合成器基础知识【转】

观沧海

诚然，坛子里好多高手都是合成器演奏的专家，但是关于合成器工作原理，我们又知道多少呢？看看这篇文章吧……


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合成器入门基础


合成器看上去功能一堆，可能很多朋友看了即眼花撩乱不知从何下手，而数字功能合成器虽然都会带很多Preset，但Preset用久了对你来说也许还是不够，且个性也被开发者给决定了，所以简单的做个合成器操作方式说明，希望能对想自己调音色的朋友有帮助。

由于合成器为多Module组合，方式非常多元，因此这篇以搭配功能较完整的SuperwaveTrance-Pro独立Soft-Synthesizer为例。

                             

大多数合成器的ModuleRouting次序会像这样：

MIDI Input -> MIDI to Poly -> Detune -> OSC -> Filter ->Envelope -> Amp -> Poly to Audio -> Effect -> Output

输入讯号为MIDIInput，来自你的MIDIKeyboard。

MIDI讯号输入后，透过Poly(复音)或Monophonic(单音)决定转为Polyphony，接着 Polyphony讯号经过Detune或Pitchbend决定音高并做控制，后面是几个属于Polyphony触发后的动作：



1.Oscillator、OSC、VCO、DCO

第一个会先由Oscillator震荡器产生波形(Waveforms)，Oscillator简称OSC为多数，但合成器不一定都得依赖OSC 才能产生波形，如Wavetable或Waveshape等其它方式也可，只是基本上没有先产生波形的话，后续动作还是无法进行的；而VCO在硬件上是较 常见的标示，透过电压控制，全名为Voltage Controlled Oscillator，压控震荡器，DCO的D则代表数字Digital。


Pulse和Square是同一种型态的波形，差别在于不同宽度，所以Trance-Pro上的Waveform选项就没有直接标示Square 这一种，Pulse和Square波形可透过Pulse Width或PW、PWM旋钮改变宽度，基本置中以Trance-Pro的设定就是Square，负数可以控制起始宽度，正数控制尾段宽度，Saw和 Ramp也是同属，方向不同。

另外Trance-Pro也附加了两种Noise waveforms，Noise为随机波形，可以用来合成一些如海浪声之类的音效音色。

大致上Waveforms适用的音色参考如下：

Sine：FM、Lead、Organ。
Triangle：Percussion、Bass、Flute。
Square、Pulse：Lead、Pad。
Saw、Ramp：Lead、Pad、Bass。
Noise：Percussion、Ambient。

在Trance-Pro的设计上，单一Waveform可以合成到七段，所以OSC的上方可以设定模式，如果你选用Superwave的话，再上去1-2则可以调整七段各自不同的Detune，左边为两个主Waveform的Pan。

OSC右边Octave和Semi则是OSC2音高的调整，Octave可以调高或调低八度，Semi、Semitone为微调，下面的Sync钮为同步，开启的话两个OSC会以相同速度震荡。

2.Filter、VCF、DCF

波形产生之后，接着做过滤的动作，VCF全名为VoltageControlled Filter，也是硬件上较常见的标示，合成器上的Filter除了单纯的滤波，因为起始时间早，所以也会影响声音的亮度。

Filter通常会搭配的控件目：

Cutoff：Filter滤波程度。
Cutoff Freq、CF、KF：Filter滤波的频段。
Resonance、RESO：调整共振强度。

而Filter的主要类型则有这些：

LPF：Low PassFilter低通滤波器，保留低频砍高频。
HPF：High PassFilter高通滤波器，保留高频砍低频。
BPF：Band PassFilter带通滤波器，保留主段砍其它频段。
BRF：Band RejectFilter带拒滤波器，砍主段。

可通过的频段称为PassBand通带，不可过的称为StopBand停带，所以如HighPass Filter即为High Band可通过，Low Band Stop。

3.Filter Envelope、ADSR

Envelope主要任务为塑型，经过Filter之后的Waveform没有做封包动作的话，Wave无法成型，且声音没有表情可言，所以第一 段个别的Envelope，通常和Filter走在一起，所以有时候你可能找不到直接标示Filter Envelope或ADSR的Module，那么他就在Filter Module内。

Envelope会决定你Keyboard压下音符之后，声音所出现的表情，包含强度，时间长短等，一般以ADSR四段的形式最常见，但由于可多可少，最小由AR、AD两段到DAHDSFR七段都有，这边我们直接介绍DAHDSFR。



D：Pre-Delay，第一个D的代表，MIDI讯号输入后到发声之间的延迟时间。
A：Attack，决定起始声音的强度。
H：Hold，Attack结束到Decay间的Sustain持续时间。
D：Decay，第二个D，也就是第一段衰减幅度。
S：Sustain，音长，没有Hold的话，这段可以决定主要持续时间。
F：Fader，决定Release的Fade Out模式，先强到弱或直线或先弱再消退。
R：Release，决定Fade Out消退时间。

Filter Envelope往往会搭配一个Amount或Depth控件目，这可以用来设定整体Envelope的控制程度，或者你也可以将它当成Filter Envelope的输出讯号来调整。

4.Amp Envelope、VCA、DCA

到了Amp Envelope封包之后，再经过Poly to Audio，合成器的声音其实就可以使用了，通常Amp Envelope的目的是将多个OSC的Wave再做整合，所以像Trance-Pro这样可以分开的反而比较少见，这边也比较不会同Filter Envelope附带一个Amount、Depth控件目。

而在Trance-Pro的设计当中，Filter、Filter Envelope及Amp Envelope三个Module都有Lock／On开关可切换，调到Lock的话，属于OSC2的该控件目为无效，两个将联合由OSC1的该控件目 为主，也就是Link模式，On则代表两个可分开控制。

如果你的OSC不需要经过Effect，那么直接由图中8的Amplifier控件目决定输出即可。

略过讯号转换不说的话，Synthesizer最基本的三个Module即为VCO、VCF、VCA。

VCA全名为Voltage ControlledAmplifier，压控扩大机，不同于dBGain，操作方式是透过电压量控制讯号量大小，所以转到最小的时候往往表示讯号量 * 0，也就是无声，最大则可以由一倍到数倍，在软件上也是如此仿真。

5.LFO

LFO全名为LowFrequency Oscillation低频震荡器，也常常搭配在合成器里，但不属于合成器发声必备Module，可有可无，少了LFO的合成器一样可以发声。

虽然同样名为Oscillation震荡器，但他和VCO不同样使用于纯粹产生初始波形，反而类似Polyphony的发送式Effect，将原 始声音加上低频慢速震荡变化为另一个声音，可产生Sweep、Tremolo、Vibrato等形式的声音个性，也就是震荡的周期之慢是你可以清楚听到 的，甚至搭配Arpeggiator也可型成Arpeggio，透过Trance-Pro LFO设定Wave，则可决定变化模式。

Depth控制变化程度，Rate控制变化速度，下面Mode可以决定变化速度跟随Beat还是Rate，跟随Beat的话，右下方5-2的Arpeggiator还可设定Arpeggio变化方式。

少数合成器的Arpeggiator是跟随MIDI，或是使用LFO与MIDI之间切换，那么这种Arpeggiator在MIDI模式下的Routing就会走在Polyphony触发之前，变成MIDI讯号的一部份。

LFO右边的Dest可以决定你要将这段LFO发送给哪个Module，Key On开关则可决定是否跟随Keyboard输入维持强度，Route设定直接变化或跟随Wheel，S/H表示LFO震荡力度，预设Soft，开启为Hard。

如果想调整基本发声组合，那么LFO你可视为Flanger Effect，最后才来考虑设定都可以。

6.Modulation、Gate

Modulation也是Polyphony属，附加的Routing交换设定，可以设定发送左边的Input到右边Dest，用以产生一些特别的声音。

Gate在Trance类乐风较常使用，虽然Trance-Pro本身没有附带，但使用上其实很简单，因此这篇不多做说明。

7.Effect、Delay

Effect之后，都属于Audio属了，也就是来到这边，声音一定都已经过Poly to Audio，这边可以决定声音的肥瘦与远近感，因此你可以由Mixing的角度来做这后面的调整。

Synthesizer最常搭配的Effect，首要就是Ping-Pong Delay，可兼顾立体感及产生延迟衰减效果。

偶尔可能附加的其它效果器，次之常见的为Echo Delay、Reverb、EQ，第三为类似LFO效果的Flanger、Chorus、Distortion，最少见为Compressor。

8.Output、Limiter

到了Output，可以很单纯的决定这个Synthesizer总输出，也算是完结了，要是旁边又写了一个Limiter，那么它通常走在 Output之后，并且这个标示为Limiter的功能在Soft-Synthesizer的设计上往往不像Ratio极大的Compressor，很有 可能只是单纯的Soft-Clip，只为限制总输出存在，因此具不具备Compressor／Limiter功能，稍微将Gain转大即可得知，如果 Clip声很清楚，表头却又不会超出Peak 0dB的话，通常就不具备Compressor／Limiter功能了。



总结，想用Synthesizer调整自己想要的声音，最简单的走法。

1.产生声音：VCO ->VCF -> VCA

OSC选择Waveforms产生波形 -> Filter Envelope帮Waveforms塑型 -> Amp Envelope做最后多OSC的合成塑型

2.处理声音：LFO ->FX -> OUT

LFO调整震荡模式 ->Effect处理Audio音效 -> Output控制输出

如果可以先玩熟这两大项步骤的话，剩下的细项就不难搞定了，且面对大多数的Synthesizer都通用。



补充内容 (2012-7-15 06:25):
本文出处：http://www.bianquchina.com/archiver/?tid-12784.html

qyjs

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面包

如果可以，盡量把作者標注，謝謝合作。

lqbdtu

哇，你这个专业级的，好难啊，基本上已经是电路问题了。{:soso_e144:}

日安

我表示，完全看不懂，虽然看了两次。

落蓝魇

这个明显是基础知识噻~大部分是名词解释，确实还是有用~

heipihg

知识太奥妙了。我还要加强学习！