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什么是低频振荡器(LFO)?如何在音乐中使用它们

来福的酸 添加于 2023-08-16 ·

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什么是低频振荡器(LFO)


毫不夸张地说,LFO赋予了电子音乐新的生命。LFO可以为音色、效果、甚至调制本身增添动态和趣味,这在声音设计、音色合成中都至关重要。事实上我们从来都听不到LFO的声音,就像它的亲兄弟 – 包络线一样,LFO是一种调制器。这意味着它没有办法直接作用于音频,而是作用于其他参数,例如振荡器的音高、滤波器的截止频率,等等……

在音乐中,LFO代表低频振荡器(Low Frequency Oscillator),是一种简单而强大的音乐制作工具。本文将为你解开这个神秘的工具,解释LFO与常规振荡器的区别,并展示其工作原理。我们将演示如何在曲目中使用带有强大LFO的合成器,例如MASSIVE。 相信你在阅读完之后就知道如何在任何音乐情境中充分利用LFO,让音乐焕发新生。


什么是LFO(低频振荡器)?

LFO是一种振荡器,由于其所在频率低于人类听觉感知范围,所以我们听不到LFO的声音。但它产生的信号可用于调制(改变)合成器或效果器中的参数,使其随着时间改变。通过这种方式,LFO为你创造的声音赋予了更多的活力和动态,是为声音添加质感的、色彩的强大工具。


LFO的工作原理

LFO通过产生一个缓慢振荡的信号,用于调制合成器和效果器当中的其他参数。如果你熟悉合成器的基本原理,你会知道振荡器通常是合成器发声的主要部分,它通过产生一个高速重复上下振荡的信号来生成声波。振荡器频率越快,它所产生的声音音高就越高。

但当振荡器低于人类能察觉的最低频率之后(大约30Hz左右)会发生什么呢?我们仍然可以通过示波器等手段观察到这样一个在高值和低值间缓慢振荡的波形 – 数字世界里被体现为0和1,模拟世界里被体现为电压的变化。把它这时候再用作声音源确实意义不大,所以这个信号一般都用作调制其它的各种参数。例如振荡器的音高、滤波器的截止频率… LFO可以使被调制的参数在既定的值附近进行上下的偏离。音高的调制可以形成颤音、滤波器可以调制可以做出wobbly bass等等……就像有一双无形的手协助你为声音增添更多的活力和动态。


LFO听上去是什么样子?

就像前文提到的LFO因为振荡频率太低,我们是听不到的。我们能听到的是LFO为其他声音源的参数调制时的所产生的运动。好比LFO在G funk中九转十八弯的Lead、Dubstep中标志性的Wobbly Bass…… LFO在各种标志性的电子音乐风格和各个电子音乐世代中都大放异彩。如果你听到了一个有趣的合成器声音,它正随着时间在缓慢变化时,很有可能你就“听到了LFO”。


LFO的参数

LFO有多种形式。它们被嵌入在几乎所有类型的合成器中,无论是减法合成器、加法合成器、FM合成器还是粒子合成器。它们也可以在效果器和其他音乐制作工具中找到:有些是简单的调制器,而有些则是装载着巧妙功能的复杂波形发生器。但几乎所有的LFO都具备几个关键参数。熟悉了这些参数,你就能够处理任何你遇到的LFO。

让我们来看一看这些参数。我们将通过使用Native Instruments传奇波表合成器MASSIVE来演示这些参数如何影响声音。MASSIVE拥有多个LFO和高度灵活的调制选项,是练习LFO的完美工具。


MASSIVE 中的LFO参数


LFO的分配(Assignment)

如何分配你的LFO决定了LFO调制对象是谁。记住:LFO本身不会产生声音。它通过调制合成器或效果器中的其他组件的参数来改变我们听到的声音。这意味着在使用LFO时最重要的问题是:它的调制对象是什么(Destination)?将LFO分配给不同的参数将导致非常不同的结果。

有一些合成器的LFO仅仅提供有限的分配选项。而插件版的合成器由于不用受到电路层面的影响,其高度灵活的路由基本可以分配LFO到任何调制的对象。

在这个例子中,你可以听到同一个LFO分配到不同参数上调制时产生的差异。首先,LFO被用于调制音高(pitch),创造出"颤音"的效果;接着是振幅(amplitude),产生了"振幅颤动"的效果;最后,LFO被分配到滤波器截止频率(filter cutoff),对音色的明暗产生了细微的型塑作用。

01a: 把LFO分配到音高
01b: 把LFO分配到振幅
01c: 把LFO分配到滤波器截止频率


波形(Shape)

波形决定了LFO振荡的模式。它是平滑地从低值到高值转换,还是突然跳变在它们之间?我们通常可以从经典波形中选择,这些波形在合成中很常见,比如正弦波、方波和锯齿波、等等……

当振荡器以可听到的频率(大约30-20,000赫兹)振动时,我们会感知到这些不同的波形给声音带来不同的音色。正弦波是干干净净的,锯齿波则尖锐,方波是粗糙有力的,依此类推。LFO振荡的频率过慢,无法被听到,但形状对其调制所分配参数具有重要影响。

在这个示例中,你可以听到其中的明显差异。LFO被分配给调制一个简单的MASSIVE合成器音色的振荡器音高。首先,它的形状是正弦波,产生出平滑的上下颤音。然后是锯齿波:音高是从高到低降落,然后在每个周期开始时再次跳回高音。方波给出一个高值和一个低值之间没有平滑过渡,而三角波则在上升和下降之间切换。

02a: 正弦波LFO
02b: 锯齿波LFO
02c: 方波LFO
02d: 三角波LFO


速率

速率控制着LFO的振荡速度,通常在大约20赫兹到非常缓慢的0.1赫兹(甚至0.01赫兹)的范围内。在较高的速率下,LFO会快速改变它调制的参数,产生振动或打断的感觉。而在较慢的速率下,LFO的变化将是渐进和隐秘的,导致更为细微、平滑的效果。许多合成器允许你将LFO速率与工程的速度同步,以使得你的LFO更有节奏感。

在这个例子中,LFO的速率首先很慢。然后它变得很快,并且越来越快。

03a: 慢速的LFO
03b: 快速的LFO


幅度(Amount)

幅度决定了LFO调制对象被影响的程度。有时也称为LFO振幅或深度。较低的幅度会产生微妙的变化,而较高的幅度则可以以极端的方式改变声音。

在这个例子中,一开始幅度设置较低,给声音带来轻微的离调。然后逐渐增加,直到音符的原始音高几乎消失。

04a: 小振幅
04b: 大振幅


在音乐制作中使用LFO

在你了解了LFO的基础知识后,让我们看看如何运用这些知识来创造具有音乐性和有活力的声音。由于LFO是调制其他参数的,所以它们的使用是与具体情境相关的。你可以用它们为合成器声音添加微妙的质感;给效果器带来动态;或者创造出激进、不可预测的声音设计。下面的例子将为你提供开始在各种情况下使用LFO的工具。

我们将看看在MASSIVE中如何使用LFO。但请记住,LFO几乎出现在所有的合成器中,还有许多效果器也都有。每当你遇到一个LFO,不要犹豫,尽情地探索它能做什么。


1. Wobbly bass

一个LFO的标志性用法出自于Dubstep或者那些bass音乐里的wobbly bass,接下来我们来看看那样的声音是怎么通过LFO做出来的。


使用LFO在MASSIVE里设计一个Wobbly Bass

想要一个厚实的Bass,首先得需要有两个不同音域的振荡器,一个主要负责低频的饱满,一个负责中高频的质感。让两个振荡器稍微都稍稍离调,它们互相之间会持续的产生轻微的相位,形成独特的动态。然后打开一个低通滤波器,将其截止频率拉到很低,低到听不清声音为止。

LFO在这个时候闪亮登场。把这个地方的LFO5拖拽到滤波器截止频率下面的调制源接口。拖动接口处可以调整LFO对截止频率的振幅影响,当截止频率在一个比较舒服的范围开始上下振荡时,我们就得到了一个Wobble效果。

接着我们可以根据自己口味为声音再增加一点复杂性。试着把音高跟踪(“KTr”, Key Tracking)打开,这样一来我们LFO的速率会随着我们当前演奏音符的音高的变化而变化。调整一下LFO的速率,LFO本身的振幅使其达到与该曲目匹配的颤音速率。

最后,在FX部分加入一点失真(distortion)和合唱效果(chorus)给音色一点硬度和更宽的声场。

这是最终的效果音。

05a Wobbly Bass


2.Playful Lead

LFO不仅仅可以用在制作Wobble这样明显的效果,同样可以用在一些小而简单的声音上面,为其增添一丝质感和风味。在这个地方我们会用方波给大家示范只做一个Playful Lead。

 
设计一个Playful lead

首先我们用一个方波的Lead,再叠加几个有着很短的振幅包络线的振荡器。这样的声音朴实无华,但只需要用LFO即可激发普通声音的额外潜能。

我们将LFO分配到两个振荡器的音高上,将振幅设置得很小,在这里我们把这个值设置为0.4。

这会给Lead带来一种令人愉悦的颤音效果,但目前还有点预测性。我们可以通过调制LFO速率进一步增加复杂性。将振幅包络(amplitude envelope)分配给LFO速率,这样一来,颤音的速率会跟随振幅的变化而变化。

这是最终的效果音。

05b:Playful Lead


3. Moving pad

我们可以把一个很慢的LFO调制到一个PAD上去,将其变成一个丰满的、持续变化的音景。


用MASSIVE设计一个Moving Pad

首先,一个pad通常情况下它的包络线都是缓慢的,长Attack和长Decay。MASSIVE是一款波表合成器,我们可以通过使用一些有趣的波形,为声音塑造不同的谐波和质感。

我们可以使用两个LFO来在声音中创建复杂的音色变化。将两个LFO的速率设置得很低,并关闭“Retrig”选项,这样LFO在每次演奏新的音符时不会从振荡的起始位置重新触发,而是持续振荡。

将第一个LFO分配给第一个振荡器的波表位置(Wavetable Position),将第二个LFO分配给第二个振荡器的波表位置。这将导致振荡器的音色随时间缓慢变化,从而不断地创造出丰富的新组合。

我们还可以通过类似的方式来调制音效(FX),进一步推动这种效果。在FX部分添加一个延迟(Delay),并将两个LFO分别分配给左右声道的延迟时间(Time Left和Time Right)。保持调制幅度较低。这将导致延迟时间随时间逐渐变化,创造出一种恢弘的合唱效果。

这是最终的效果音。

05c:Moving Pad


在音乐中应用LFO

在本文中,我们已经了解了LFO,解释了它们是什么、工作原理,并且如何在你的音乐中使用这个强大的调制工具。现在是时候开始在你自己的音乐制作中使用LFO了。

而MASSIVE拥有多个LFO和一个高度复杂的调制系统,是开始你的LFO之旅的完美合成器。现在,让我们开始利用LFO为你的音乐增添新的动态和表现张力吧!



本文出自《midifan月刊》2023年08月第209期


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