减法合成器

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减法合成器

在最简单的形式中，包含三个主要部分 - 振荡器、滤波器和放大器。振荡器产生基本的声音，通常是正弦波、脉冲波或锯齿波；滤波器勾勒出来自振荡器的波的频谱；放大器随着时间的推移控制生成和过滤波形的音量 - 称呼为“包络”。

请注意，下图中的水平线表示声音本身的路径 - 垂直线表示控制信号。例如，包络仅调制（控制）放大器——它不会直接影响声音。

我们现在将依次查看每个部分，从振荡器开始，因为这是声音的来源。当它们产生声音的基本组成部分时，需要一些方法来从键盘控制它们的音高。

在模拟世界中，这是通过控制电压（因此称为电压控制振荡器或 VCO）来完成的，最常见的方法是所谓的“每倍频程一伏”系统。键盘的布置使得每当按下一个键时，就会产生一个电压，该电压实际上用于将振荡器调谐到所需的音符。

锯齿 Sawtooth -

有时简称为 Saw，它包含所有谐波，奇数和偶数，按比例值，因此，它听起来“丰富带点嗡嗡声”。高次谐波具有相对较大的振幅，这使波形具有特有的明亮声音。

脉冲 Pulse -

脉冲波是一种矩形波形，通常能够通过 LFO（见下文）改变其正循环的长度与其负循环的长度（或其宽度）的比率。在宽度最窄的地方，它听起来又细又尖，这有时被称为占空比。如果每个周期的宽度相等，它也被称为方波：

方波 Square -

一种特殊类型的脉冲波，因为它只包含奇数（而没有偶数）泛音或部分泛音，因此具有空心的声音，不但能理解成管乐器的音色质感。谐波的幅度随着频率的增加而减小。

正弦波 Sine -

正弦波只包含基频没有谐波，这就是它听起来纯净或简单的原因， 正弦波是頻率成分最为单一的一种波形，因这种信号的波形是数字上的正弦曲线而得名。任何复杂信号，其实都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。

噪音 Noise -

等于噪声——或者更准确地说是合成器上最常见的白噪声，它包含所有连续随机变化的频率。它没有谐波或部分，因为频率不是彼此的偶数倍。它也没有基频。粉红噪声的高频成分比白噪声少，而棕色噪声的高频成分则更少。

同步 sync -

大多数多振荡器的合成器具有同步功能，通常在第二个振荡器上。这迫使被调制的振荡器（通常是第一个）在调制振荡器每次完成一个周期时从零重新开始其波形。

因此，当您改变调制振荡器的频率时，它不会改变音高，而是会改变音色，从而产生特有的金属声音。

滤波器 Filter -

通常被认为是合成器中最重要的部分，几乎与使用的合成类型无关，因为它是对声音影响最大的参数。滤波器有许多不同的形式——最常见的分类方法是基于衰减曲线的形状。

如果给定频率的正弦波馈入滤波器，则输出表示滤波器在该频率处的衰减。当在多个频率下测量并绘制在图形上时，这称为滤波器的频率响应曲线。最常见的滤波器曲线类型是低通（切断高频，让低频通过——最常见的）；高通（切断低频，让高频通过）；带通（切断高频和低频，让中频通过）；和带阻（切割非常窄的频带）。

滤波器开始影响信号的点称为截止点，这通常是合成器上滤波器的主要控制点。截止斜率的陡度也对声音有很强的影响 - 大多数当前的模拟合成器具有 12 或 24dB/倍频程滤波器，这是通过将多个更简单的 6dB 滤波器级联在一起以产生更陡峭的坡。这些滤波器中的每一个也称为极点 - 24dB/倍频程滤波器通常称为 4 极点滤波器。

滤波器的最后一个重要方面是它的共振控制，增加共振会强调截止点附近的一个非常窄的频带，并产生不同的声音。

包络 Envelope-

用于描述声音音量随时间变化的术语。大多数合成器都提供了一个包络发生器来调制放大器以控制包络——它的参数通常被分成称为起音 Attack、衰减 Decay、延音 Sustain 和释音 Release 的部分。

从静音到初始最大声点的时间是起音，而在此之后包络减少到稳定值的时间是衰减。然后声音继续保持在一个称为延音的级别，并且只要按住琴键就保持在这个位置。



一旦松开琴键，声音就会恢复衰减，这次衰减的速率由 释音设置决定。需要注意的是，虽然、 衰减和 释音控制包络设置更改的速率，但 延音参数是一个级别。

一旦有包络发生器的想法，就意识到它们也可以用于调制合成的其他方面，例如滤波器截止，因此大多数减法合成器至少提供两个 包络。

低频振荡器 LFO-

用于不产生声音（其频率范围太低而无法听到！），而是像包络发生器一样，作为控制信号。最常见的用途是调制振荡器的音高以产生颤音效果，但它也可用于调制颤音放大器或滤波器，例如与 MIDI 时钟同步以产生长时间的滤波器扫描。

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