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作者:苏止婆 | 出处:苏止婆 | 07-11-20 13:57:42 | 阅读:
如果你读了前两章的话,应该大致知道如何构建24dB/oct滤波器,并能够定义其截止频率,以及滤波器和处理信号谐波相位之间的“捣鼓”关系。本文我们开始讨论共鸣,输入过载,并创建一些经典的模拟滤波器的效果……如何?
这里的关键词是“孤立”(isolation)。设想一下,当你把一根弦放在播放音乐的音箱前时,我们会注意到有时弦是震动的,但有时又不震动。你所看到的现象就是共鸣(Resonance)。如果该弦被音乐中的某类频率激电脑感动了——与其自然共鸣频率一致的话,就会产生“共鸣”心有灵犀地共同震动——所谓共鸣这个词的引申含义你还不明白吗?如果没有产生共鸣的频率,它就是“静静的顿河”。同样的还有小提琴的琴身,或者是管子中的空气。的确,这些共鸣频率的位置与关系是乐器音色区别的重要因素。再给你讲个故事,那些造悬桥的工程师,最怕什么知道吗?对了,就是要确保桥别和风共鸣了。但是这又与模拟滤波器有什么关系吗? 回答1:没有什么。被动RC滤波器没有共鸣频率。可以任由信号经过,不管滤波器电路多么复杂,只会根据其响应旁通或衰减而已。 回答2:关系重大。如果你把电阻、电容和第三个称为电感器的元件组合在一块,或是用在带有两个或更多极点的有源电路中,那么在特定频率上就可以让这种相对简单的电路有些共鸣(请看图12)。 此外,所有被动型滤波器增益比整提小得多,而主动型共鸣电路则可以推动频率,让这些谐波听起来比输入信号要响。我会告诉你为什么这样不过,正如CEDAR Audio公司的研发总裁Dave Betts所说,“很明显它为什么会这样,这是第二微分等式的解决方法。”微分——微积分——高等数学——是的,哦……但至少我可以告诉你哪些频率被强化了,那就是截止频率部分。 图13显示了共鸣低通滤波器的理想化共鸣结果。正如你所看到的那样,滤波器仍然衰减高于截止频率部分的频率,不过截止频率周围的波段强化了。此外,低频部分也轻微衰减了一下(不过因为某种原因,一般这个现象在这类示意图中都不表现出来)。共鸣顶峰部分的宽度由一个称为Q的参数定义。如果Q值低,顶峰就更宽,但当Q增加时,滤波器的顶峰响应就会越来越明显,会创造出戏剧化的音调变化。请看图14与图15。
如果我们用电压控制器来上下扫动截止频率,该波段的谐波重音也会上下变化。最后产生了众多知名的有历史记忆的模拟合成器的音色。现在,你可以转动共鸣控制来创建这些“模拟滤波器扫动”味道的音色了——Sweep——Sweep! 第五步:自我振荡 但这还远未到故事结束的那一刻。如果你继续增加Q值,共鸣变化地会非常积累,高频与低频部分几乎从信号中消失,而另外一种效果诞生了:滤波器开始在其截止频率部分自我振荡(请看图16)。这是一种强大的声音效果,而施展自我振荡效果的滤波器将会给电子合成器创造出一系列的独特的非自然音色。 第六步:合成器天堂?
可以说共鸣低通滤波器定义了减法合成器的音色。事实上,一些乐器的滤波器变得如此让人“崇敬”,乐手都认为其它控制因素很难提供它这种变化的音色结果。但我要提醒你一下,这是很狭隘的观点,具体原因后面的声音合成的秘密部分将会继续讲述。不过,带着所有滤波器相关的热情,我们再来看一下如图14到16所建议的一些可能性: 我们可以用静态滤波器来强化某段频率,创造声音的特性,让其卓然于复杂的总体混音之中。 我们可以用两个或更多静态滤波器来创造声音中的共振峰,并精心调节,达成人类发音的那种特性,或是传统原声乐器的效果。 如果我们用带Q值调节的共鸣滤波器操控截止频率音高,在演奏键盘时就会创造与演奏保持一致的出特有的“强化”的音色效果。 进一步增大Q值,我们可以(在大多数但并不是所有的合成器上)进入自我振荡的领域。与输入信号的某些频率共鸣。这样会创造出特别的失真效果,在创作“古怪疯狂”的音色时非常有效。 将Q值增到最大,滤波器会变成正弦波生成器,如果滤波器追踪键盘电压精确地话,我们可以象演奏特别的振荡器那般演奏它。我们甚至还可以用滤波器调制电压来增加一些颤音感。理论上输入信号过不了这个点,不过很少有滤波器会完全按理论情况移除所有信号的,因此在制作现代音乐时还可以再发挥一下。
如果这些声音操作方法和你的所想还是不太一样,那也不要担心。后面还会再介绍的。现在我们要关注的是在滤波器里修改信号的多种方式。我们刚用了低通滤波器,但不要忘了高通滤波器,还有梳状滤波器,再到带通与带阻滤波器。 这又给我们留下了什么空间呢?看看这样如何:一台强大的模拟合成器提供了几个滤波器。大部分是主动型,除了到处都有的低通滤波器,还有可能从其它四种滤波器中选择。而这些滤波器大部分都电压可控,这样就可以用更为广泛的调制控制器来操控截止频率。有些可以共鸣,让声音变化地更为丰富。有些则提供了范围更广的截止频率斜率调节可能,而它们大部分都可以自我振荡,这样对声音的调节更为宽泛有益,你甚至可以把滤波器当作合成器内的额外的振荡器使用。最好的滤波器,可以让你用控制电压声源来控制Q值,这就是电压控制共鸣了。还有很少一些合成器甚至可以让你把其它信号插入到反馈循环中,以此生成共鸣效果,这会导致更让人吃惊的结果。 小节一下,模拟合成器中的滤波器的作用,没有比它更为让人惊讶的了。事实上,如果你把Moog振荡器的输出让它经由Korg的滤波器,音色是象什么呢——当然是象Korg合成器的音色了。相反地,如果你把Korg的波形用Moog滤波器来调节,结果就是Moog合成器的音色。明白了吧,滤波器有多么重要,如果你想成为更有创造性的合成器专家,根本上就是依赖于你获得了什么音色,又是怎么来处理音色。那就没有什么合成的秘密了不是吗。 |
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