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国内第一款 TR-808 数控模拟鼓机 Drum Line 808 pro 深度评测

f_k_y 添加于 2014-08-27 ·

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共有 13 条评论


我们在今年4月的时候,曾经报道过 TR-808的 复刻机项目:国内第一台纯模拟 TR-808 鼓机复刻 808pro(工程机),4个月后808pro成品机终于完工发布了。这对于这在国内既是电音合成器爱好者的一大爆炸性喜讯亦揭开了国内合成器DIY史上新的一页。

关于 Roland TR-808 有些你可能不知道的:

  • 它最初设计供音乐家创作 Demo使用而已。
  • TR 代表了“Transistor Rhythm/晶体管鼓机”。
  • 首个使用 Roland TR-808 的乐队是 Yellow Magic Orchestra。
  • 在 Keyboard Magazine(键盘杂志)的一个评论中称 TR-808 就像一个怪兽。
  • TR-808 的音色使用超过了任意其它鼓机。

历史车轮

罗兰的TR-808节奏作曲(又名“808”),是最早的可编程的电子鼓机。“TR”作为一Transistor Rhythm晶体管节奏的首字缩略简写之一,由Roland公司在1980年年初推出。类似当初TB-303服务用于吉他手制作DEMO, 它最初设计生产的目的也只是用于音乐人在录音室制作DEMO的鼓伴奏之用。 808听起来一点也不像真鼓。事实上,TR808比大师Roger Linn 发明的Linn LM-1(第一个使用数字采样的鼓机)稍晚几个月推出。当时很多音乐人士认为这种花大力气堆一堆模拟电路所产生的鼓机远不如数字采样。据说直到1982年在Keyboard Magazine杂志上,Roger Linn也有文章讽刺808的声音垃圾。

当时TR808的发布价是1195美刀,但是LM-1 是恐怖的5000美刀(现在看来一个采样鼓机卖5000美刀实在太不可思议了)。 808声音最标志性的地方是:能产生非常低的频率近乎sub-bass的底鼓的声音,标志性充满金属质感的颇具冲击力的军鼓。以及其他各类声音各具特色的吊镲、踩镲、各类通鼓,都是用全模拟电路建模的方法再现架子鼓声音。这个冒牌的鼓声实在假的离谱,于是就造就了电子乐器史上最经典的鼓声音--808之声。

罗兰的TR-808于1980- 1983年由Roland公司生产,在那个一共生产了12,000个。如上所述,相对屌丝级别的808在与采样鼓机LM-1比较后败下阵来。。。但谁也想不到,后来的那几年808因为相对较低的价格(⊙﹏⊙汗。。。相对较低。。。。),越来越多的Hip Hop音乐人在使用808做他们的市井音乐。直到80年代末,808已经成为电子音乐及Hip Hop里头最受欢迎的鼓乐器,号称模拟鼓机之王

那些使用808的音乐人:

第一个乐队使用的TR-808是由大师坂本龙一领军的日本著名电子音乐团体YMO。808最早是在1980年YMO的一个现场演出中一首叫"1000 Knives"的歌曲中使用。之后,有一大堆顶尖的乐手都使用了808。
Orbital, überzone, Download, Aphex Twin, 808 State, BT, Bomb The Bass, Sense Datum, The Prodigy, Josh Wink, Faithless, Skinny Puppy, Bushflange, Jimi Tenor, A Guy Called Gerald, Eat Static, Dr. Dre, Jimmy Edgar, Jimmy Jam & Terry Lewis, Freddy Fresh, Richie Hawtin, Kraftwerk, Jean Michel Jarre, Cocteau Twins, Marvin Gaye, Luke Vibert, LL Cool J, Ice Cube, the Beastie Boys, Nick Rhodes (Duran Duran), and Puff Daddy. 从远古时代的YMO, 中国的好朋友JMJ,近代的Techno班霸 Orbital, IDM实验怪胎Aphex twins, 以及近期红得发紫的获格林美颁奖的顶级DJ Daft Punk 的Random Access Memory, 或者流行一点的各类Hip hop 变种trap 音乐,到处都可以见到808的身影。

TR-808的简短历史介绍视频 

TR-808的声音拆解:

808的12个声部都用独特的模拟电路,去模仿真实声学架子鼓结构的声音,让我们根据原版的电路图来了解一下底鼓和军鼓。

底鼓 Bass drum:

 

图1:808的底鼓电路图

808的底鼓的频响范围很广,可以作很低的下潜,由一个T型网络振荡器产生原始波,通过Mult和Mono电路形成底鼓包络线,由Decay控制波形衰减时间,输出的成形波由Tone电路做音色控制(相当于高低音调节)。通过调节Tone你可以获得很低沉或者高昂的底鼓声。甚至通过夸张的Decay产生Techno,Dub音乐中常见的Sub-bass声响。原版电路使用了500K的电位器控制Decay的衰减,若增加这个电位器的阻值到1M,将可获得更长更变态的Decay时间,获得惊人的下潜Sub bass,如图1。

军鼓Snare drum:


图2:808的军鼓电路图

军鼓通常是由顶层和底层鼓膜和一个金属响弦机构组成。电路中有两个振荡器,各自产生高低两个频率,用来分别模拟军鼓顶膜(高频)和底膜(低频),响弦信号的来源是取自一个白噪音(White Noise)。取到瞬间的重音电压后,OSC电路起振,同时电压通过Snappy钮调节输出量,送到包络成形电路(ENV)、压控放大(VCA)和高通滤波器(HPF),然后和原始的OSC波形混合,缓冲放大后输出。Tone钮用来调节高低鼓膜波形的混合量,Snappy钮用来调节金属响弦混合量,这是标志性的最具冲击力的808军鼓声响,如图2。

808 Pro 的面板设计和做工


图3:808 Pro

808Pro的面板

808Pro的外壳采用1mm冷轧钢板,经过数控冲床冲压,再作拆边,打磨,喷吵,印刷等众多工序。两侧装上已贴合木纹纸的木边,鉴于木边是个人手工处理,虽然不能与工厂流水线产品媲美,但也足够拉风,如图3。

808Pro里所有操控,全部都可以在面板上找到对应的旋钮,不会有任何菜单。包括Accent重音, Mute静音, 和MPC系列里常用的Note repeat鼓点滚奏功能键等。

808Pro的后面板完全没有降低原版808的输出标准(如图4)。每个鼓轨采用单路的输出,也有混合的MIN-OUT输出。除常规完备的MIDI IN- OUT- THRU 外, 还带DIN SYNC 以及3个对应音序器AC,CB,CP的负电平脉冲触发输出,可以实时触发老式模拟合成器。


图4:808Pro的后面板输出

808 Pro 的声音

没有两台模拟机的声音是完全一样的,这让模拟机器更加人性化而不像数字合成器。

808Pro 整机一共使用了1000个电子元器件,纯手工装配而成,如图5、6。

据开发者的介绍,808Pro可以说在电路声音上99%复制了原版的TR-808合成发声电路,并且对原版机的部分声音电路做了改进。 比如比较公认的是原版机的Handclap掌击电路,首几次发声会缺失Deccay效果的Bug。然后证求大多数电音制作人的意见,将军鼓的主振荡频率稍为调低。

在声音方面,我们可以说,808Pro因为是纯模拟电路复刻。他的声音真实地再现了808硬件鼓机的那种冲击力,听起来要比今年早些时候Roland 推出的AIRA TR8采用的DSP数字VA技术复制。我们姑且假设TR8的DSP算法是针对电路里面的几百个鼓声电路元件的参数反映作建模运算发声的,也不清楚Roland是否采用了一些随机和模糊算法让声音变得更加自然而避免数字冰冷的“纯粹”,真正听感上,TR8我个人觉得和好些年前听的D16的软件808 -Nepheton并无太大分别――在底鼓和军鼓下潜的时候出奇的生硬和过于纯净。如果对于数字声音排斥或对电子声音更有要求的音乐爱好者,会无视这种数字声。当然这只是个人选择的问题。

另外一个很重要的升级是,808Pro不仅是简单的复刻,808Pro的滤波版本加入了两块滤波电路,电路采用了Korg mono/poly、Poly Six、EMU Sp1200、Fairlight CM上使用的经典的低通滤波芯片SSM2044。808Pro可直接通过面板的手动旋钮控制左右两组滤波电路,或者选择在鼓机内置的步进音序里,储存每一步的滤波参数。这个滤波除了处理内置的鼓组外,亦可通过后面板的MIX-IN口作为外部滤波效果器处理各类输入的声音。808Pro通过调节两轨左右两组滤波的16步的滤波参数,可用于产生非常电子化的步进滤波效果配合,配合Pan设置的声像则更具空间感。


图5:808pro 的工作原理


图6:808pro 的内部结构

 

808 Pro的视频及声音试听:

808 Pro 无滤波/滤波效果.mp3(点击下载)

808Pro - Q- 303 Pro - Ms20 Jam

808Pro - 303 Pro - SH201 Jam

808Pro - Prophet 12 - Ms20 Jam

808pro比原版机的改进

1. 冷轧钢板的外壳,喷砂工艺,外履木边,复古的外观
2. 鼓触发电路重新设计,巧妙地将一个触发信号,变为触发LED和鼓电路的双功能。
3. 主控电路的变化,直接采用现时最HOT的,高性能的ARDUINO开发板MEGA2560 R3,维修更换方便,完全是模块式。
4. 增加双路数控滤波器,有手动和步进模式。步进模式是在鼓点的每个STEP,都可以设定Cutoff和Resonance的参数,每个Pattern都单独记忆,鼓点的表现力千变万化。现场演出可以实时设换。
5. 增加MIX-IN混音输入口,直接将808Pro变成步进滤波效果器
6. 立体声电路,每个鼓提供PAN钮调节相位。
7. 增加字符显示屏,显示滤波值,重音值,和一些其它参数。
8. 增加MIDI PLAY,鼓机可以外接鼓垫控制器,也可以直接输出MIDI音符。除了基本的DIN同步,还有MIDI同步,适合连接现时的设备。
9. 实时记忆功能,采用铁电快速存储器,编辑时实时记忆,无需再按保存键。掉电不影响保存的信息。
10. 自动节奏模式,经比较,和YAMAHA PSR系列电子琴类似的自动节奏,有INTRO,FILL-IN,ENDDING。
11. 自动加镲功能,可以在一个Fill-in后在下一个重拍处加入一个大镲,可手动开启或关闭。
12. 手动滚奏功能,提供正常音和三连音两种,然后细分为1/8,1/16,1/32拍子
13. USB接口,便于以后更新固件,修正Bug,增加功能,
14. 用户自行修改开机显示的个性文字。

客观地,说808Pro 以比原版808近乎原始的操控,功能上已经大幅提升。但毕竟808Pro只是个私人性质的DIY项目,808Pro的操作性弱于灯光闪闪酷炫亮瞎眼的TR8。但一般使用无论是录音编曲还是Live现场我认为已经完全足够。

固件升级方面,开发者专门写了一个简单易用的升级软件,选定工作串口,选定要升级的HEX文件,点击Update后就会自动完成升级,无需其它操作,如图7。


图7:808pro的固件升级工具

开发者访谈

本文作者有幸借撰文评测的机会拜访 Drumline 808Pro 的开发者文少,并提出了自己的一些疑问(或许下面的访谈能解决阅读评测的读者的大部分疑问)

1)是什么促使你有开发合成器硬件的想法?

有两个原因。一是自己一直喜好无线电技术和电子音乐;二是品牌合成器价格不菲,通常是看得起就买不起。

虽然自己并没有强大的实力和厂商比拼,但在力所能及的范围内,还是可以DIY一些价廉物美的音乐设备。

2)你自己做音乐吗?

音乐知识都是业余自学的,一般都是自娱自乐,比如当时用Cakewalk弄个小曲子,用水果做个伪电音,没事弹弹电子琴,打打电子鼓之类。

3)最初的第一个产品是什么?成功了吗

第一个产品是XGM-K2 音源,使用了一片YAMAHA的4M波表卡,然后自己编写主控代码和外围电路设计,相当于做了一个MIDI控制器和波表卡合并。这个音源随时可以调用卡内的480种XG音色,4个实时钮,还可以调用多重效果器,20个用户音色记忆了十几种常用调节的参数,在现场使用时,做到一键切换不断音。然后还设计了一个打击乐模式,可以作为一个鼓音源使用。销售量远超出自己的预期,预计30台就不得了了,后来卖出了上百台,直至波表卡断货了才停产。这都是一个人在家里生产的,初期用的是塑胶壳,整晚又钻又磨的,弄得一身灰,后来才做了金属外壳。

4)为什么第二个开发产品选择303?

其实x0xb0x这个机器,是在研究Arduino技术,偶然发现是由Adafruit Industries的Ms.Limor 工程师复刻出来,比原版303增加了许多功能。当时心有顾虑的是,我要是做这个产品,在国内有市场吗?在咨询了一些电音界的朋友和网友,得到的均是肯定的支持。再加上是开源的资料,就这样带着纠结和兴奋的心情,开始了303的生产工作。那时正是自己资金最紧张的时候,为了303也义无反顾了。

5)为什么第三个产品选择808而不是909

在这两者之间,做选择时是让人有点犯难,经过朋友们的讨论,最终还是先上808,因为它在音乐方面通用性强,再加上是全模拟电路的特色,相信它会得到更多电音迷们的青睐。TR-909是ROLAND在808之后推出的一个机型,它的卖点是混厚的底鼓和军鼓。909对TECHNO、HOUSE之类电子舞曲的影响非常之大。

就电路设计而言,909的底鼓、军鼓。通鼓、掌击和边击,仍然是模拟电路方式产生。而吊镲,击镲和开闭镲是用了采样技术,至于Roland为何这样做,个人分析应是为了别样于808的声音,在模拟电路难以实现或电路太复杂而增加成本的原因下,不得不采用的方案,另一种可能是Roland想紧紧跟着采样的步伐前进。

TR-909采样后的DA电路,是简单的6阶电阻网络,即是6bit DA,虽然是低bit回放,但也造就了909那个特有的狂野的金属镲味,对上了现在不少人的胃口。
只有808 是纯模拟电路的鼓声,每一个电子元件都散发着诱人的焦味。另外808由于在Hip Hop. R&B, Trap Hop及众多流行类舞曲应用也很广,适用范围更广,一般认为808比909更称得上模拟鼓机之王的称号。所以808的价格居高不下。上面提过808的发布价是1195美刀,实际上30年后二手市场上的808都在2000美刀以上。

6)在开发过程中有什么觉得最难的地方?什么地方最难忘?

实话说没有最难的地方,因为整个开发工作都很困难。鼓电路部分源自TR-808这是必然的,要不就不叫复刻了,这部分可以略过不讲。除了鼓电路,当然还有音序器系统,接口系统,后级处理。这里挑几个典型的例子讲一下。

  • 因为自己从来没有编写过音序器的代码,项目刚一开始就没少吃苦头,代码一遍又一遍地推倒重来。音序器的最大特点就是它的实时性很强,容不得任何的中断,卡滞和步进不精准,为此,其它所有的功能代码都不得对音序器的运行有影响。
  • 在音序器的运行时,必然会有切换节奏和其它的功能操作,那么就必须要从存储器中快速读取节奏数据,这就是读取的速度有要求。经过很多试验,才确定采用了铁电式EEPROM,无延时的读写操作和上亿式的读写寿命,基于这个特色,808pro就有了实时记忆功能,最终可以在两个步进之间极短的毫秒级时间内,把节奏数据无损写入和读出。
  • 数控步进式滤波器,这个是听取电音界人士的建议而设计的,设计原理有点繁杂。简单地讲吧,就是用CPU来控制一个压控滤波器。控制电压取自CPU输出的PWM电压,这是由具有一定占空比的方波组成,如果它直接作为滤波器的电压控制源,后果就是滤波器会受到严重的干扰。好了,那就加一级微分电路把方形给压下来,经过试验发现干扰是小了,但是电压的反应比较迟钝,因为不同参数值的微分电路会有几十个毫秒的延迟,这样的话控制电压加到某个音序步进上就不能实时地响应出来。最后的还是想了很多办法才得到满意的结果。

7)这些复刻的产品的声音和原版一样吗?

对于模拟电路而言,从技术原理上讲,没有两台量产机的声音会真正一样的,受限于元件的误差值,频率特性,电源质量。对于808复刻机,掌击声电路中使用一片Roland订制的VCA芯片BA662,这个芯片是不单独对市场供货的,市场上有卖的都是拆机品,在EBAY上大约是200多元一片,不能指望买这些芯片去做量产,那就必须要使用别的VCA芯片或别的电路方案来代用,并且价廉易购。808pro的掌击声只能是做到相似TR-808的声音,其它鼓电路也是用了同性能不同型号并且易购的芯片代用。无论用什么元件和电路,还是耳听为实,只要感觉很相象了,那就对了。

8)市面上纯模拟复刻产品的声音质量怎么鉴别?

这个也只能过聆听原版机的声音来做比较了,答案和上面的一样,耳听为实。

9)你对现在的数字复刻产品怎么看?怎么看待DSP当道的合成器和这些纯模拟电路的优劣?

个人要复刻数字设备是相当因难的,品牌机很多是使用专门订制的芯片和内建代码,你想把代码读出来都很困难,这是有保护的也是有版权的,所以这个基本不用考虑复刻了,除非用的是普通的芯片并且自己重写代码。

模拟音频电路的劣势就是底噪比较大,复杂的功能不容易实现,而且体积大,生产成本高,故障率高。
数字电路的合成器,得益于现代的芯片技术,一个小小的芯片就可以融合繁杂的功能,配上代码就可以做任何事情。众所周知的是,数字合成器的声音是很干净的,底噪只受DA和后级电路的限制,几乎可以忽略。数字电路可以有非常多的方法来产生声音,比如FM调制,采样和PCM编码等等,性能非常强悍,模拟电路是不可能做得到的。

个人认为,无论是模拟还是数字,它都可以互不影响,各行各道,各有各的归宿。现在很多模拟合成器都采用了数字技术做控制部分,以求实现更多人性化的功能,两者结合,这是一个很好的趋势。既有模拟的原味声音,也有方便强大的操作控制。

10)购买你的产品的都是DJ居多吗?

对于XGM-K2 硬音源,基本上是一些业余MIDI编曲和做小乐队自娱自乐的人群,因为他们不是特别地强调音色要多好。

对于303和808,购买者以电音玩家和电音制作人为主,因为303和808并不大适合做常规乐曲,比如港台流行,红歌,民曲和古典之类。
DJ这个词,个人可以分成两种来理解。一是以使用黑胶机和混音设备做现场音乐;二是以鼓机,BASS机,音序器等设备做现场音乐。

11)以后有什么开发计划?

计划还是挺多的,下一个项目初步计划是909复刻,经过考虑909将不内置音序器,这样已购80pro8的用户,可以把909当一个MIDI模拟音源来使用,避免重复功能的投资,而价格更加吸引人。
以后的计划还有多复音的键盘模拟合成器和合成模块,还有一些好玩又实用的音乐小产品

12)你希望你在推动国内的电子乐器、电子音乐方面担当什么的角色?

鉴于国内的电音水平和国外的差异相当大,有认知度和普及度,还有制作水平方面的限制。

俗话有说,有工具才好干活,手上没有合适的器材也不能很好的发挥自己的音乐水平,而一些器材是那么的昂贵和不易购得,这也是一个制约的因素。鉴于此,我是很希望能研发多一些价廉实用的设备,人人都能买得起,而且还不会存在购买了二手器材发生故障维修困维这种事情,这就是自己最大的心愿了。

Drumline 808 Pro总结

总之, Drumline 808完美地复刻了辉煌的TR-808。立足过去,面向未来,注入了很多实用的新的功能。过去幻想自己有一台纯模拟的TR-808一直只能奢望,现在终于在国内得到实现。让模拟电子乐器来得更猛烈一些吧!

文章出处 http://www.midifan.com/

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