毫不夸张地说，合成器彻底改变了音乐世界。
随着合成器在 20 世纪下半叶风靡开来，某些标志性的声音应运而生，催生了大量崭新的音乐制作技法、前沿风格以及充满未来感的杰作。
无论是硬件还是软件，数字音乐制作在很大程度上都依赖于合成声音。但这一过程究竟是如何运作的？你又该如何利用合成器为自己的音乐开拓全新维度？
接下来的指南将深入探讨什么是合成器、市面上有哪些不同的类型，以及你该如何使用合成器来生成和调制声音。有了这些背景知识，你便能从容上手操控，开始拓宽自己的声音视野。
你也可以配合使用来自 Native Instruments 的合成器跟着一起操作。
什么是合成器？
我们先从梳理一些大家可能不太熟悉的核心术语开始。
“合成（Synthesis）”是指将各种元素结合起来形成一个连贯整体的过程。
“合成器（Synthesizer）”则是一类电子乐器，通过生成和组合电信号来创造声音。
弹奏合成器的方式有几种。键盘是最传统的输入方式，但你也可以使用音序器或琶音器来触发循环 pattern。
声波
合成声音最初是由振荡器生成的基础音频信号。它们有着不同的形状，也就是所谓的“波形（waveform）”。
平滑且连续的曲线被称为正弦波。它在人耳听来非常纯净无瑕，因为它仅代表单一频率。
但在现实世界中，我们听到的声音多种多样，因为不同的音色会在基频上叠加噪声和泛音（即音色色彩），从而产生更复杂、不规则的波形。
波的“频率（frequency）”是指完成一次振荡所需的时间（以赫兹为单位，Hz）。它决定了我们听到的音高，并可通过调节来演奏音阶中的不同音符。
当信号通过合成器的各个组件时，基础波形会由滤波器和包络进行塑形与雕琢。合成器不仅可以用来模拟原声乐器的多变音色，还能引领我们飞向截然不同、超脱尘世的全新境界。
从流行乐到氛围音乐（Ambient），乃至电影、电视和电子游戏的配乐，你可以在极为广泛的音乐类型中听到合成器的身影。
模拟合成器 vs. 数字合成器
最早的合成器远早于当今的计算机和数字工具时代，这意味着人类早期对合成领域的探索完全是基于模拟技术的。
模拟合成器直接通过电流发声。它通过控制电压以及信号流经合成器硬件组件（连接成物理信号链）的路径，来制造不同的音调与音色。
早期的模拟合成先驱确立了基本范式与先例，至今仍为各大制造商和音乐人所沿用。
与此同时，个人电脑的出现让数字技术蕴含的新力量与潜能在全球范围内迎来了爆发式增长。
早期的数字合成器不仅首次让人能够将数据存储在微芯片上、用数字二进制代码重构模拟合成模块，还赋予了人们加载与保存预设（patch）设置的能力。
由于计算机芯片的生产成本远低于模拟合成器复杂的精密部件，数字合成器得以在更亲民的价位上提供更丰富的功能和声音。
呈指数级发展的技术促使创新者和产品设计师彻底重新审视合成技术，并利用新时代的工具开创出全新类型的合成器。
软件合成器 vs. 硬件合成器
模拟合成器通过让电流穿过物理元器件来发声。你听到的是直接的声音，信号从未被转换为数字音频。
这意味着模拟合成器必定是硬件。许多制作人偏爱模拟设备，正是因为其实体操控感能带来充满动态的演奏以及丰富、温暖的音色。
相比之下，数字合成器既可以是硬件，也可以是软件。凭借现代计算机的强大性能，使用音乐制作软件与虚拟乐器，完全可以在“机内（in the box）”完成整首音乐的制作。
这也是如今大多数人制作音乐的方式：在数字音频工作站（宿主/DAW）内运行虚拟合成器。
软件乐器通常被称为插件、VST（Virtual Studio Technology）或 AU（Audio Unit）。软音源合成器往往价格更低、灵活性更强，无需繁琐的线缆连接即可轻松集成到你的 DAW 工程中。
另一方面，硬件数字合成器保留了模拟设备触手可及的实体操控界面。同样，许多使用软件的制作人也喜欢连接控制器或键盘，向合成器插件发送 MIDI 信号。
单音合成器 vs. 复音合成器
单音合成器一次只能演奏一个音符，非常适合用于低音（Bass）或 lead 线条。
复音合成器则可以演奏和弦。合成器种类形态繁多，具体选择完全取决于你想制作怎样的声音。
合成器的构造解析
我们前面提到了信号链，也就是信号在制造不同声音时所经历的各个合成阶段。
信号由振荡器生成，经由滤波器和包络进行塑形，并通过低频振荡器（LFO）施加调制，从而产生更多形态变化。
振荡器
信号路径始于振荡器，它以特定波形生成声音频率。
前面我们了解了具有平滑曲线的正弦波，但通过混入额外的频率成分，还可以创造出其他形态的波形。
锯齿波呈尖锐的三角形锯齿状，与正弦波截然相反。锯齿波带有一种嗡鸣感，这是大量泛音充实声音所致。
方波就像一个开关，呈现出二进制的“开/关”状态。脉冲波与方波类似，但你可以调节其“开/关”的相对时间，使波形不再对称，从而产生更具簧乐器质感的音色。
许多合成器还配有噪声发生器。这种声音就像收音机的静电噪音——由杂乱无章、没有明显规律形态的各种频率混合而成。噪声可以与其他波形相融合，赋予声音更厚实和更具碎裂感的质感。
滤波器
如果说波形是声音的原始材料，那么滤波器和包络就是雕塑家的刻刀。
最常见的两种滤波器是低通和高通。低通滤波器（LPF）会衰减掉所选截止频率以上的所有频段，而高通滤波器（HPF）则恰恰相反——保留混音中的高频成分。
滤波器不仅能削减频率，还能提升频率，以实现更大胆的效果。最具辨识度的经典合成器之一当属 Roland TB-303——它那带有弹拨感的低音音色是无数 Acid House 和 Techno 热单中的绝对主角。
303 很好地展示了利用“共鸣（resonance）”通过滤波器实现的丰富效果。高共鸣会在截止频率处产生响亮的尖峰，听起来更像鸣响或尖叫；而低共鸣则更温和、更具弹性感。你可以巧妙地利用共鸣来提升并强调令人愉悦的特定泛音。
包络
包络控制着声音从被触发那一刻起随时间变化的动态特征。
一个包络通常包含四个阶段：起音（Attack）、衰减（Decay）、延音（Sustain）和释音（Release）。为了说明这一点，我们不妨对比一下拍手声与铃声。
拍手声是一种短促清脆、几乎瞬间消散的声音。相比之下，铃铛独特的共鸣形状和材质让它在特定频率上长久回响，随着振动逐渐静止才慢慢消散。
起音（Attack）是指声音达到最大振幅（即音量）的初始上升过程——较长的起音听起来就像缓慢淡入。拍手声的起音极短，而教堂的大钟由于振动在金属中扩散，可能需要整整一秒才能达到音量峰值。
衰减（Decay）是指声音从这一初始冲击中衰落的速度。拍手声的起音和衰减都很短，而铃铛的起音稍长，衰减时间则要漫长得多。
延音（Sustain）是指按住琴键时音符持续发声的时间与电平。钢琴的延音踏板可以让频率持续共振数秒，直到琴弦最终停止振动。但合成器却能将设定的音量永远持续下去——或者说，取决于你想让它持续多久。
释音（Release）决定了在你停止演奏后，音符彻底淡化直至静音所需的时间。
ADSR 包络示意图
LFO
LFO 是振荡器的一种。它不产生人耳可听的音频信号，而是输出一种低得多的频率，可以路由至常规振荡器或滤波器中以添加调制。
LFO 常用于创造闪烁的颤音（vibrato）或抖音（tremolo）效果，亦或随着时间推移添加律动起伏，真正让你的音乐鲜活起来。LFO 的波形会以固定速率来回波动，就像你用手实时微调参数一样。
LFO 可以设置为各种波形形态，既能与工程速度同步，也可以自由波动以获得更自然、更难以预测的效果。
合成类型
“合成器”实际上是一个统称，涵盖了以电子方式生成和塑造声音的各种不同方法。
减法合成
最早的合成器采用了一种被称为“减法合成（subtractive synthesis）”的技术，即当基础波形通过滤波器和包络时，削减完整频率范围内的特定部分。
你可以把它想象成雕塑——通过“减法”来塑造艺术，剔除多余材料以雕琢出理想的造型。
Native 的 MONARK 就是减法合成的绝佳范例，它在一款小巧精炼的虚拟单音合成器中完美呈现了经典模拟信号流布局。
模拟与虚拟模拟合成
我们已经探讨过模拟合成器是如何通过电信号发声的，而电路元件的物理特性更为音色增添了一份温暖感。
相比之下，数字合成器的运作方式与计算机如出一辙，通过二进制代码中的精确数值来构建声波。
在声音方面，这种精准度既是优势也是缺憾。模拟电路难以预测的特质能够创造出丰富且富于变化的音色，令人耳悦耳动听；相比之下，数字合成有时则显得冰冷生硬。
虚拟合成器开发者们为此找到了解决之道，他们利用软件算法在“虚拟模拟（virtual analog）”或“模拟建模（analog-modeling）”乐器中重现模拟合成的复杂特性。
SUPER 8 是一款对经典模拟复音合成器进行软件重构的作品。这款 8 复音合成器旨在还原复古的声音与质感，不仅能呈现丰满的弦乐与 pad，还能打造醇厚有力的单音音色。
如今，那些最著名的古董模拟设备往往极其罕见且价格昂贵。所幸的是，许多经典之作都已在现代软件版本中得以重现。
例如，RETRO MACHINES 就是一套来自真实模拟合成器的采样音色库，涵盖了 70 年代和 80 年代电子流行乐鼎盛时期的经典声音。
在许多方面，虚拟模拟比实体硬件更加实用且稳定。尽管它在本质上始终是对真正模拟硬件的逼近与模拟，但两者之间的差异已经变得越来越难以察觉。
加法合成
与从原始波形中进行削减不同，加法合成是通过叠加不同频段上的多个正弦波“分音（partial）”来构建声音的。
加法合成器能够产生奇特而复杂的声音，非常适合用于设计 pad、音景（soundscape）以及持续低音（drone）。
RAZOR 是一款将加法合成的复杂精妙融入清爽、熟悉界面的软件合成器——让你能够心无旁骛地专注于打造前沿音效。
FM 合成
FM（调频）合成背后的原理相当复杂。它使用两个振荡器：一个用于生成原始频率，被称为“载波（carrier）”；另一个信号则随时间推移引入额外的泛音，对第一个信号进行调制。
FM 合成器最为人熟知的便是晶莹剔透的钟声与电钢琴音色，它们充分展现了数字合成纯净、完美的特质。
FM8 是一款广受欢迎的软件 FM 合成器，它主打易用性——将数字合成的强大功能融入亲切直观的界面之中。只要开始在 FM8 中尽情探索，你就能逐步掌握 FM 合成的原理，无需费心解读复杂的科学公式。
波表合成
波表合成将声音设计提升到了史诗般的新境界。它并非从基础波形出发，而是使用单次击打或发声的采样。这可以是从原声乐器的录音到其他合成器生成的声音。然后，它能基于该采样的波形形态生成风格迥异的丰富声音。
波表合成器能够重现逼真的原声乐器音色与质感。其潜力几乎无穷无尽——远超基础波形，你有数百种声源可供选择。主要区别在于初始波形的生成——而后续的合成阶段则是相同的。
MASSIVE 和 MASSIVE X 是现代波表合成领域的杰出代表，以在无数 dubstep 和 EDM 热曲中咆哮且摇摆的低音线而闻名。
模块化合成
模块化是合成领域中拓展性与可定制性最高的一种形式。大多数硬件合成器将所有组件连接在一个机箱内，而模块化合成器则被完全解构为独立的“模块”。
你也可以把模块化合成器看作由多个迷你合成器连接而成的网络。你可以根据自己的喜好通过接线自由重新排列信号链。这被称为“打线（patching）”。模块化在声音设计上赋予了你完全开放且无限的自由度。
这属于更进阶的声音合成方式，但 REAKTOR Blocks 提供了相当完备的功能包，让你能够踏入模块化的世界——从零开始打造专属于你自己的定制合成器。
颗粒合成
颗粒合成的工作原理是将声音采样分割为极短的片段，称为“颗粒（grains）”。这些颗粒经过调制与叠加，可以构建出独特而空灵的氛围，随时间流逝不断演变幻化。
STRAYLIGHT 是一款软件颗粒合成器，为声音设计与调制提供了极其广阔的空间。PHARLIGHT 专为人声颗粒效果而设计，而 ASHLIGHT 则专注于暗黑质感与声景构建。
物理建模
从早期开始，合成器就一直在尝试重现原声乐器的声音，但仅使用基础波形振荡器很难获得准确的音色。
这正是物理建模合成大显身手之处。你不仅能控制波形的形状，还能模拟乐器受到敲击或拉弦的方式，例如琴槌击打或琴弓拉奏。这带来了难以置信的真实细节与微妙变化，捕捉到真实现场演奏的自发感与生命力。
REAKTOR PRISM 是一款软件复音合成器，它利用物理建模合成技术，能够产生大量纯净且别具一格的独特声音。
深入探索合成世界
在本指南中，我们介绍了合成器的工作原理，讲解了不同的合成类型，并为你提供了探索更多可能性的实用资源。
声音合成背后的科学深奥而复杂，但你一开始不必陷入繁杂的理论中。秘诀在于不断实验。相信你的耳朵，调节旋钮与参数，感受它们如何改变声音。
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