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音色设计,顾名思义,是用一些方法创造出特定的声音,从而赋予声音情感,功能或艺术表达。
通过电脑创作音乐时,一般使用合成器创造与调制音色,以达到设计音色的目的。另外,使用效果器调制来自音源或采样的音频信号也是广泛使用的音色设计方法。
要了解如何进行音色设计
采样器通过播放预先录制的音频片段(采样)来生成声音。它是连接现实世界录音与电子音乐制作的桥梁。
应用场景:真实乐器仿真、人声处理、节拍制作、音效设计
振荡器是合成器的“声带”,通过电子或算法产生周期性波形,是合成音色的基础。
| 波形 | 谐波结构 | 听觉特性 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 正弦波 | 仅基频(无谐波) | 纯净、柔和 | 底音、电话音、测试音 |
| 三角波 | 奇次谐波,强度与谐波序数平方成反比 | 柔和、略空洞 | 长笛、铃声、铺垫音色 |
| 方波 | 奇次谐波,强度与谐波序数成正比 | 空洞、鼻音感 | 单簧管、游戏音效、贝斯 |
| 脉冲波 | 谐波丰富度随占空比变化 | 尖锐、鼻音感 | 簧乐器模拟、复古音色 |
| 锯齿波 | 所有整数次谐波 | 明亮、锋利 | 弦乐、铜管、主奏音色 |
| 噪声 | 全频段随机能量 | 嘶嘶声、风声 | 打击乐、氛围、特效 |
调制是通过一个信号(调制源)控制另一个信号(调制目标)的参数变化,为静态声音注入运动与生命力的关键技术。
专用于脉冲波的调制技术,通过周期性改变波形的“开”(高电平)与“关”(低电平)时间比例来创造音色变化。
现代合成器通常提供调制矩阵,允许用户自由连接调制源与目标:
| 调制源 | 可调制目标 | 典型效果 |
|---|---|---|
| LFO | 滤波器截止频率 | 哇音效果 |
| 包络 | 振荡器音高 | 音高滑音 |
| 力度 | 滤波器谐振 | 强奏时更明亮 |
| 触后 | 震音深度 | 按压时增加颤音 |
| 调制轮 | 失真人度 | 实时增加过载 |
| 音序器 | 波形选择 | 循环音色变化 |
合成是通过合成器设计音色的基础方法。
傅里叶告诉我们,无论多复杂的波形,都可以被分解为一系列相位、振幅、频率各不相同的正弦波。
若是想要合成一个确切的波形,有两种相反的基本思路。分别是从一系列丰富的正弦波中删去不需要的正弦波,以及,往一片空白中加入需要的正弦波。
这两种思路分别对应着减法合成与加法合成。
减法合成,顾名思义,是通过”做减法“来合成音色。
一般情况下,减法合成会采用谐波丰富的波形(例如锯齿波,方波)作为初始波形,然后通过使用滤波器来“减去”不需要的谐波,从而达到合成音色的目的。
例如:一个锯齿波,在频域上有着基频与基频整数倍的所有谐波,此时用高切滤波器切去所有的谐波,就得到了基频,也就是正弦波。
减法合成是最常见,最泛用的合成方法。
加法合成,顾名思义,是通过“做加法”来合成音色
与减法合成不同,加法合成使用一系列谐波单一的波形(例如正弦波)作为基础,然后将这些正弦波按照谐波分布排列。通过编辑基频与每一个谐波的响度与相位,从而达到合成音色的目的。
例如:将每一个谐波的响度依次调低,相位全部相同,就得到了锯齿波。而此时将偶数次谐波的响度调零,相位不变,就得到了方波。
加法合成擅长构建拟真音色和复杂音色。
物理课上,我们学过:波具有三个要素,频率、振幅与相位。若用A波控制B波的要素,声音会同时受这两个波的影响,其中A波称为调制信号,B波称为载波信号。
当一个波形(调制信号)控制另一个波形(载波信号)的参数时,会产生复杂而富有表现力的新声音。
重采样(Resampling)在不同的职业背景下具有不同的两种涵义。
在音频工程学(Audio Engineering)的背景下,为确保不同播放系统之间兼容性,满足不同媒体格式所需的质量标准,音频工程师(Audio Engineer)需要通过改变音频文件采样率(Rate)或位深度(Bit Depth)的序列过程被称作重采样。
此重采样通常被成为采样率转换(Sample Rate Conversion)
重采样需要音频工程师对数字音频原理有极高的理解,其会直接影响到:
音频的清晰度、音频的深度、音频的整体保真度。
重采样的技术算法过程涉及到通过增加采样增加采样率的上采样(Upsampling)和通过删除采样降低采样率的下采样(Downsampling)。
由于混叠、播放环境等元素的影响可能会产生不被期望的声音,因此重采样算法旨在最大程度保留原始音频信号的同时减少这些问题。
当涉及到制作人背景下的重采样时,重采样将不仅仅是调整采样率与位深度。
作为一种独特的声音设计方式,重采样为音乐创作、MIDI编写、音色设计、编曲思路等方面提供了极大的可能性。
重采样可以将简单的样本转变成复杂的纹理,打破了原本声音设计的局限性。
通过捕捉记录输出的声音,对其进行处理,添加各种效果,营造出一种独特的声音。
在重采样过程的开始,需要选择一个样本源,它可以是任何一种声音,从最简单的One shot到已发行的歌曲。
将采样添加到daw中后,调整它的效果,如音高变化,时间拉伸,添加失真(Distortion)、延迟(Delay)、混响(Reverb)等效果器。
最后,对经过处理的样本进行记录(Recording)并将它运用到编曲过程中。
波表合成,顾名思义,是通过加载复杂波形来合成音色。
当涉及一些复杂音色时,例如电吉他,你会怎么去制作它呢?是使用加法合成去模拟电吉他每个瞬间的谐波分布与相位,还是用减法合成去无限逼近电吉他的声音?或是FM合成?
随着时代的发展,人们发明了波表合成,通过直接将先前准备好的波形(可能来自现实录音,也可能来自合成器采样,总之是一段声音)装入振荡器,直接输出复杂的声音。相比于对基础波形进行复杂的调制,这样做会占用一些存储空间,但节省了大量的算力。
波表合成是一种灵活的,擅长构建复杂音色的合成方法。
包络描述声音参数随时间变化的轮廓,是塑造声音“性格”的关键。
LFO产生低于20Hz的信号,用于周期性调制其他参数。
| LFO波形 | 调制目标 | 典型效果 |
|---|---|---|
| 正弦波 | 音高 | 柔和颤音(Vibrato) |
| 三角波 | 滤波器 | 规律哇音(Auto-wah) |
| 方波 | 振幅 | 节奏断奏(Tremolo) |
| 锯齿波 | 波形位置 | 扫描音色 |
| 随机 | 任何参数 | 有机变化感 |
| 采样保持 | 音高/滤波 | 随机步进变化 |
宏是将多个参数绑定到单一控制器的系统,实现复杂变化的“一键控制”。
应用场景:
设置技巧:
XY调制提供二维控制平面,允许同时调整两个维度。
典型配置:
高级应用:
类型_特征_BPM_调性(如Pad_Ethereal_120_Cmin)