什麼是加法合成器?

2021-02-15 上和弦

本文作者：LoT

專題介紹：

這是筆者欠你們很久的專題了，在《波形圖跟頻譜是咩關係？音頻知識科普》（點擊標題跳轉原文）後有讀者要求更多關於音色合成的文章，所以這個專題也是建立在這篇文章之後的。上一周，我們簡單了解了關於音色的知識，另外一半是我們今後要講的內容，但這一周，我們不妨先來大致了解一下合成器的歷史發展，為我們後面的知識鋪墊一下。


在上一篇文章中，筆者給大家簡要說了一下合成器的歷史發展，其中提到了各種各樣的合成方法，諸如加法合成、減法合成、FM等，出於篇幅限制，當時沒有做任何介紹，那麼在接下來的幾篇文章中，筆者就給大家介紹一下常見的合成方法，並舉例一些對應的硬體合成器與軟體合成器，方便有興趣的讀者上手實踐。

 

需要注意的是本文有相當一部分知識建立在【合成器專題—音色由什麼決定？】（點擊標題跳轉原文）之上，所以為了更好的理解你需要確保已經看過此篇文章。





  加法合成（Additive Synthesis）原理  


還記得上前面的文章叫大家記住的一句話嗎？「複雜的波形都能通過傅立葉分析分解成很多正弦波，換句話說就是複雜的波形可以通過很多正弦波疊加獲得。」而加法合成的原理正是通過調節基波與諧波之間的音量關係來獲得比正弦波複雜的波形（簡單來說就是調節不同音高的正弦波的音量關係來合成新的波形）。

  加法合成的硬體實例  

採用加法合成的硬體中比較出名的是Hammond Organ，是一種電子管風琴。Hammond Organ可以說是第一個商業化的加法合成器，裡面具體的構造就不說了，意義不大（加上筆者也不懂哈哈哈）。

要說到Hammond Organ上最顯眼的部件，非音栓（Drawbars）莫屬，它佔據了琴的很大一部分面積。不像推子往上推表示音量越大，音栓是往下拉表示該諧波的音量越大，通過音栓控制9個諧波的音量關係來產生不同的音色，所以說它是一個加法合成器。

  加法合成的軟體實例  

說完了硬體我們來講講軟體。下面給大家介紹幾個可以用加法合成的軟體合成器。單純只做加法合成的軟體合成器比較少，他們更多是多種合成方式的組合體，除了加法也提供諸如減法與FM等合成方法，Xfer Serum（人們常說的血清）就是這麼一個軟體合成器，一般人更多把它當一個減法合成器來用，事實上它多種多樣的濾波器類型也決定了它是一個不錯的減法合成器，這點我們在下一周會講到。

▲Serum的加法合成藏在波形編輯窗口裡

通過圖中的操作可以進入




波形編輯窗口大致可以分為兩部分，上面一塊是FFT區域（暫且這樣稱呼它，因為官方也沒有一個明確的名稱來描述），很多人可能都不會在意這個區域是用來幹啥的，因為默認狀態下是沒有任何內容的，你需要點擊圖示按鈕（Wave to FFT），這樣下方的波形繪製區域（這也不是官方名稱，只是筆者為了方便描述想的）的波形才會提供信息給FFT區域。

▲Wave To FFT


FFT其實就是快速傅立葉分析的英文縮寫了，Serum裡這個FFT區域分為上下兩個區域。

上方是控制諧波音量關係的，就像我們前文介紹的Hammond Organ上的音栓一樣，它們的作用是一樣的；而下方是控制諧波之間的相位關係的，相位這個概念我們貌似沒有講過，日後用一篇文章給大家說清楚吧。

當我們改變FFT區域的參數的時候，下方波形繪製區域的波形也會做出相應的變化，讓我們知道調整這一諧波的音量與相位關係是如何影響著波形，從而改變音色的。

▲通過FFT繪製波形

但需要注意的是當你用滑鼠繪製波形時，FFT區域不會有實時的響應，需要你重新點擊Wave to FFT按鈕去更新FFT結果。


▲更新FFT


除了上文提到的Serum，Native Instruments的Absynth也是一個很強大的綜合軟體合成器，它用樣也可以用加法合成的思路合成音色，但筆者沒有機會上手使用，就不多說了。


但不管是Xfer的Serum還是Native Instruments的Absynth，它們都是需要另行付費下載的插件，那翻翻我們DAW的插件列表，你會發現自帶的合成器其實也可以實現加法合成的，比如Ableton Live自帶的Operator（雖然這是Suite才會有的合成器，但對於我們來說並不是問題）。Operator官方定義是一個FM合成器，但當你把Algorithm模式調整至圖中那樣後，你打開Oscillator頁面就能看到像Serum一樣熟悉的FFT窗口，操作跟Serum差不多，但Operator的相位調節不像Serum那麼簡明。

▲無調製模式


▲打開振蕩器界面


類似的，FL Studio的Sytrus也是跟Operator的情況差不多，雖然是個FM合成器但你可以把它當加法合成器用，但筆者也一樣沒能上手，所以也不做太多評價，你們可以自己試試。同樣的，這篇文章我們只講到了Ableton Live跟FL Studio，其他的DAW像Logic Pro、Cubase這些並不是沒有類似的合成器，只是筆者都沒用過，就不太好以它們為例子，所以你們可以自己探索一下，看看那些堆在角落的合成器是不是我們今天提到的加法合成器，如果是的話不妨加載到軌道裡動手試一試，體驗一下加法合成是個怎麼肥事。

好的，這周的合成器專題就到這裡，原本打算把減法合成一起講的，但一不小心就講深入了，所以下一周我們再聊減法合成是個什麼原理，我們下周見！

筆者郵箱：catfat1214@gmail.com，如果大家有什麼問題以及建議，都可以通過公眾號後臺或郵件聯繫筆者。

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