本帖最后由 skyerce 于 2016-2-4 17:59 编辑
本文由中国电子琴信息网（www.cndzq.com/bbs）译制，是《电子乐器史》中文版的一部分，转载请务必注明来源，谢谢。
本文由中国电子琴信息网版主华北kingsky、rgwan两位版主审阅，谨表谢意。
译者注：
音频系统合成器（Audio System Synthesizer）是哈拉尔德·博德（Harald Bode）于1959年发明的一种电子乐器，是最早的模块合成器之一。该乐器基于“系统论”制造——“系统论”观点在计算机诞生后逐渐受到重视，这一观点的核心观念是“部分组合大于整体”，即电子零件的组合可以完成丰富的功能，这也是“模块”（Modular）概念的意旨所在：通过连接功能有限的音源、效果器、滤波器，来创造无穷无尽的声音。
博德发明的音频系统合成器较早地使用了“模块”概念，这概念在之后的慕格（Moog）系列合成器中常有见到。
本文是博德在1961年《电子杂志》（Electronics Magazine）12月号发表的文章，介绍了该模块合成器的主要工作原理。该模拟合成器的工作模式，较好地展现了声音合成的一般步骤；数字处理另当别论，但是其基本理念是相似的；希望本文能给合成器的研发者们提供有益参考。
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新的声音、音效可以通过以下任意一种或两种方式产生：一，通过合成手段产生声学现象；二，处理自然或人工（一般是电子合成的）声音。对声学现象进行处理，所得到的声音一般与原始声音间有很大差异。
制作新声音、音效，既可以使用间接处理生成法，也可以使用直接处理生成法。间接处理法一般是用穿孔纸带控制合成器的声音参数、也可能反过来，以磁带录音为基础，进行反转、变速变调、编辑或是叠录（dubbing）。
在间接处理生成过程中，由于制作和试听过程存在时间差，因此，作为演奏者的创作者无法即刻听到、评价他的作品；因此，修改更正只能在一段时间以后进行。而直接处理过程就不会遇到这种问题。
直接处理生成法包括频谱、包络整形、更改音高、变更泛音结构（包括从和谐泛音到不和弦泛音关系）、应用周期调制效果、混响、回声等重复性的声学现象。
图2a中环桥调制电路(即下文环桥调制器)的输出频率，等于两个输入端频率之和、差，且不包含任意一个输入频率。这一特性可被用来制作的新的声音或声效。图2b展示了当固定输入端Input1、向输入端Input2输入一系列相关谐波频率时的情况；输出声谱图可见于2c。
环桥调制器行为的影响，电路输出的频率之间不再保持原来的泛音关系。如果在两个输入端输入一对适当关系的频率，再对输出信号应用打击乐一类的包络，就可以产生类似铃音的声音。
用更常见的形式进行描述，图2（上图下方的图）展示了当环桥调制器的输入端1频率在1cps到1kcps变化、输入端2输入频率固定在440cps、880cps的两组信号（即八度关系）时，输出声谱可能的变化范围。输出频率已经标注在图上。
环桥调制器的输入端频率范围不仅限于可听音频率。一个输入端输入次声频率，就可以对另一个输入端的频率进行周期性调制；一个输入端如果输入白噪，另一端输入单频率音，输出就会是有音高的噪声；在一个输入端应用打击乐包络，同时在另一个输入端输入一个稳定音高，那么输出音也将是一个稳定音高的音，但其包络将被调制成打击乐包络。
图3的电路实现了包络一致化（congruent envelope shaping）的功能，即对待处理素材（程序素材）的包络打击乐化的过程。这一过程中，一个输入端接受控制信号，另一输入端接受的是要被整形的信号。经过处理的音频将在门限电路处输出。
为了获得门限功能的控制电压，控制端输入的音频信号是被放大、整流（rectified）的，而且还应用了一个低通滤波器。因此，相对平整的可变直流偏压将产生变化的增益，来回改变放大器的门限。当开关S1位于门限位置时，控制信号的包络将对待整素材进行整形（一致化）。
为避免C1、C2在控制电压快速变化时所产生的延迟，排除V2的阴极、金属板输出阻抗不一致所带来的不对称，反相器V2和可变门限电路之间插入了阻值相对较高的R3和R4。作为偏压电阻的R1、R2规格与R3、R4相同，用于保证直流控制信号与待整音频信号的平衡。
输入电路部分的V5和V6的作用是高通滤波器。这些滤波器的截断频率高于脉动滤波器，高出的值应控制在这个水平：它不会影响控制端输入信号通过门限。这对于保持打击乐包络电路的精确性十分重要。激发打击乐包络的脉冲是由两个施密特触发器（Schmitt trigger）V9和V10产生的。正向输出的脉冲将给电容器C5（或C5+C6/C7，视S2的位置而定）充电，电容通过R5放电，这一过程所需要的时间常数取决于S2的位置。
为了使触发电路能够同时响应信号开始、信号增强，微分器C3和R6+R7用于V9的输入。对信号增强作出响应，在制造音乐渐强效果、人类语音的重度效果时尤为有用。
图4展示了一个用于制作新音效的音控打击乐设备应用案例。邦戈鼓的声音触发了打击乐电路，电路将琴演奏的和弦长音转换为打击乐音色。最终输出的信号被传输到一个磁带复放装置中。该复放装置共有4个等距的磁头，一个用于录音，其他三个用于放音。并联录音磁头和放音磁头2，就可以产生输出outpu A。并联放音磁头1和3，就可产生输出output B。同样，可实现类似ABAB的特殊输出模式。输出A和B可发送到共振频率不同的共振峰滤波器上。
如果在播放磁头2和录音放大器间插入一个反馈电路（feedback loop），循环播放的次数就可以增加。两个滤波器、麦克风前置放大器的输出电压会应用到混音器上，可以控制鼓声调制琴声的程度。
来自乐音乐器的待整素材会成为音频控制门限或是打击乐模块任意一者的输入信号。它由打击乐器音频所限控（gated）。输出端输出的、有音调的打击乐声音会传输至磁带复放装置上。输出信号A（即直接从播放磁头2处获得的信号）通过放大器A和滤波器1后进入混音器。输入信号B（播放磁头1和3获得的信号）通过放大器B后，成为环桥调制电路的一个输入源，另一个输入源则连接到音频信号源的输出端上。
环桥调制电路输出的信号是经过调制、转换频率的。这些信号通过滤波器2后到达混音器。混音器输出处会产生一组类似于打击乐的ABAB信号（由单个鼓信号触发，结束于一个乐音音符）。受不同滤波器调制的影响，这个信号的A部分有着原始乐音乐器的音调，但在B部分又有着经过转换的不和谐泛音结构。当直接输出的鼓点信号用于第三个混音端的输入端时，输出端将会出现有复杂尾音的鼓声。ABAB式的重复次数可以通过在播放磁头2和录音放大器之间加入反馈电路而得到增加。
当时用人类歌唱声作为基础频率选择器的输入信号时，经选择的基础音高会在方波电路中失真一次后传输至分频器。这样，会得到一个比歌唱者声音低一个八度的旋律乐句。分频器的输出还可以应用于单个人声滤波器，作为音频控制门、打击乐单元的输入信号。该电路的输入控制由原始人声所驱动，该信号会通过一个低通滤波器，被切至只有元音后——通常是“音节”的程度——会被用来触发整个电路。音频控制门的输出端，将会输出有贝斯低音的打击乐音，声音中还混合着原始的人声。人声输出信号也将同样有类似弦贝斯的效果；该音效还可进一步通过磁带复放装置处理。这个案例中随机选择的合成器模块数量有限，这些模块还可以替换成其他模块。
这样一个合成器系统可能会有很多用途，比方说，探索电子音乐新类型，成为作曲家寻找新奇声音、音效的工具。这样一台设备将给“作曲编程者”（composer-programmer）的想象力提出新的挑战。利用几种特定功能的模块组成一个复杂电子系统的方法，在计算机领域已经得到了成功运用；这种方法现在将在声音合成领域走下去。通过制造理想的模块，新的音频合成器系统将变得十分灵活，也将成为功能丰富、处理声音的工具；更将满足人们日益增长的，对探索、制造新声音的需求。
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发表于 2016-2-2 11:36:38
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发表于 2016-2-3 10:26:35
发表于 2016-2-3 21:28:17
楼主
其实并没有出版,只是线上化了而已...
