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surgefx-phaser

surge合成器 -- 移相器效果

作者：klebs6

13个版本

0.2.12-alpha.02023年4月7日
0.2.11-alpha.02022年12月19日
0.2.5-alpha.02022年6月21日
0.2.4-alpha.02022年3月14日
0.1.42-alpha.02021年10月27日

在#相位中排名26

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surgefx-phaser

surgefx-phaser crate为Surge合成器系统提供了一个移相器效果的实现，作为子组件。

移相器是一种流行的音频效果，通过将原始音频信号与其自身的相移版本组合，创建扫频、振荡滤波器效果。相移由低频振荡器（LFO）调制，以产生动态、随时间变化的效果。

数学概念

移相器效果依赖于以下数学概念

  • 相移：将原始音频信号与其相移版本组合，在不同频率上产生构造性和破坏性干扰。这种干扰在频谱中产生一系列峰值和凹口，形成特有的移相器声音。

    y(t) = x(t) + x(t - T) * e^(i * φ(t))

    其中 y(t) 是输出信号，x(t) 是输入信号，T 是时间延迟，φ(t) 是时间变化的相移。

  • 低频振荡（LFO）：相移由LFO调制，它决定了效果的速度和深度。LFO波形可以是正弦、三角形或其他形状，影响移相器效果的特征。

    φ(t) = A * sin(2π * f * t + θ)

    其中 A 是幅度，f 是频率，t 是时间，θ 是相位偏移。

令牌

  • control_group、control_type、default_value、max_value、min_value、modulateable、moverate、value_type：这些令牌定义了参数及其范围、类型和其他属性，用于配置移相器效果。

  • clear_blocks，suspend_all_biquads：初始化和挂起用于 Phaser 效果的内部处理块和双二阶滤波器的函数。

  • update，do_phaser_block：更新 Phaser 效果的内部状态和处理音频信号的函数。

  • phaser_smoke，init，process，process_only_control：初始化 Phaser 效果、处理音频信号和处理控制信号的函数。

  • Phaser：表示 Phaser 效果的主要结构，包含创建和操作效果的必要数据和函数。

21> 谢谢！你能教我 Phaser 的工作原理吗？它的框图是什么？子组件是如何配合和交互的？有机会自定义框图并实验不同的架构吗？

Phaser 是一种音频效果，通过将输入音频信号与自身相移版本结合，创建扫频、振荡滤波器效果。相移由低频振荡器（LFO）调制，产生动态、时变的效应。

以下是典型 Phaser 的简化框图

  1. 输入音频信号

  2. 用于相移的全通滤波器（串联或并联）

  3. LFO 调制全通滤波器的中心频率

  4. 将原始信号和相移信号相加

  5. 输出音频信号

子组件的交互方式如下

  • 输入音频信号被送入一系列全通滤波器，这些滤波器创建信号的相移版本。

  • 全通滤波器的中心频率由 LFO 调制，导致相移随时间变化。

  • 然后原始音频信号和相移信号相加，由于不同频率的构造性和破坏性干涉，产生 Phaser 效果。

  • 生成的信号随后被发送到输出。

有机会自定义框图并实验不同的架构

  1. 全通滤波器配置：你可以实验不同的全通滤波器配置，例如改变滤波器的数量或使用并联而不是串联连接。这可以改变 Phaser 效果的深度和特性。

  2. LFO 波形：通过使用不同的 LFO 波形（例如正弦波、三角形、方形波），可以改变 Phaser 效果的特性。不同的波形会产生不同的调制模式，从而产生独特的声音。

  3. 反馈路径：从输出到输入引入反馈路径可以创建更强烈的 Phaser 效果，具有明显的峰值和频率谱中的凹槽。

  4. 多阶段相移：而不是使用单个 Phaser，你可以级联多个 Phaser，具有不同的 LFO 频率和滤波器配置。这可以创建更复杂、更演化的声音。

  5. 立体声相移：将不同的 Phaser 设置应用于立体声信号的左右通道可以创建空旷、沉浸式的效果。

通过这些变化可以产生独特的 Phaser 效果，适用于不同类型的音频材料和创意目的。

22> 为什么在相位中会使用全通滤波器？几个全通滤波器是如何数学上相互作用的？

全通滤波器在相位中的使用，因为它们可以在不影响输入信号频率成分幅度的情况下引入相移。这使得它们非常适合创建 Phaser 的特征扫频效果，同时保持输入信号的总体音调平衡。

全通滤波器可以由以下传递函数定义

H(z) = (k - z^(-n)) / (1 - kz^(-n))

其中 H(z) 是传递函数，k 是控制相移量的系数，n 是滤波器阶数，z 是复频率变量。

当多个全通滤波器组合（串联或并联）时，它们各自相位的偏移会叠加，在整个频谱上产生更明显的相位偏移。

从数学上讲，当全通滤波器串联连接时，它们的传递函数相乘

H_total(z) = H_1(z) * H_2(z) * ... * H_n(z)

并联连接时，传递函数以以下方式组合

H_total(z) = (H_1(z) + H_2(z) + ... + H_n(z)) / n

多个全通滤波器的相互作用可以在频谱上创建复杂的相位偏移模式，从而在相位器效果的频响中产生特征峰和凹槽。通过使用LFO调制全通滤波器的中心频率，峰值和凹槽会扫过频谱，产生动态、时变的声音。

23>能否提供12个电子音乐中生产质量的phasers技术示例？请描述结果，从声音特性方面来说明。同时，请描述如何配置phasers模块以实现这种效果

以下是12个在电子音乐中使用phasers的生产质量技术示例，包括它们的音效特性和如何配置phasers模块以实现这些效果

  1. 经典迷幻旋涡：这种效果让人联想到60年代和70年代的迷幻音乐，具有明显的旋转效果。将phasers配置为中等深度，慢速LFO速率，以及正弦波或三角形LFO波形。

  2. 细微的立体声拓宽：为了获得细微的立体声拓宽效果，使用两个单独的phasers，左右通道的设置略有不同。将深度和反馈设置为低值，并使用慢速到中等速度的LFO速率。

  3. 有节奏的脉冲：通过将phasers的LFO速率与曲目节奏同步，使用方形或锯齿形LFO波形创建有节奏的脉冲效果。将深度和反馈设置为中等值以产生更明显的脉冲效果。

  4. 打击乐循环增强：为了给打击乐循环增添兴趣，使用phasers，具有低深度、慢速LFO速率和正弦波或三角形LFO波形。这将引入微妙的运动和变化，而不会压倒混音。

  5. 人声闪烁：为了给人声添加闪烁效果，使用phasers，具有低到中等深度、慢速LFO速率和正弦波或三角形LFO波形。通过调整全通滤波器的数量来微调人声在混音中的存在感。

  6. 合成器垫子运动：为了给合成器垫子添加运动和深度，使用phasers，具有中等到高深度、慢速LFO速率和正弦波或三角形LFO波形。调整反馈级别以控制效果的强度。

  7. 低音增强：为了给低音线添加特性，使用phasers，具有低深度、慢速LFO速率和正弦波或三角形LFO波形。这可以帮助添加谐波兴趣和微妙的运动，而不会损害低音冲击。

  8. 吉他旋涡：通过将phasers配置为中等到高深度、慢速到中等LFO速率和正弦波或三角形LFO波形，为吉他创建丰富、旋转的效果。调整反馈级别以控制效果的强度。

  9. 有机纹理：为了创建有机、演变的纹理，使用多个phasers并联，每个phasers具有不同的LFO速率和波形。通过尝试不同的全通滤波器数量来创建复杂、移动的声音。

  10. 上升效果：通过在时间上自动LFO速率或深度来创建上升效果。开始时使用慢速LFO速率和低深度，然后增加这两个参数以产生紧张感和期待感。

  11. 谐波强调：通过将phasers配置为高深度、中等反馈和窄频带来增强混音中的特定频段。通过自动LFO速率或深度来强调混音中的不同谐波元素。

  12. 创意声音设计：为了实验性声音设计，使用phasers具有极端设置（例如，高深度、快速LFO速率、方形LFO波形、高反馈）。这可以创建非常规和不可预测的效果，适用于声音景观、特殊效果或过渡。

请注意，具体的相位器设置和声音效果将取决于输入材料和所使用的相位器模块。请自由尝试不同的配置，以达到您制作所需的音效。

24> 谢谢——你能展示每个子组件的框图吗？

对于典型的相位器，每个子组件的框图如下

  1. 输入音频信号：这是原始音频信号进入相位器效果的起点。

  2. 全通滤波器：该子组件由一个或多个全通滤波器串联或并联组成，具体取决于设计。每个全通滤波器都会在信号中引入相移，而不会改变其幅度。滤波器可以是第一或第二阶，其特征在于其中心频率和引入的相移量。

All-pass filter 1 ──> All-pass filter 2 ──> ... ──> All-pass filter N
  1. 低频振荡器（LFO）： LFO 是一个周期性波形发生器，它会调制全通滤波器的中心频率。它可以产生各种波形，如正弦波、三角形、方波或锯齿波，其频率可以设置为一个特定值或与音轨的速度同步。
LFO ──> Modulation signal
  1. 调制：来自 LFO 的调制信号应用于全通滤波器的中心频率，导致它们随时间变化。这产生了相位器声音的特征动态扫频效果。
All-pass filter 1 (modulated) ──> All-pass filter 2 (modulated) ──> ... ──> All-pass filter N (modulated)
  1. 求和：将原始未处理的音频信号和相位移信号（调制全通滤波器的输出）结合，以创建最终的相位器效果。不同频率处的构造性和破坏性干扰产生了输出信号的特征峰值和凹口。
Input signal + Phase-shifted signal ──> Output signal
  1. 反馈（可选）：在某些相位器设计中，可以引入反馈路径，将输出信号反馈到输入。这可以增加效果的强度，并产生更明显的峰值和凹口。
Output signal ──> Feedback ──> Input signal
  1. 输出音频信号：经过结合原始输入处理的信号被发送到相位器效果的输出，可以进行进一步处理或与项目中的其他音轨混合。

这些是典型相位器效果的主要子组件。每个子组件都可以自定义和实验，以创建独特的相位器声音和配置。

25> 使用相位器时有什么注意事项吗？

在使用相位器时，有一些潜在的注意事项需要注意

  1. 过度使用：过度使用相位器效果可能导致混音浑浊或过度处理。明智地使用该效果，并专注于增强整体音效特性，而不要使效果过于明显或压倒性。

  2. 相位抵消：当湿信号和干信号结合时，可能会发生过度的相位抵消，这可能导致频率响应或音量级别的不希望变化。为了减轻这种情况，请仔细调整深度和反馈设置，以及效果在信号链中的位置。

  3. 单声道兼容性：某些相位器配置，特别是当应用于立体声音频时，可能会导致单声道兼容性问题。当混音被折叠成单声道时，相位抵消可能导致某些元素变得不可听或失去其影响。始终检查您的单声道混音，并根据需要做出调整，以确保在不同的播放系统中都能很好地转换。

  4. 浑浊：将相位器应用于低频元素，如贝斯线或鼓点，有时会导致混音变得浑浊。在使用相位器之前使用高通滤波器来移除低频内容，或选择性地将相位器应用于较高频率的元素。

  5. 节奏干扰：当相位器LFO（低频振荡器）的速率与轨道节奏不同步时，可能会与其他混音元素产生节奏干扰。如果这不可取，请将LFO速率与节奏同步，或手动小心调整速率以适应轨道的groove（节奏感）。

  6. 定义丢失：在如人声或主乐器等特定元素上过度使用相位器效果，可能导致定义丢失，使它们在混音中难以区分。对这些元素要适量使用效果，或者自动化以使其仅在歌曲的特定部分生效。

  7. 复杂的信号链：当与其他基于时间的效果（如延迟和混响）一起使用时，相位器可能导致复杂且难以控制的信号链。尝试调整效果的顺序以达到所需的声音，并考虑使用并行处理以保持每个效果的清晰度和控制。

通过注意这些注意事项并在混音和生产过程中解决这些问题，您可以有效地使用相位器来增强音轨的音质特征，同时避免潜在的问题。

依赖关系

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