關(guān)于合成器: 震蕩濾波調(diào)制與波形調(diào)制
在這篇文章里我將重點(diǎn)介紹一下震蕩濾波調(diào)制(oscillating filter modulation)和波形調(diào)制(waveform modulation)。然后會對比一下由這些調(diào)制組合產(chǎn)生的邊帶頻譜與頻率的區(qū)別。
合成器上的resonance或者emphasis參數(shù)通?刂浦鵀V波器輸出回到它的輸入的反饋量(在76年的五月/六月專欄上可以看到)。如果這個參數(shù)調(diào)得足夠的高的話,濾波器自身就會產(chǎn)生震蕩。通常震蕩產(chǎn)生的波形是正弦波(只有很少的諧波成分),聲音比較接近哨聲和歌唱的聲音。除了震蕩濾波器輸出的正弦波,震蕩的壓控濾波器(VCF)的調(diào)制原則上和一般的壓控振蕩器(VCO)的頻率調(diào)制是一樣的。
當(dāng)有音頻信號輸入到震蕩的濾波器中時(shí),輸入的信號會試圖將濾波器的震動同步到自己的頻率上。如果輸入信號的頻率與濾波器的震蕩頻率相近的話,濾波器的震蕩會同步固定到輸入信號的頻率上。如果之后將輸入頻率作出一點(diǎn)變化(比如加一點(diǎn)vibrato),那么濾波器的震蕩的相位相對于輸入信號的相位會發(fā)生改變,但是頻率不會發(fā)生變化。如果先輸入一個固定頻率的信號讓濾波器震蕩頻率同步,之后將輸入信號的頻率變化幾個半音,那么濾波器的震蕩會打破這種同步。在這種情況下,你可以在濾波器的輸出同時(shí)聽見輸入音頻與濾波器震蕩之間相互地碰撞。
如果你的合成器的濾波器可以產(chǎn)生震蕩的話,你可以很容易聽見這個現(xiàn)象。首先關(guān)掉輸入到濾波器的振蕩器的信號。然后調(diào)節(jié)濾波器的反饋設(shè)置,讓濾波器發(fā)生震蕩。將濾波器震蕩頻率設(shè)置到500Hz(比中央C高一個八度),然后關(guān)掉反饋。打開一個振蕩器,輸入到濾波器中,將音高設(shè)置到與之前濾波器產(chǎn)生的音高相近。然后打開濾波器的反饋。將振蕩器的頻率升高/降低一點(diǎn)。在某一時(shí)刻如果你聽見純凈的聲音,那么表示濾波器震蕩頻率與輸入頻率同步了。隨著你降低輸入信號的頻率,濾波器震動就會打破頻率的同步,產(chǎn)生出一種像脈沖似的跳動。隨著你繼續(xù)降低輸入信號的頻率,你會聽見濾波器調(diào)制再次同步到輸入信號的頻率,但這一次頻率是它的第二泛音(高八度)。因此,將濾波器震蕩同步到任何輸入信號的強(qiáng)泛音上都是有可能的,只需要細(xì)致地調(diào)節(jié)濾波器頻率與輸入信號頻率的相對關(guān)系。
將振蕩器的信號輸入到震蕩的濾波器中,用一個vibrato控制信號來調(diào)制濾波器和振蕩器,可以得到一種特殊的,與人聲接近的vibrato。圖一展示了這種設(shè)計(jì)。將震蕩濾波器的頻率小心地調(diào)至壓控振蕩器的第二泛音上。調(diào)節(jié)振蕩器調(diào)制量,得到一個比較舒服的vibrato,然后在不打破頻率同步的前提下,盡可能提升濾波器調(diào)制的量。這樣得到的輸出信號會有很強(qiáng)的第二泛音,相位與輸入音頻相對形成vibrato。
矩形波調(diào)制(也叫做脈沖寬度調(diào)制),是通過調(diào)制波形的一側(cè)垂直邊緣的位置(不調(diào)制另外一側(cè))達(dá)到的。這樣的調(diào)制只會影響到基波和較低的諧波成分,而不影響較高的諧波成分,因此會帶來一點(diǎn)Detune。當(dāng)調(diào)制速度較慢的時(shí)候,我們會聽到加入“合唱效果(chorus)”,讓聲音變肥。這個效果在低頻段比較明顯,而在高頻部分并不明顯。因此,波形調(diào)制也會造成單獨(dú)頻段上的幅度調(diào)制(可以查閱76年的三月/四月專欄)。
調(diào)制頻譜的對比
圖2a是一個壓控振蕩器的正弦波輸出,250Hz-1kHz用100Hz的正弦波進(jìn)行調(diào)制。圖2b是500Hz正弦波用100Hz正弦波進(jìn)行幅度調(diào)制。圖2c是一個低通濾波器的輸出,100Hz的鋸齒波輸入到濾波器中,250Hz-1kHz截止頻率用100Hz的正弦波調(diào)制。最后,圖2d是500Hz的矩形波,寬度用100Hz的正弦波調(diào)制。
邊帶頻率的情況都是一樣的:音頻的加信號和減信號以及調(diào)制頻率的倍數(shù)。邊帶頻率的強(qiáng)度取決于調(diào)制的種類。最簡單的是幅度調(diào)制:只有簡單的加信號(500+100)和減信號(500-100)。接下來是濾波調(diào)制,雖然多了很多邊帶頻率,但是只有靠近未調(diào)制頻率的邊帶強(qiáng)度才最強(qiáng)。頻率和波形調(diào)制在復(fù)雜程度上是相同的,在遠(yuǎn)離未調(diào)制的500Hz的位置也有明顯的邊帶頻率。對我們的耳朵來說,單獨(dú)的邊帶的準(zhǔn)確強(qiáng)度并不明顯,所有邊帶的總能量以及分布情況才是影響我們聽感的因素。
原文:BOB MOOG
編譯:兔子
轉(zhuǎn)自《midifan月刊》2016年05月第122期
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