跳至主要內容

早期電子樂器的發展

電子合成器 (Synthesizer) 這個名詞，相信對於愛好音樂的朋友來說，都不會是一個陌生的名詞了，因為電子合成器無論在音樂創作和表演場合上，都擔當著重要的角色。無論是流行音樂的伴奏，或者是純電子音樂的創作，都會因為電子合成器豐富的音色 (Timbre) 和多變的效果而精彩起來。由於有了 MIDI 標準，使電子合成器可以與其他電子樂器、電腦、手機甚至行動裝置連接在一起，以致我們能夠以同一部裝置控制不同的電子樂器，以創作或演奏出音色更豐富的樂曲。但是，你又有沒有想過早期的電子樂器到底是怎樣的呢？它們又是如何發展到今天我們見到的模樣呢？本文會介紹在早期的電子樂器和合成器發展中，一些具代表性的產品。

1975 的 Moog Modular 55 System 合成器 (來源：Wikipedia 連結)

合成器基本功能

其實電子合成器最基本的功能，是產生及調節聲音。而樂器的類形和使用者介面，只是適應不同樂手彈奏和控制合成器的不同方式而已。而聲音的產生和調節，可以說是最基層的音樂創作，因為透過合成新的音色，我們可以突破現有傳統樂器的限制，創作出這些樂器不能奏出的音色，卻毋須製作新的實體樂器，其音色卻可以千變萬化。亦正因為這個優勢，合成器在近半個世紀以來成為了不少音樂家的寵兒！

重量級始祖製品

一般都認為，最早的電子樂器，是由泰岱斯 • 卡希爾 (Thaddeus Cahill) 於 1896 與 1906 年之間發明的 Telharmonium。Telharmonium 與現在很多合成器一樣，都是靠震盪器 (Oscillator) 產生音波。不過當時的震盪器是由大型的發動機 (Motor) 發動的，所以其體積和重量，都比現在的電子樂器或者合成器要大得多。據說當日 Telharmonium 的重量，達二百噸之重。


Teleharmonium1897.jpg
圖一：Telharmonium (來源：Wikipedia 連結)

有關 Telharmonium 的記錄片

其後，由俄國人李昂 • 特雷門 (Leon Theremin) 在 1920 至 1924 年發明的特雷門 (Theremin，原本稱為 Etherophone / Thereminovox)，於 1920 年代後期成為了流行的電子樂器。


影片：特雷門親自示範演奏他所發明的 Theremin

而於 1930 至 1940 年代也有幾個發明值得一提。當中包括特雷門的 Rhythmicon (1934)，這可以說是最早的電子節奏樂器：

影片：Rhythmicon 的演奏示範

勞倫斯 • 漢門 (Laurens Hammond) 的漢門風琴 (Hammond Organ 1935)，演奏者能透過不同的牽引杆 (drawbars) 控制音波中泛音 (overtones) 到底有多少，以改變音色：

影片：1935 年的漢門風琴示範

另外是莫里斯 • 馬特諾 (Maurice Martenot) 設計的馬特諾音波琴 (Ondes Martenot 1928)，在 1930 及 1950 年代分別流行於歐洲及美國。著名的法國作曲家梅湘 (Oliver Messiaen) 在他的圖倫加利拉交響曲 (Turangalîla-Symphonie, 1949 年首演) 中也有用到這件樂器。

影片：馬特諾親自示範馬特諾音波琴

以程式控制音色

踏入 1950 年代，合成器的技術逐漸成形和成熟。配合初代電腦技術的發展，當時的合成器是透過程式來控制。例如 RCA 的 Electronic Music Synthesizer (Mk. I: 1951-52；MK. II: 1957)，以及 Siemens Synthesizer (1957-59) 皆屬於這一類，乃為作曲而設計。


RCA Mark II Sound Synthesizer.jpg
圖二：RCA Electronic Music Synthesizer Mk. II
(來源：Wikipedia 連結)

影片：以 RCA Electronic Music Synthesizer 奏出 J. S Bach 的音樂

DM Recording Studio.jpg
圖三：Siemens Studios for Electronic Music
(來源：Wikipedia 連結)

這時期的合成器會以一些已打孔的紙條 (這是當年記錄和輸入程式的方式) 來控制合成器的震盪器、濾波器 (Filter)，和噪音產生器 (Noise Generator) 等模組。而在 1960 年代，這一類透過程式來控制的合成器亦有更進一步的發展，能精確地控制所發出的音色。


影片：以打孔紙張控制的合成器之例子

1960 年代初期，由於平價半導體科技的發展，使新一代的合成器得以面世。其中包括羅伯特 • 穆格 (Robert Moog) 的電壓控制合成器 (Voltage Controlled Synthesizer 1964)。這類合成器可以透過接駁琴鍵、操縱桿或踏板等控制器來演奏。另外，這個時期的合成器仍是為錄音室設計為主，亦承接了 1950 年代的模組化 (Modular) 設計，即這類合成器是以不同功能的合成模組 (振盪器、濾波器、噪音產生器等) 所組成。模組之間是透過跳接線 (Patch Cable) 連接起來，以產生和調節不同的音色和聲響效果，這設計為音色和聲響設計帶來極多的可能性。


影片：穆格合成器 (Moog Synthesizer) 的示範

MIDI 標準的誕生

1970 年代的合成器漸趨小型化，而設計上亦不再是以模組化的形式為主，不同功能的合成部份也已預先接駁好，使用者只能在控制板上作有限度的選擇。這種設計，是為了適應現場演奏的需求：簡單、快捷的控制。而到了 1975 年，多音合成器 (Polyphonic Synthesizer) 也面世了。

影片： 多音合成器 Polymoog (1975)

自 1970 年代以來，越來越多生產商生產自己的合成器，以致不能互相兼容的問題產生，最後導致 MIDI 標準的誕生 (1981)。而在 1970 年代之後，合成器的發展亦漸趨複雜，不同用途的合成器不斷地湧現於市場中。然而，數碼化、電腦化、程式化基本上是它們發展的共同方向。


作者：黃逸偉 
版權所有，未經許可，請勿以任何形式轉載。
網友如欲轉載本文之內容，歡迎以電郵聯絡作者 (ywjwong@gmail.com)。  


請支持我的製作

如果你覺得我製作的網誌和文章和教學影片對你有幫助的話，請讚好及分享出去。如果你有任何問題，歡迎你在本文下面留言。

另外，你亦可以透過 Buy Me a Coffee 這個平台支持和贊助我，讓我可以製作更多電腦音樂的教學和原創音樂的影片，多謝你對我的支持！ https://www.buymeacoffee.com/jywwong


訂閱我的 YouTube 頻道：
https://www.youtube.com/user/jywwong?sub_confirmation=1

收看更多我製作的電腦音樂教學影片：

https://youtube.com/playlist?list=PLkxWRN4PptzposaPT1r4C-TA4PD3iVZSD
Labels:

留言

發佈留言

閱讀更多熱門文章

淺談音頻壓縮器 / 限幅器的原理和應用

喜愛音樂的朋友，通常對聲音會較為敏感。在我們日常聽的歌曲錄音之中的聲音，多是用多聲軌錄音  (Multi-Track Recording)  的方法製作的。其中各個聲部或樂器的音量、音色等，都是經過專業錄音  /  混音師的精心處理和微調。所以我們在聽歌曲中的錄音時，常會發現有不同的效果。例如，有些流行曲中的主音歌手部份聽起來似乎比其他伴奏及和唱部份大聲及「接近」一些，像在眾多聲音之中站了出來或進前了一步一樣的；而其他同類歌曲只是將各個聲部羅列於耳前。又例如在一些 不日唱部份中，聲音異常地融和，並且像有很多人在和唱一樣。 其實在這些「特別效果」的背後，除了有錄音混音師的一番心思之外，還需要一些處理音響的儀器幫助，例如均諧器  (Equalizer ，簡稱   EQ) 、延緩  (Delay)   處理器、以 及  Compressor / Limiter  ( 下文譯作「壓縮器  /  限幅器」 )  等。其中， 壓縮器  /  限幅器 的原理和作用並不太為一般人所了解和熟悉，因為在家庭音響設備中，不常甚至不需要應用到 壓縮器  /  限幅器 。 本文會探討一下 壓縮器  /  限幅器 的原理和作用 。 Alesis 3630 Compressor/Limiter  (來源 :  Alesis 網站 ) 壓縮器 / 限幅器的原理 壓縮器和限幅器的原理相當相似，所以通常都會一同被提及，或者在同一部儀器上找到兩者的功能。限幅器會限制所輸入的聲音的音量，不能超出所設定的音量水平 (此設定稱為門檻 ── Threshold)；當所輸入的聲音之音量超出此門檻，限幅器就會將此超出的部份切去，只容許低於門檻以下的音量通過。至於壓縮器，正如先前所述，所做的與限幅器相若；也會限制超出門檻的聲音。不過壓縮器不會像限幅器一樣將超出門檻的聲音部份一概切除。壓縮器會根據一個壓縮比率 (Compression Ratio)，將超出門檻的聲音有限度地切除。 圖一：不同的壓縮比例 例如，若壓縮比率是 4：1，超出門檻的聲音部份每 4 個單位就會壓縮至 1 個單位。圖一是 壓縮器 / 限幅器的...
發佈留言
閱讀全文 »

介紹 Audacity 3 (一)：Audacity 的介面和基本操作

早在 2021 年初，Audacity 已發佈了第三版。作為一個使用了多年的經驗用家，一直都很想在此與大家分享一下我的使用心得。因此從這篇文章開始，我希望可多寫一些有關 Audacity 3 教學的主題系列。而在這首篇的文章之中，我會為大家介紹一下 Audacity 版本 3 的工作介面，以及當中的一些基本操作：包括如何匯入聲音檔案、與及在 Audacity 裡面，幾個播放聲音檔案的方法。 Audacity 的主畫面： 先介紹一下 Audacity 的主畫面：在主畫面最上方的部份，是一些不同的工具列 (圖一：1)。在當中你可以找到不同的功能，或者一些編輯的方式。而畫面的中部，是 Audacity 的工作空間 (Workspace)，是顯示和編輯聲軌 (2) 的部份。在聲軌的左面，是聲軌的控制面板 (3)。而在畫面的下方，是時間工具列和選取工具列 (4)，當中你會見到一些有關在聲軌中，所選取之區段 (例如在哪裡開始和結束) 的相關資訊。  圖一：Audacity  主畫面的各個部份 匯入聲音檔案：   如果我們想在 Audacity 裡面，開啟一些現有的聲音檔案，可以點擊「檔案」菜單。在菜單中你會見到有「開啟」與及「匯入」。其實這兩個選項，都可以開到一些常用的聲音檔案，例如 WAV 或者 MP3 的檔案。我在這裡先用「匯入」，在檔案菜單中選用「匯入」>「音訊 …」(圖二)，然後在彈出的視窗中選取所要匯入的聲音檔案。 圖二：匯入音訊 之後你會見到在主畫面的工作空間 (藍色的部份) 上面會出現一條聲軌 (圖三)。聲軌上面，會顯示一些波形。如果你覺得波形的顯示太小的話，可以將鼠標移向聲軌的下方，向下拉動，調校聲軌顯示的高度。  圖三：調校聲軌高度 Audacity 播錄工具列：   匯入檔案後，我們便可以使用 Audacity 的播放功能去收聽音訊的內容。要播放聲軌，我們就要用到位於畫面左上角的「播錄工具列」了 (圖四)。在「播錄工具列」上面，最常用的當然是「播放」 (Play) 和「停止」 (Stop)，即。而在最左邊那個按鈕，其實就是「暫停」(Pause) 按鈕。另外有 Skip to Start 按鈕 (將游標移回最開頭)、 Skip to End 按鈕 (將游標移到聲軌的最後位置)、與及「錄音」(Record) ...
發佈留言
閱讀全文 »

Audacity 3 教學 (二)：剪輯及播放循環樂段 (Loop)

在上一篇文章中，我已經為各位介紹過 Audacity 的工作介面和一些基本的操作方法。在這篇文章中，我會為你介紹如何在 Audacity 中選取循環樂段 (Loop)，並說明在 Audacity 3.1 版本中更新了的重複播放 (Playback Looping) 功能。另外，我亦會解釋如何在選取循環樂段時，使用 「尋找零交越點」(At Zero Crossings)，以確保循環樂段的質素。最後我亦會介紹如何應用 Audacity 中修剪 (Trim) 和分割 (Split) 音訊這兩個功能，去協助剪輯循環樂段 。  在 Audacity 中選取循環樂段 所謂循環樂段，是指聲音或音樂素材的重複部分，在音樂演奏或編曲中，樂手和編曲家可以透過重複這些聲音或音樂材料，以創建固定反覆的樂句 (ostinato)，從而舖排音樂織體中的不同層次。  要在 Audacity 中選取循環樂段，我們首先要匯入一個聲音檔案 (有關匯入聲音檔的方法，請參照我 上一篇文章 或 影片 )。在下面的例子中，我在 Audacity 匯入一個鼓聲音訊，這音訊本身有一定的重覆性。而經過反覆聆聽，我們會留意到大概在音訊第四秒左右的位置，可以返回音訊的開首，形成一個循環樂段。你可以先粗略地，在聲軌的四秒鐘這個位置，用選擇工具 (selection tool) 向音訊開首位置拉動，選取一個區段 (圖一)。  圖一：選取循環樂段的區間 Audacity 3.1 版的重複播放功能  在以往的 Audacity 版本中，我們可以透過 Shift + Space 啟動重複播放 (playback looping) 功能。而要在 3.1 版本中重複播放上面已選取了這段落，我們可以點擊在播錄工具列 (Transport Toolbar) 上最右邊的按鈕 (圖二)，這個在 3.1 版本新增了按鈕，可啟動「重複播放」功能。當點擊了之後，按鈕會變成灰色。而同時在時間軸 (timeline) 上面你會見到出現一個淺藍色的區段 ( 圖三 )，顯示重複播放的範圍。當我們點擊了重複播放按鈕之後，然後再點擊播放 (play)，我們便可以監聽已選取了的選段，聽聽在循環播放時，接駁位是否能夠做到無縫。  圖二：Audacity 3.1 的播錄工具列 圖三：在時間軸上顯示的重複播放範圍 如果...
發佈留言
閱讀全文 »