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声码器历史上的闪光时刻:从间谍技术到 Antares Auto-Tune Vocodist

官方新闻稿 发布于 2022-07-02 ·

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我们都知道这样的一种声音:一种类似合成出来的机器人的声音,却又切切实实地说着一个个的字和词。Kraftwerk的“The Robots”,Styx的“Mr.Roboto”,Daft Punk的“Harder、Better、Faster、Stronger”,到后期卓越的艺术家J.Dilla的“E=MC2”以及Herbie Hancock让80年代的孩子们见证了机器人动起来的声音“Rockit”等等……,所有这一切以及其它无数经典声音让人印象深刻,而它们独特的声音特征都来源于声码器(Vocoder),一种常常被误解的音乐技术。


 

声码器是怎样工作的

 
1970年代,为Krafwerk用户设计的Vocoder

如果用最简单的话来解释,那么可以说声码器的工作就是将您的语音叠加到另一个信号上,例如:某种乐器的信号(通常是合成器)。如果从更为技术的角度来解释,我们可以说它实际上是使用了带有滤波器来分析您的声音,并将其分解为一系列不同频带的信号。然后,声码器再将每个频段中发生的变化通过另一组滤波器应用于乐器的声音上。可以这样理解:你的声音是调制器,而乐器是调制的载体——而这两种信号会被一起呈现出来。

某些声码器会包括:一个内置的载波信号发生器,甚至拥有一个全键盘,而另一些声码器则会默认你手头就有一台可以使用的合成器。

当然,并没有规定说调制信号就必须是人的语音。诸如鼓音轨之类的可以将Drone或者Pad信号变成带有它们自己声音特征的一种节奏loop。

 

不是声码器,而是Talkbox


Peter Frampton的Talkbox

音乐领域里最为知名的机器人声音之一事实上来源于Talkbox。这个特别的声音因吉他手 Peter Frampton 的“Do You Feel Like I Do”和Roger Troutman与Zapp合作的“More Bounce to the Ounce”而闻名。这里所说的Talkbox实际上可以说是一个踏板内的小型有源扬声器。一根塑料管从扬声器的一端一直延伸到嘴边,在演奏乐器的同时需要用嘴发出声音,而语音实际上能改变乐器的声音。在接受Keyboard杂志采访时,来自新放克二人组合Chromeo的P-Thugg曾将这种感觉描述为“就像嘴里有一个音箱一样”。Talkbox以一种比模拟更模拟的方式实现了与声码器相同的音乐目标,但严格来说,声码器是指以电子方式执行这种操作的设备。如今,像Rocktron这样的公司还在销售新的Talkbox,而Antares的插件Articulator旨在创造出Talkbox能发出的那种声音。

 

最初的声码器


在1940年10月发表的贝尔系统技术期刊里,
霍默·达德利 (Homer Dudley) 在他的文章
“语音的载体性质”中绘制的示意图

贝尔实验室(Bell Labs)的工程师Homer Dudley曾经研究过一种通过铜制电话线发送人类语音并同时节省能源和带宽(从而降低成本)的方法。就是将人类语音分解成不同频段的信号,只传输那些让人易于理解的语音内容所需的频段,并在收听端重建所有内容。

Dudley在1939年的纽约世界博览会上展示了他的概念机。被称为Voder(语音操作演示器)的这款概念机并没有使用麦克风来拾取调制器信号。取而代之的是,熟练的操作员操作一系列按键、一个腕杆和一个踏板,将机器内置的载波信号转换为元音和辅音并改变它们的音高。这台概念机输出的结果很粗糙,但观众们仍然惊叹于一台机器居然能够创造出人类可以理解的语音和歌声。

 

间谍技术


NSA博物馆里的SIGSALY工作站
图片来源:National Security Agency(公共领域)

前美国通信兵团(The U.S. Army Signal Corps,今天的美国国家安全局的前身)曾经采用贝尔实验室的技术来加密敏感通信。其中最著名的一个应用实例是二战期间富兰克林·D·罗斯福和温斯顿·丘吉尔之间横跨大西洋的电缆来进行通话。该系统称为SIGSALY或简称为“Project X”(可以想象Tom Clancy是怎样的人),它使用在唱机上播放的特殊录音信号向声码信号添加噪声。然后,接收端的电台将播放“解码”录音信号,并且只为机密人员所听到的信号通过滤掉声码信号中与传输端相同的噪声频带。事实证明,一对唱机转盘绝不只是为DJ们准备的!

 

最早的音乐应用

 
慕尼黑Deutsche博物馆里的西门子合成器

第一台采用声码器技术制造的乐器是西门子合成器,它在上世纪50年代的后期由现今与ATM相关的这家德国科技公司制造。1971年,合成器设计师Bob Moog和作曲家Wendy Carlos组合了各种合成器模块,即兴创作了可以在“发条橙”(A Clockwork Orange)的配乐中听到的声码器。

电子音乐的传奇先驱Kraftwerk则可以说是早期探索声码器音乐作品的代言人,这其中包括了如“The Robots”等许多知名歌曲。

不过如果要说有哪位现代艺术家因为将声码器作为流行音乐里的一个常用元素而名声大噪,那就必须要提到Afrika Bambaataa以及Soulsonic Force具有突破性意义的热门歌曲“Planet Rock”了。

这种说法受到了一些争议,因为事实上,Bambaataa并没有使用真正的声码器,而是通过Lexicon PCM-41数字延迟器实现了类似机器人的效果声。但毫无疑问,这首歌比其它任何歌曲都更能吸引艺术家们去寻找富有相同“机器人”特质的声音,因此声码器就成为了音乐设备制造商的一个持续关注点。  

 

卓越的经典声码器

 
EMS VOCODER

EMS 5000是由Peter Zinovieff的电子音乐工作室开发的,该工作室更为出名的一款产品是VCS3合成器“Dark Side of the Moon”。在1975年,它是当时市面上最为全面的独立声码器,内置了双振荡器合成器和22个频段,并提供前所未有的设计细节。您甚至可以更改输出人声信号的性别,而它也为今天的AVOX Throat等插件中的声道建模奠定了基础。EMS声码器系列逐渐发展,最终的产品还包括了1000、2000和3000这几个型号,而所有这些型号如今在复古设备的市场上都是非常受欢迎的。


Harald Bode

Harald Bode的7702型声码器具有16个频段。通常来说,声码器拥有的频段(滤波器)越多,它使语音信号听起来清晰易懂的能力就越好。Bode的设计非常棒,因而它在1978年获得了相关许可并被重新命名为Bob Moog。


Roland Corp

所有声码器当中最受欢迎的型号之一是发布于1979年的Roland VP-330。这是因为它将声码器和弦乐/合唱合成器一起封装到了便携式的键盘中,既适合演出也适合工作室使用。法国电子/环境艺术家Jean Michel Jarre的作品也帮助这款产品提升了知名度。


KORG USA

从2002年开始,小巧且价格实惠的micro KORG似乎成为了每个独立乐队的键盘设备标配,它是如此受欢迎,以至于在二十年后的今天它仍在生产和销售!这款虚拟模拟合成器具有声码器模式和内置的鹅颈麦克风。在它之后,Novation Super Nova等紧凑型合成器也随之相继问世。

 

前沿技术

在过去20年左右的时间里,有几个插件试图将声码器带入基于计算机进行的音乐制作领域里。这其中最新和最全面的插件就是Antares推出的Auto-Tune Vocodist。多年来,许多公司都制作出了出色的声码器,因此Vocodist精选了18种令人垂涎的经典模型(包括Homer Dudley的Voder在内)并提供两种拥有卓越清晰度的原始算法。此外,这款插件还附带了由来自Chromeo的P-Thugg、制作人Buddy Ross、Rachel K. Collier等人设计的艺术家预设。

Vocodist可以使用外部载波信号,例如:您最喜欢的合成器,但这并不是您的唯一选择——这款插件还内置了带有8种语音效果的双振荡器合成器。此外,您可以通过自己的声音或是通过演奏连接到系统上的MIDI键盘来对声码器信号的声调进行控制。

就像这款插件的名字里所暗示的那样,您将拥有完整的Auto-Tune功能以及通过与Auto-Key应用程序兼容而实现的音高和范围检测功能。因此,您可以对声码器轨道的信号进行细微的音高校正,或者在更激进的设置下让其与经典的“Auto-Tune效果”相结合。这款插件带有的其它效果包括:合唱、电子管饱和度和环形调制器。

Antares将把Auto-Tune Vocodist作为终极声乐制作套件Auto-Tune Unlimited订阅的一部分向用户提供。

 

 

文章出处 https://www.antarestech.com/vocoder-history/

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