2017年1月23日

聲音美感呈現─ 效果器初探

作者/曾毓忠(美國音樂藝術博士。國立交通大學音樂研究所電子音樂專任教授、音樂科技實驗室主持人,並兼任於臺北藝術大學音樂系。)



效果器提供音樂家或聲音工程師改變聲音,製作所欲表達的聲音美感或效果的重要工具。適度的效果器使用不僅增添聲音的效果,更改變音樂的美感內涵!

效果器可以是類比或是數位的,也可以是這兩種的組合。對當代音樂工作者而言,當代數位效果器是最通用及最方便的效果器使用方式,它存在於當下一些音樂軟體,例如Audition、Cubase、Nuendo、Reason、Pro Tools 等當中,或以外掛效果器身分呈現,例如GRM Tools,或是建立於特定電腦音樂程式,例如Max/MSP 的演算法中。本文主要內容介紹常見的效果器,從其調變原理,以及美感目標進行論述。



時間基礎
合唱
合唱(chorus)效果透過添加一些極短的延遲時間或細微波動的音高,甚至是若干抖音效果至原始聲音裡,產生類似實際合唱團在演唱時,所產生之些微時間差、音高差、甚至是微分音(microtonal)和聲效果。

美感目標:
合唱效果器能模仿合唱團的聲音效果,使用合唱效果處理後的原始音訊,變得既生動有人性,更因著聲響面積與織體的擴充,增添聲響的豐富性。然而,合唱效果的設計似乎帶點揶揄人類在時間與音準控制上的不精準,當然,人非機器,無法百分百精確。


鑲邊( flanging)效果能模擬出類似噴射機的咻咻聲響效果。它緣起於一個聲音訊號送至兩台同步錄音磁帶時,壓住其中一個磁帶盤邊緣以放慢撥放速度,當兩個磁帶的聲音混合後,產生因相位變化(phaseshi ed)或時間延遲(time-delay)造成的咻咻聲響之鑲邊效果。鑲邊效果器提供使用者調整鑲邊效果訊號與原始訊號的乾濕比例(originalexpanded)、鑲邊效果在原始訊號後面開始(initial mix Delay)與結束(final mix delay)的時間、鑲邊效果訊號回授到鑲邊效果器的比例等功能。

美感目標:
鑲邊效果聲音與原始訊號因相位或延遲差別,在音場中盤旋時可營造一種夢幻、飄渺美感效果。鑲邊效果是1960 年代、1970 年代迷幻(psychedelic)風格音樂的重要聲音特徵。


延遲(delay)效果藉由增加帶著些微延遲效果的重覆音訊到原始訊號後方,以產生回音效果。此效果可以是單獨回聲或者是多重回聲。最早的延遲效果是透過盤帶對盤帶(reel-toreel magnetic recording)以不同長度的磁帶錄音播放,再次錄製而達成。延遲效果器提供許多延遲效果的樣式、延遲長度等的控制。通常延遲長度大於35 毫秒,產生明顯的回音效果,若長度介於15~34 毫秒,則產生簡易的合唱或鑲邊效果。

美感目標:
同時使用多個較長時值的延遲效果, 可造就人聲獨唱或樂器獨奏(solo)成為具豐富聲響效果與空間美感的輪唱卡農(canon) 或對位式(contrapuntal) 之複音音樂。延遲效果常見於具象音樂與電子音樂作品,後被廣泛使用於流行音樂中。經典例子是英國作曲家哈維(Jonathan Harvey)為小號與延遲系統(Trumpet and Delay System)的作品《主題模仿曲》(Ricercare Una Melodia),透過延遲系統創造多支小號的對話效果。


最常見的回授(feedback)現象是麥克風與聲音系統之間的回授現象。回授原理是一個聲音訊號輸入系統中,而系統輸出的聲音訊號,又再次返回到聲音系統中,此因與果的迴路。現場樂器演奏的回授現象經常是需要被避免的,但回授效果可以被創造性運用。電腦演算法的回授效果器可依據音樂需求,設定回授的時間長、回授的音量數值。若音量值小於1,回授音量會逐漸變小至消失為止,若音量值為1 時,聲音輸入將永無止盡的回授反覆。

美感目標:
一個音樂片段被無止盡地回授反覆, 能創造一種將「音樂時間凍結」的美感。運用麥克風對著聲音系統所產生的回授,也可創造出一獨特的聲音美感, 例如美國低限主義(Minimalism) 作曲家萊許(Steve Reich, 1936)的《擺錘音樂》(Pendulum Music, 1966),呈現麥克風與聲音系統回授的實驗性、創意性的運用。

相位音聲編碼(phase vocoding)對聲音進行分析,利用訊號相位訊息,並依據需求,改造聲音的時間或頻率面向,精確地組合所想要的聲音效果。傳統的變化聲音技術,音高與時間元素是互相牽連影響的,相位音聲編碼技術在改變聲音時間與頻率上,可獨立運作,十分方便,因此,變成非常受歡迎的音樂效果營造技術。

例如,對人類而言,一口氣唱90 秒的長音,那是不可能達成的挑戰,但透過電腦演算法之相位音聲編碼器(phase vocoder) 技術應用,可將一秒鐘的預錄人聲,進行即時「凍結」(freeze) 並重複撥放,創造一種不存在於現實世界,一種不用換氣、無限延長的超現實人聲。

美感目標:
相位音聲編碼創造性運用的著名例子是英國作曲家威沙特(Trevor Wishart)在《音聲第五號》(Vox 5,1986)作品, 使用相位音聲編碼對人聲先分析再進行合成,創造超現實的人聲美感。的確,若將「長時凍結」的聲音形態直接承接在現場樂器或人聲演唱之後,創造一種現場聲響似乎被無限延展、餘音繞樑的獨特美感。



運用顆粒化(granulation)技術可創造一種如顆粒般極短小片段的聲響。其原理是將錄製聲音進行精細切割(segmentation)為介於1~50 毫秒的片段,最後,再次將細小顆粒片段重新組合,創造一全新的聲響織體。

美感目標:
雖然每一顆粒典型長度只有1~50 毫秒,微小而無多大音樂意義,但倘若在一秒內把5000 個聲音顆粒大量堆疊、重新組合,能建構出偌大塊狀之聲響織體(sound mass texture),並創造出一種近似徐志摩心中對於「滿天繁星」之「數大便是美」的聲響效果。




空間基礎

混響
混響(reverb)效果或稱殘響效果,是用來模擬在特定空間,例如音樂廳、山谷或浴室,所產生的聲響空間感。混響效果透過許多時間上非常接近且音量逐漸衰弱的回音(echoes)營造而成。混響效果器提供不同參數的控制,包含空間大小(room size)、殘響時長(total length)、早期混響數值(early re ection level) 等。



美感目標:
混響器創造多元的虛擬聲音空間效果,讓聲音的聲響表現富有層次感、距離感,增添音樂的空間美感,甚至營造出東方音樂特有的空靈感或氛圍意境。

聲音向位(panning)處理是指將聲音訊號分配至新的立體或多聲道音場當中。向位效果原理乃透過揚聲器(喇叭)間振幅(音量)的波動變化,創造聲音在音場中移動的假象。

向位效果器讓使用者調整聲音訊號的左右音場分配,由右而左的音場設計,以創造由右揚聲器至左揚聲器的聲音游離假象。換言之,事實上,向位效果並未真正地使得聲音在揚聲器間游離,而是音量在兩個揚聲器之間波動,造成聲音左右移動的效果。

美感目標:
向位效果器透過揚聲器間的音量波動,產生聲音在音場空間中移動的假象,創造聲音在表現上的動態感與生動性。 ......【更多內容請閱讀科學月刊第566期】

沒有留言: