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触电的音乐2──神奇的魔音琴

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· 白勺 添加于 2001-04-30 · 暂无评论
   我们说了半天“电脑音乐、电脑音乐”,仿佛只要有台电脑就可以创作和演奏音乐似的,其实当今的电脑音乐的定义是:使用电脑的强大功能,对代表着各种音乐事件的数字信号进行记录和编辑,然后发送给电子合成器并使之演奏出来的音乐。对于这一套创作和演奏电脑音乐的系统,我们应该称之为:电脑音乐系统。

   电子合成器是电脑音乐系统的重要组成部分。电子合成器,就是通过“电子”的手段“合成”出声音的机“器”。由于它发出的声音千变万化,所以有人将它称为“魔音琴”。那么这“魔音琴”究竟是如何发出使人着魔的声音的呢?还是让我们从头说起。

   电子合成器的发声技术和我们的录音技术一样,走过了一个从模拟到数字的过程。早在本世纪初,人们就开始尝试使用电子振荡的方法来产生声音,他们发现通过改变电压的大小,可以控制振荡器的振动频率,使它发出各种声音。美国人罗伯特?摩恩(Robert Moog)于六十年代发明的著名的 Mini-Moog就是根据这个原理发声的,它是全世界第一台实用的电子合成器。

   Mini-Moog的发声装置大体上由三个部分构成,它们是:电压控制振荡器、电压控制滤波器和电压控制放大器。

   当您按下一个琴键,琴键按照它所处的位置传送一个对应的电压给振荡器,振荡器按照您给它的电压来产生一定频率的波形而发出一定的声音,电压越大,振荡器的振动频率越快,所发出的音调也就越高。

   电压控制振荡器产生声音信号后,会把它所产生的信号直接送往滤波器,在这里改变音色。滤波器,顾名思义就是过滤声波的仪器,在这里,我们可以指定一个临界点,不许过界的声波通过。比如说,我们想要产生一个温和、暗淡的音色,就可以设置一个低通滤波器,只让低频通过而不让高频通过,相反我们也可以设置高通滤波器或指定带宽的带通滤波器。

   滤波器过滤了电压控制振荡器所产生声音信号后,会把它送往电压控制放大器,由它来把信号加以放大输出。与电压控制振荡器一样,电压控制放大器的电压也是由按键控制的,只不过它由按键的力度控制而不是由按键排列的位置控制。一般地说,按键的力度越强,所产生的电压就越大,那么放大器所放出的音量也就越大。

   到此为止,我们已经完全明白了第一代模拟式电子合成器的发声方法,并看到了声音的三个要素:音高、音色和音量是如何能过电子手段产生及被控制的。

   下面我们来看看第二代合成器,数字式电子合成器。

   正象从某一个时候,人们所欣赏的唱片从密纹唱片变成了CD一样,电脑音乐家们对电子乐器的喜好也从笨重的象一堵墙似的模拟式合成器变成了小巧灵珑的数字式合成器。

   数字式合成器的发声方法与模拟式合成器有着根本的不同,但它们的原理还是相同的,因此,这两种合成器从某种意义上可以说“本是同根生”。

   1982年,YAMAHA公司推出了震惊世界的DX7,DX7型合成器是第一台小型数字式商业电子合成器,它不是象模拟合成器一样,用电压调制电子元件来发出声音,而是采用先进得多的技术:用数学的方法直接制造波形。它同样有震荡器、滤波器和放大器,只不过是通过数字控制而不是电压控制。在DX7的整个发声系统的末端,还加入了一个数字/模拟转换器,用它把合成器内部的数字信号转换成人耳能够听到的模拟信号。

   我们在前面已经提到过,声音是通过物体的振动发出的。一个声音是由两个或更多的分音组成,最低频的分音叫作基音,其余叫作倍音或泛音。DX7就是根据这一原理采用了一种叫作“频率调变”(Frequency Modulation,缩写为FM)的合成方法,它先由震荡器产生一个载波作为基音,然后再产生若干个调制波带着许多泛音加在载波之上,您可以对这个组合加以任意调整,然后通过数控滤波器和数控放大器送往数字/模拟转换器,从而形成最后的音响。

   从理论上讲,这种合成方法可以产生任何声音,但是,也许是这种“物理课式”的合成方法太难以掌握,也许是人们觉得它合成出来的声音不够真实,也许是时代的进步必须要淘汰些什么东西,反正不管怎么说,这种划时代的FM电子合成器很快就从舞台的中央退了出来。

   取而代之的是当今的“天皇巨星”:采样回放合成器。采样回放合成器仍然是数字式电子合成器一种,只不过这种合成器所采用的合成方法是把一小段真实乐器的声音或效果音响用数字采样的方式“录”下来,然后再对它进行修饰、放大和输出,所以叫作“采样回放”。在这种合成器的只读存储器中,存有数以百计的各种波形,当您需要使用它们时,可以将它们调出来直接使用,或通过滤波器进行修饰后,送往放大器放大,再通过数/模转换器转换输出。

   由于这种合成方法的基本波形是来自真实乐器的采样,所以采样回放型合成器的仿真效果非常好,某些乐器的音色几乎达到了连行家也难辨真伪的地步;但是有利就有弊,因为这种合成器把波形都固化了,所以留给使用者创造音色的余地就少得多了。

   在这种采样回放原理的基础上,各大电子乐器公司又开发了很多各具特色的合成方法,如日本ROLAND公司的LA 线性合成、KORG公司的AI先进集成式合成及先进向量合成等,近期还有完全基于虚拟现实技术的物理模型合成,由于本文不是介绍音色合成方法的专文,就此略过不提。

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