如今，颗粒合成（Granular synthesis）无处不在。空灵缥缈的颗粒效果定义了现代电影和游戏配乐的声音质感，并帮助电子音乐人不断拓展音乐流派的边界。颗粒处理技术是宿主（DAW）和采样器中时间拉伸（time-stretching）工具的底层核心，对数码 DJ 来说也至关重要。然而，人们对这种独特的合成方式往往知之甚少。
那么，颗粒合成究竟是什么？你又该如何在自己的音乐中使用它？在本文中，我们将深入探讨颗粒合成。我们将探索颗粒合成器背后的技术与历史，并解析其关键参数和使用场景。随后，我们将为你演示如何在自己的音乐中运用颗粒合成。继续阅读本文，你很快就能将平平无奇的采样转变为变幻莫测、极具未来感的声景（soundscapes）。
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跟随 Native Instruments 的 STRAYLIGHT 颗粒合成器一起探索。
什么是颗粒合成？
颗粒合成是一种基于“颗粒化”（granulation）过程的合成形式。颗粒化是指将音频采样切碎为被称为“颗粒”（grains）的微小音频片段，其长度通常在 1 到 100 毫秒之间。颗粒合成器允许用户对这些颗粒进行操纵，以奇妙而惊艳的方式重塑原始采样。
颗粒化在现代音频处理中有着广泛的应用。当你在宿主（DAW）中对采样进行时间拉伸，或在类似 TRAKTOR 的 DJ 软件中变速不变调时，你很可能就在使用颗粒化技术。而颗粒合成则将颗粒化的创意潜力推向台前，让你能够把熟悉的采样转化为超凡脱俗的声景和音效。
颗粒合成 vs. 传统合成
为了更好地理解其工作原理，我们不妨将颗粒合成与更传统的合成方式做个对比。减法、加法以及 FM 等合成方式都是从振荡器生成波形（如正弦波或锯齿波）开始的。相比之下，颗粒合成则是直接处理现有的音频素材。
有些颗粒效果器可以处理实时信号，将输入的音频切片为微粒后再进行播放。但许多颗粒合成器需要你提前载入采样：比如录制的单音钢琴音符，或是教堂钟声。
这段采样是如何成为合成的基础呢？首先，颗粒合成器将声音分解为无数微小的片段，即颗粒。在颗粒合成的简单形式中，当你弹奏一个音符时，合成器会播放其中一个颗粒，并以每秒数百甚至数千次的速度对其进行循环。这个微小的音频块实际上取代了正弦波或锯齿波，成为了一种波形：构成了你所听到的声音基石。
颗粒合成 vs. 波表合成
从这个角度来看，颗粒合成是一种基于采样的合成方式，非常类似于波表合成。但它们并不完全相同。
波表合成器为你提供了一个固定的“波表”或一组采样波形供你选择。除此之外，你对声音基本构件的控制相当有限。而颗粒合成则带来了多得多的可能性。
我们上面提到的仅单独播放单个颗粒的例子其实很少见。更常见的情况是，播放指针会在源采样中移动，随着时间的推移播放不同的颗粒。此外，你还可以同时播放多个颗粒，以不同的速度和音量播放它们，并即时调整众多其他参数——所有这些都能实时完成。
这让普通的颗粒合成器成为了强大的声音塑造工具，能够实现传统波表合成器难以企及的声音效果。
颗粒合成的历史
颗粒合成被认为是合成器领域中的“后来者”，但其渊源可以追溯到几十年前。20 世纪 40 年代，以 Dennis Gabor 为代表的物理学家提出了相关理论，指出声音可以被分解为微小的构件。希腊作曲家 Iannis Xenakis 采纳了这一理念，并在 50 年代末开始使用声音微粒创作音乐。
然而，颗粒合成并不适合前数字时代的技术。Xenakis 当时是通过将磁带剪切成微小的碎片并重新排列来工作的。完成一部作品往往需要花费数周时间。
20 世纪 70 年代，作曲家 Curtis Roads 参加了 Xenakis 的研讨会，并尝试在计算机上实现这一构想。（Roads 后来撰写了颗粒合成领域的经典著作《Microsound》）。到了 80 年代，Barry Truax 找到了实时实现颗粒合成的方法。
由于对处理器的极高要求，颗粒合成直到 90 年代和 2000 年代初期仍是一门小众探索。而 Max/MSP 以及 Native Instruments 的 REAKTOR 等平易近人的工具重新激发了人们对这种手法的兴趣。进入新世纪后，颗粒合成在合成界占据了一席之地，诸多热门颗粒合成器推动了声音设计、电子音乐和电影配乐的发展。如今，颗粒合成已成为一种独特且重要的 VST 合成器类型，可在你的音乐制作中大显身手。
为什么要使用颗粒合成器？
正如我们所见，颗粒合成独具一格。它的工作原理不同于大多数其他合成方式，并能产生极其独特的效果。那么，究竟为什么——以及何时——应该使用它呢？
颗粒合成在某些场景下尤为出彩。让我们一起来看看其中的几个应用。
打造氛围质感
细腻的氛围与持续音（drone）对于现代音乐制作至关重要，无论是影视游戏配乐还是氛围电子音乐皆是如此。制作这些空灵超凡的质感往往需要对采样进行大量的操纵与处理。但借助颗粒合成，我们只需拧动几个旋钮，就能将一段简单的采样转化为充满氛围感的持续音。
在下面的示例中，听听一段大提琴拨弦（pizzicato）采样是如何通过颗粒合成转化为丰富浓郁的氛围质感的。
故障音效（Glitch）
颗粒合成非常适合平滑的声音质感，但它在处理混乱的故障音效时也同样游刃有余。通过调高“抖动”（jitter）设置（为合成器的运行引入随机性）并实时调整参数，常规声音就能转变为一团嗡鸣的微粒云——非常适合科幻音效与先锋电子乐。
动态演变的 Pad
动态律动是富于表现力的声音设计的关键所在。当声音随着时间推移不断演进时，我们往往会觉得它们“更有生命力”。颗粒合成非常适合这项任务。通过实时改变微粒的表现形态，我们可以以平滑、富于音乐感的方式从根本上改变声音。
在下面的示例中，刚才的氛围质感被转变为了闪烁微光、动态演变的 Pad 音色。
独树一帜的数码声效
颗粒合成独一无二的特性，意味着它能做到其他方式极难实现甚至无法做到的事情。现代颗粒合成是数字时代的产物，能够产生充满未来感和奇幻色彩的声音。如果没有它，许多当代音乐与音频制作都将逊色不少。
在下面的示例中，通过调节微粒音高，创造出了一种不同寻常的类似滑音（glissando）的效果。
常见颗粒合成器参数
现在你已经了解了它的原理与用途，接下来让我们深入探究颗粒合成器的各项设置。
市面上有许多使用颗粒化技术的插件。它们的控制项和功能各不相同，因此值得深入探索你所使用的具体工具。不过，大多数颗粒合成器都具备一些共通的控制参数。
颗粒大小（Grain size）
颗粒大小（Grain size）控制所生成的单个微粒的长度。这有时被称为颗粒长度（grain length）或持续时间（duration）。较短的长度会产生切碎、断续的声音。较长的颗粒则会开始相互重叠，从而产生更平滑的效果。
颗粒数量（Number of grains）
这是微粒播放的速率。有时也被称为颗粒速率（grain rate）、密度（density）或间距（distance）。在 STRAYLIGHT 中，它被称为颗粒间隔（grain interval）。当颗粒数量较多时，合成器会释放出层层重叠的微粒云。而较少的颗粒则会带来零星、口吃般的声音效果。
采样起止边界（Sample start and end boundaries）
它定义了颗粒合成器需要处理的采样区域。也许你想要隔离一段演奏中的单个钢琴音符，或者专注于田野录音中的某一处声音。如果你在该区域周围设置起始和结束边界（在 STRAYLIGHT 中对应的是 min 和 max 旋钮），颗粒合成器就只会从采样的这一部分生成微粒。这有时也被称为颗粒位置（grain position）或范围（range）。
包络（Envelope）
颗粒包络设置了每个播放微粒开头和结尾的淡入淡出。（这有时被称为颗粒形状或“平滑度”）。想象一下，每个微粒都是单独播放的采样，或者宿主（DAW）中的单个音频片段。若包络较短，微粒的播放就会突兀地开始和停止。调高包络设置后，微粒将平滑地淡入和淡出。更平滑的包络能营造出如丝般顺滑、连贯的声音；调低包络则能获得断续破碎的效果。
音高（Pitch）
音高（Pitch）或变调（transposition）用于设置每个微粒相对于原始采样音高的音高值。例如，+12 个半音的音高将使微粒以比原始采样高一个八度的音高播放。尝试使用极高或极低的音高设置，可以获得超现实的声音效果。
LFO
与许多合成器一样，颗粒合成器也提供了额外的调制工具，为声音增添动态。LFO（即低频振荡器，Low Frequency Oscillator）就是这样一种调制源。LFO 输出在高低（或正负）数值之间波动的信号。通过将 LFO 分配给合成器中的某个参数（例如颗粒大小），你可以让该参数随时间推移发生变化。像 LFO 这样的调制器是打造栩栩如生声音的关键。
抖动（Jitter）
抖动（Jitter）或随机度，用于控制特定参数围绕中心值波动的幅度。例如，你可能将音高设置为 +12 个半音。如果调高抖动值，那么每个微粒都会在 +12 的基础上有一定的随机偏离。抖动设置得越高，偏离幅度就越大。
颗粒合成器为多种参数提供了抖动控制。例如，在 STRAYLIGHT 中，有一个用于控制播放位置的 jitter 旋钮，以及一个决定音高抖动的 detune 旋钮。抖动是众多标志性颗粒效果的核心。善用它可以将平稳的声音转化为躁动翻滚的微粒云。
如何使用颗粒合成
既然你已经彻底掌握了颗粒合成的方方面面，现在是时候开始制作属于你自己的颗粒音色了。让我们来看看创建颗粒合成器预设音色的一些基础方法。
在 STRAYLIGHT 中，我们将回顾上文列出的部分颗粒合成示例，并为你提供逐步指南，教你如何打造氛围质感、故障音效以及动态演变的 pad。
氛围质感
以下是如何利用颗粒合成制作平滑氛围质感的方法。
让我们从空白预设开始。在“Utilities”分类下的预设浏览器中找到 INIT 预设。
选择一个简单且富有饱满亲和力的采样。这里我们选用了一个大提琴拨弦（pizzicato）音符。
我们不希望声音中出现静音部分，因此可以使用采样范围（sample range）控制器来截取声音的主体部分。调节 min 和 max 旋钮以捕获波形中响度最高的部分。开启“bounce edges”后，播放指针在到达该范围末端时会弹回，营造出持续发声的延音感。
现在设置颗粒包络（fade in 和 fade out）。适中的设置可以确保声音平滑连贯。
将颗粒大小（grain size）调高至 600 ms 左右，并将颗粒间隔（grain interval）调低至 40 ms 左右。较大的颗粒尺寸与较高的颗粒密度（或较低的间隔）会使各个颗粒相互重叠，从而营造出扩散弥漫的质感。
在 cursor 区域中，将 jitter 旋钮调到中间位置。这会使播放指针随着每个颗粒在采样内随机跳跃，进一步模糊原始采样的轮廓。
现在来调整合成器的振幅包络。我们希望打造出类似 pad 的声音，因此建议选择较慢的起音（attack）和释音（release），以及最大的延音（sustain）。
试听效果如下：
故障音效
以下是如何利用极端的颗粒合成来创造棱角分明、充满故障感（glitchy）效果的方法。
首先选择一个相当混乱无序、没有固定音高或固定纹理的采样。这里我们选择了来自 STRAYLIGHT 采样音色库的“Metal Drag”。
这一次，不要调节采样范围（min 和 max）旋钮。我们要对整个采样进行处理。
我们的颗粒设置需要彻底打破平滑感。较低的包络设置（将 fade in 和 fade out 旋钮向左旋转）搭配较小的颗粒大小，能营造出棱角分明、干脆利落的效果。
让我们通过让播放指针在采样中随机跳跃来强化这种混乱感。在 Cursor 区域中，将 jitter 调到最大。
现在我们需要给声音增加动感。让我们将一些参数分配给 STRAYLIGHT 的 XY 控制垫，以便在播放期间实时进行调节。
首先，将 grain interval（颗粒间隔）分配给控制垫的 X 轴。点击 grain interval 旋钮左上方的字母，然后选择“X XY Pad”。随后在下方的垂直调节列中向上拖动，以扩展调制范围。
对 grain size（颗粒大小）做同样的操作，但将其分配给控制垫的 Y 轴。
颗粒调音（grain tuning）也采用同样的分配方式。将 pitch 旋钮分配给控制垫的 X 轴，将 detune 旋钮分配给 Y 轴。调节调制范围（通过在旋钮左侧的垂直列上向上或向下拖动），直到获得有趣且富有动感的效果。
最后，将 STRAYLIGHT 路由至另一个通道，以便录制其输出。按下录音键，在 XY 控制垫上随意拖拽滑动，寻找有趣的声响。
试听效果如下：
动态演变的 pad
让我们把刚才制作的氛围质感转变成一个富有动态、持续演变的 pad。操作方法如下：
在你的音乐中开始运用颗粒合成
在这篇文章中，我们深入探讨了颗粒合成。我们了解了其背后的技术原理，探索了它的发展历史，并剖析了颗粒合成器中的各项参数。随后，我们还演示了几种极富创意的颗粒合成方法。现在，是时候动手制作属于你自己的颗粒声效了。
STRAYLIGHT 是一款功能强大的颗粒乐器，专为电影感原声与氛围音效而设计。用它为你的音乐注入大胆前卫的未来质感。
