smpiggy：Synthesizer，合成器，我们也简称为 Synth。在我早年学习 MIDI 制作的时候，还是合成器和模拟设备向数字音乐转型的年代，我父亲给我买了一台二手的 KORG 01/W FD。由于那时候的内存限制，MIDI 采用音色还非常的原始和弱小，一个音色大概只使用一个微小的采样，并把它铺满整个键盘区，因此当我听到 KORG 的合成器音色后下巴都惊掉了，它的声音太饱满了。不过由于 MIDI 制作显然更有意思，毕竟我可以通过 MIDI 快速的创作一整首音乐，并包含所有需要的声部，还可以反复编辑，而合成器由于缺乏直观的编辑模式而完全无法做到这一点，因此我并没有深入的学习 KORG 的全部功能。到了今天，软件合成器已经普及化了，从 KORG 、 ROLAND 、 YAMAHA 、 MOOG 这些传统硬件大牌，到 Xfer 、 Arturia 、 NI 这些软件品牌，都推出了各式各样的软件合成器，而且它们也变得非常好用，与 MIDI 制作的整体结合也天衣无缝了，所以我觉得有必要搜集一些资讯，将合成器的初级知识传递出来，让所有初学者在面对合成器这个话题时，不再单单是选择个预置，而是能做到对合成器中音色的呈现有一个粗略的判断，从而对声音进行进阶的调制。当然，我本人并不是合成器方面的专家，因此这次我转载的是来自 Soundgym 网站的文章：What is A Synthesizer? A Beginner’s Guide to Audio Synthesis （什么是合成器？音频合成的初学者指南），文章来源于网站本身，也并未注明作者，所以可能是网站编辑创作的。总之，文章经过机翻，但同样经过我校对，关键的名词我会留住英文原词以便牢记，希望对你有所帮助。

Synthesizers 合成器在音乐中无处不在。随着电子音乐类型的蓬勃发展，合成器逐渐遍布于流行音乐和嘻哈音乐。即使在独立音乐和金属等更传统的吉他流派中，许多艺术家也经常使用到合成乐器。

如果您正开始音乐制作人的旅程，您一定需要掌握合成器。

在本文中，我们将从基础知识开始，以便您了解什么是合成器以及其工作方式。

我们将解释一些关于合成器的历史。我们将比较模拟和数字合成器、软件和硬件合成器，及 monophonic 单音合成器与 polyphonic 复音合成器之间的区别。

我们将继续解释用于创建合成器音色的不同区块、合成器的种类，以及您可能想要深入的知识。

什么是合成器 Synthesizer？

合成器是使用模拟或数字处理来产生声音的电子乐器。合成声音最初是非常简单的音频信号，即振荡器 oscillator 生成的波形 waveform（更多内容见下文）。

当这些基本波形穿过合成器的各个组件时，它们会以各种方式被雕刻、过滤和增强，使我们最终能够使用这些乐器产生极其广泛的复杂声音。

在合成器的早期，它们经常被用来尝试模仿（或合成）传统原声乐器的声音。虽然它们仍然可以用来做到这一点，但如今合成器越来越普遍，可以创造出在前电子时代做梦也想不到的声音。

模拟合成器与数字合成器

早期的合成器创造于前数字时代。

这意味着它们必须使用纯模拟技术来运行。我们今天所知的模拟合成器首次问世于 1960 年代。它们直接从电力中产生声音，通过合成器的振荡器 oscillators 将其转化为声音。通过控制信号的电压 voltage 及其通过合成电路的路线，可以产生不同的音调。

如今，模拟合成器受到高度重视，因为许多人喜欢其电路产生的丰富、温暖的音调。

然而，从 1980 年代开始，数字合成器加入了这一行列。数字技术允许全新的合成形式和更大的灵活性。数字技术也便宜得多，从这时起，合成音色对于业余音乐家来说开始变得容易。

软件与硬件合成器

自 1990 年代以来，音乐制作本身已成为一种主要的数字追求。除了前几十年使用的硬件合成器外，我们现在还可以使用完全在 DAW（数字音频工作站）内运行的软件合成器。

虽然许多合成器爱好者仍然更喜欢硬件选项，但确实有很多难以置信的优秀的软件合成器。其中一些非常准确地模仿了老式合成器，而另一些则使用更新的技术，使我们能够创造出老一辈电子音乐家无法企及的声音。

如果您追求真正的模拟之声，实现它的一种方法是使用硬件合成器。您可能还喜欢硬件合成器的操控手感，因此即使您想使用数字合成器，也可以选择硬件路线。不过，DAW 内置的软件合成器所获得的灵活性和易用性能给您完全不同的优势。

单音 Monophonic 与复音 Polyphonic 合成器

单音合成器一次只能演奏一个音符。

这意味着它们通常更适合演奏主奏音色 Lead 和贝斯 Bass 部分，而无法演奏和弦。如果您想同时演奏多个音符，则需要一台复音合成器。

在复音合成器上可以同时演奏的音符数量通常会有限制，因此在购买时请考虑这一点。

例如，具有“四声部复音”的合成器可以让您同时演奏四个音符。

在许多软件复音合成器上，你可以更改特定 Patch 上可用的声部数量。您可能会发现您喜欢的预设默认为单声道，但如有必要，可以切换到复音。

合成器的历史

我们已经提到，第一个公认的“现代”合成器在 1960 年代开始出现。然而，电子乐器的存在时间要长得多。telharmonium 是一种电子风琴，早在 1897 年就获得了专利。第一台哈蒙德管风琴 Hammond Organ 于 1930 年代中期发布。

特雷门琴 Theremin 是一种迷人的乐器，无需演奏者进行身体接触即可控制。它于 1928 年获得专利，您可能熟悉它的声音，因为它从那时起就经常在科幻小说和恐怖电影中使用。

Moog 合成器于 1964 年首次亮相，这确实是合成时代的开始。早期的 Moog¹smpiggy：有趣但无用的知识关于 moog 的读音，它其实是荷兰语，读音为墨盒，英语用户常读为穆格，但 Bob Moog 本人更倾向于读为贸葛。是个巨大的，模块化的合成器（它们由许多通过跳线连接的组件或模块构成）。1970 年，Minimoog 问世，合成器开始进入行业。这是第一批在乐器店出售的合成器。它们价格昂贵，因此主要由职业的音乐人使用，但这是合成器进入主流的开始。它们与早期的 Moogs 的不同之处在于它们不是模块化的，并且内置了一个键盘。换句话说，它们看起来就像是今天的大多数合成器。

很快，更多的合成器公司成立，ARP 和 EMS 等品牌也加入了竞争。在 70 年代后期，数字合成器开始出现，1983 年雅马哈发布了 DX7——第一台销量超过 100,000 台的合成器。这款经典合成器仍然是有史以来最畅销的合成器之一，并开创了一个合成器真正成为大众乐器的时代。

1990 年代见证了软件乐器的诞生和对模拟合成器的兴趣的复兴。在 2000 年代初期，70 年代的模拟合成器因其温暖的声音而备受推崇，并且售价通常远高于原价。这种狂热导致 Moog 、 Korg 和 Arturia 等多家公司在 2010 年代开始以更实惠的价格生产全新的模拟合成器。

软件合成器也在不断发展，模拟仿真的声音变得更加准确，像 Xfer Records 和 Native Instruments 等软件公司依然在突破通过合成产生的声音类型的界限。

合成器的组建结构

要开始尝试合成器，最重要的是了解合成器声音是如何创建的。这将帮助您学习如何快速有效地编辑预设，并让您走上从头开始创建自己的声音的道路。

一旦您了解了声音的生成和塑造方式，您将学习如何调整参数以创建所需的确切音调。下面我们将向您介绍合成器基本的组建模块，并解释每个组件的作用。

振荡器 Oscillators

合成器中的信号路径从振荡器开始。我们上面已经提到过这些：它们产生构成合成声音基础的基本波形。正弦波 sine wave 是最纯净、最简单的声音。通过添加谐波 harmonics 还可以创建其他稍微复杂的波形。

谐波就是泛音 overtones —— 额外的高频音符 —— 它们分布在我们的根音或基频之上。它们使声音更丰富、更复杂。

引入谐波可以产生新的波形，例如方波 square 、三角波 triangle 和锯齿波 sawtooth。每个波形听起来都不同，在大多数合成器上，你可以选取振荡器产生的波形。

让我们用一个例子来更清楚地解释这个过程。100Hz 正弦波仅有一个单一的 100Hz 音调。然而，100Hz 锯齿波是通过在 100Hz 的基频之上分布多个正弦波而产生的，它将具有 200Hz 、 300Hz 、 400Hz 等的谐波 —— 这些谐波的音量也随着频率的越高，而越低。

噪声发生器 noise generator 在合成器的选项中也是很常见的。这会产生一种类似于您在收音机上听到的静电的声音。它可以与振荡器产生的声音混合，以提供更多的嘎吱声和厚度。

滤波器 Filters

为了解释滤波器在合成器上的作用，让我们使用一个类比。如果我们将合成音色的创作与雕塑的创作进行类比，当我们选择由振荡器产生的波形时，就像选择我们将要雕刻雕塑的岩石类型一样 —— 我们正在选择原材料。

而滤波器就像雕塑家的工具 —— 我们使用它们从所选的原材料中雕刻出独特的形状。

最常见的滤波器类型是高通 high pass 和低通 low pass 滤波器。高通滤波器将低于某个频点的所有频率切断（只让高频通过），低通滤波器将特定点以上的所有频率都切断。

因此，我们可以使用它们来使我们的声音更厚或更薄、更暗或更亮。滤波器还可以提高频率：您经常会在合成器的滤波器部分看到标记为“共振 resonance ”的控件 – 您可以使用它在滤波器的截止频率（即指定的频点）处创建一个凸起。

这会产生铃音的效果，如果在合成器演奏时实时调整滤波器，就会产生一些戏剧性的效果。

低频振荡器 LFO

低频振荡器的全称为 low-frequency oscillator。这个振荡器的作用与我们已经讨论过的不同——它传输的频率实际上低于人类听觉的极限，这意味着你听不到它们。

您可以听到的是它们对其他振荡器产生的声音的影响。低频振荡器用于调制您的合成器音调——您可以使用它们来创建摇摆不定的颤音或闪烁的颤音效果。

想想经典的 Dubstep 音乐中“哇哦哇哦”的贝斯声音：这种波动就是 LFO 正在工作的声音。低频振荡器可以与项目的速度同步，以便调制与音乐的节奏锁定，也可以自由移动。

ADSR 包络

ADSR 代表起音 Atteck 、衰减 Decay 、延续 Sustain 和释音 Release。

ADSR 包络控制声音从触发的那一刻起随时间变化的行为方式。声音的开始方式取决于它的起音。起音时长非常短的声音会非常突然和尖锐地开始——比如敲鼓或拍手。

随着起音时间变长，声音开始得更缓慢。忧郁的小提琴音符的起音时间就很长。

衰减是声音从起音的强度中消散的时长。弹拨的小提琴弦的衰减时间很快，而有力敲击的钢琴音符的衰减时间就很长。

延续控制当音符保持时声音的持续时间。弹拨的小提琴音符根本没有延音，而按住的钢琴音符可以有很长的延音时间。如果我们愿意，合成器可以无限地维持——只要我们按住音符，声音就会持续下去。

释音决定了在我们释放音符后声音开始减弱到完全消失将持续多长时间。非常短的释放意味着声音几乎会在我们释放琴键后立即停止。两秒的释放时间意味着一旦我们松开键，声音将需要 2 秒钟才能淡出为零。

音频合成的类型

合成类型可以有很多种，它们可用于创建非常多样化的声音。下面我们简要描述您可能遇到的一些最常见的类型。

减法 Subtractive

经典的模拟合成器与减法合成配合使用，而模仿它们的软件合成器也以类似的方式运行。

这种类型的合成被描述为“减法”，因为您从基本波形开始，然后使用滤波器和包络从中删除（即减法）频率内容，直到获得所需的声音。

我们已经解释了模拟合成器如何因其丰富、温暖的音调而备受推崇，这源于波形在模拟合成电路中传播时的复杂行为。它被这些电路着色，这意味着所创造的声音并不完美或原始——但绝对有个性。

较旧的模拟仿真听起来往往过于干净和数字化——它们无法与原始机器的声音相匹配。不过，较新的模拟仿真复制了原始模拟电路的架构，以尽可能接近所需的模拟声音。它们通常听起来很棒——音调更接近于它们的灵感来源。

加法 Additive 

加法合成的工作方式与减法合成相反。

我们不是从波形中减去，而是从头开始构建一种新的声音——一次一个谐波。在加法合成中，我们可以通过控制每个谐波的频率和幅度（音量）来创建声音。

这意味着我们可以创建不寻常的声音，而这些声音通过减法合成是无法实现的。我们可以用谐波做一些离谱的事情——例如，让它们跑调。我们最终会得到非常有趣和复杂的声音，这些声音可用于声音设计或作为不寻常的背景音。

调频 FM

雅马哈著名且成功的 DX7 使用了 FM（调频：frequency modulation）合成，其声音在某种程度上与那个时代有关。

因此，如果您想模仿 80 年代的键盘声音，它可能是您的最佳选择。DX7 钢琴声音是经典之作，但听起来非常像钢琴的数字版本。它非常干净和原始——一点也不像真正的钢琴，然而尽管如此，这个声音依然出现在了众多经典唱片中。

这是一种相当复杂的合成形式。它通过使用两个振荡器来工作：第一个称为载波，产生原始频率，而第二个振荡器通过随着时间的推移引入额外的谐波来调制它。

波表 Wavetable

不同于使用振荡器生成的基本波形作为声音的区块，波表合成器使用录音样本。这可以是任何内容的录音，从乐器到动物的叫声再到雨声。波表合成器抓取该样本的快照或选择，并将其用作其原材料。

这就能发出千差万别的声音，近年来，这些合成器在各种电子流派中变得非常流行。

模块化 Modular 

模块化合成将我们带回了原始 Moog 的时代！这些合成器被解构成单独的模块——一个用于振荡器，一个用于滤波器，依此类推。从本质上讲，这种形式的合成允许您自定义构建自己的合成器。

相较于购买一台以既定方式运行的整合合成器，模块合成器可以以您想要的任何配置将不同的模块连接在一起。这种合成风格可以通过硬件（您可以单独购买模块）或软件（允许您虚拟地将不同模块类型拼接在一起）来实现。

颗粒 Granular 

颗粒合成是创造怪异而美妙的声音的好方法。它使用样本作为其声音的基础——将录音分解为称为颗粒的微小音频片段。然后可以对这些颗粒进行分层、调制和编辑，以构建随着时间的推移而演变的异空间的纹理。

在广泛的音乐制作中，合成是一个非常深入和丰富的领域。围绕着模块化合成等领域的整个亚文化已经建立起来！我们希望您以本文为起点。

现在您已经了解了基础知识，您可以立即开始创建合成器音色，但您也可以围绕您认为更有趣的合成知识继续探索，并真正深入了解它们。至少我们希望下次您查看合成器时，不会被那一系列令人眼花缭乱的旋钮和按钮所困扰！

smpiggy：本文中缺少一些合成器类型及声音合成原理的图示，因此我进行了相应补充。

文中脚注：

• 1
  smpiggy：有趣但无用的知识关于 moog 的读音，它其实是荷兰语，读音为墨盒，英语用户常读为穆格，但 Bob Moog 本人更倾向于读为贸葛 ↩︎