而按住钢琴的音符则有更长的延音时间。只要我们愿意，合成器可以无限延音--只要我们按住音符不放，声音就会一直持续下去。

ADSR 包络
释放决定了我们释放音符后，音符会响多长时间。很短的释放时间意味着音符几乎会在我们松开按键后立即停止。两秒钟的释放时间意味着，一旦我们松开按键，声音将在两秒钟内消失得无影无踪。

音频合成的类型
合成有多种类型，可以用来制作各种不同的声音。下面我们将简要介绍一些最常见的类型。

减法：模拟和虚拟模拟合成
经典的模拟合成器使用的是减法合成，而模仿它们的现代虚拟乐器也是类似的操作方式。

这种合成方式之所以被称为 "减法"，是因为它以基本波形为起点，然后通过滤波器和包络线去除（减去）其中的频率内容，直至获得所需的声音。

我们已经解释过模拟合成器因其丰富、温暖的音色而备受推崇。这是由于波形在通过模拟合成器电路时的复杂行为。它受到这些电路的影响，这意味着所产生的声音并不完美或纯净，但它确实具有特色。

老式的模拟仿真往往听起来过于干净和数字化，无法与原始机器的声音相媲美。然而，较新的模拟仿真会模仿原始模拟电路的结构，以获得尽可能接近理想的模拟音效。它们通常听起来很棒--音色更接近于其灵感来源的合成器。

加法合成
加法合成的工作方式与减法合成相反。

我们不是从波形中做减法，而是从头开始构建新的声音--一次一个谐波。在加法合成中，我们可以通过控制每个谐波的频率和振幅（音量）来创造声音。

这意味着我们可以创造出不寻常的声音，而如果使用减法合成，这些声音是无法实现的。我们可以对谐波进行非同寻常的处理--例如，将谐波移出音调。最终，我们可以创造出极其有趣和复杂的音效，这些音效可用于音效设计，也可用作不寻常的音垫。

调频合成
雅马哈著名且成功的 DX7 采用了 FM（频率调制）合成技术，其音色与那个时代有些关联。

因此，如果你想模仿 80 年代的键盘音色，这可能是一种方法。DX7 钢琴音色堪称经典，但听起来非常像数字版钢琴。它非常干净、质朴--完全不像真正的钢琴，但却与众多经典唱片的音色息息相关。

这是一种相当复杂的合成方式。它通过使用两个振荡器来工作；第一个振荡器被称为载波，产生原始频率，而第二个振荡器则通过随时间推移引入额外的谐波来对其进行调制。

波表合成
波表合成器并不使用振荡器产生的基本波形来构建声音，而是使用录音样本。这可以是任何录音，从乐器、动物叫声到雨声。波表合成器从样本中抓取一个快照或一个选段，并将其用作原材料。

这样就能产生千变万化的声音，近年来，这些合成器在各种电子音乐流派中变得异常流行。

模块化合成
模块化合成让我们回到了最初的 Moog 时代！这些合成器被分解成不同的模块--一个用于振荡器，一个用于滤波器，等等。从本质上讲，这种合成方式允许你定制自己的合成器。

你可以将不同的模块连接在一起，进行任意配置，而不是购买一个以特定方式运行的封闭盒子。这种合成方式既可以通过硬件实现（你可以单独购买模块），也可以通过软件实现，它允许你虚拟地将不同类型的模块拼接在一起。

粒状合成
粒状合成是一种创造奇特美妙音效的好方法。它使用采样作为声音的基础--将录音分解成称为颗粒的细小音频片段。然后，可以对这些音粒进行分层、调制和编辑，以构建随时间演变的奇异纹理。

在更广泛的音乐制作领域中，合成是一个极其深奥和丰富的领域。仅在模块化合成等领域，就已经形成了完整的亚文化！我们希望你能以本文为起点。

既然你已经了解了基础知识，就可以立即开始制作合成器贴片，但你也可以将注意力集中在你认为更有趣的合成部分，并真正开始深入了解它们。至少我们希望，当你下一次看到合成器时，不会再觉得旋钮和按钮的排列如此令人困惑！

出处：https://www.izotope.com/en/learn/the-beginners-guide-to-synths-for-music-production.html

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