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surgefx-vocoder

surgefx-vocoder crate为Surge合成器系统提供声码器效果。

声码器效果是一种音频处理类型，它使用一组带通滤波器和包络跟随器来分析调制器信号（如声音）的频谱特性，并将这些特性应用到载波信号（如合成器）上。结果是“说话的合成器”效果，可以用来创建各种机器人、科幻或异世界声音。

surgefx-vocoder中实现的声码器效果基于一组带通滤波器和包络跟随器，这些用于分析调制器信号的频谱特性。然后，所得到的频谱包络被用来调制载波信号的幅度，从而创建特有的“说话的合成器”效果。实现包括调整带通滤波器频率范围以及效果增益的支持。

从数学上讲，声码器效果可以被视为一种过滤和调制的类型。声码器中使用的带通滤波器可以被建模为一系列传递函数，这些函数选择性地衰减或通过调制器信号的某些频率成分。包络跟随器可以被视为一个检测器，它跟踪调制器信号随时间的变化幅度。所得到的频谱包络可以用来调制载波信号的幅度，从而创建特有的“说话的合成器”效果。

《surgefx-vocoder》包包含用于控制声码器效果的多个令牌。这些包括 control_group、control_type、default_value、max_value、min_value、modulateable、moverate 和 value_type，它们用于定义效果控制参数的行为。此外，该包还包括设置带通滤波器默认高低频率范围的令牌（分别为 vocoder_default_freq_high 和 vocoder_default_freq_low），以及处理流不匹配和更新效果状态的令牌（分别为 handle_streaming_mismatches 和 update）。

《surgefx-vocoder》包包含一个 Vocoder 结构体，用于封装声码器效果的状态，以及一个 VocoderBlockCfg 结构体，用于定义声码器处理块配置。函数 do_vocoder_block 用于将声码器效果应用于音频样本块，而函数 gain 和 set_gain 用于调整效果增益。

总的来说，《surgefx-vocoder》包提供了一种功能强大且多功能的声码器效果，可用于创建各种独特且富有表现力的声音。

37> 声码器模块的框图是什么样的？

声码器模块的框图通常包括几个处理阶段，这些阶段协同工作以分析和综合调制器和载波信号。以下是典型声码器的高级框图

  +-------------+
  | Modulator   |
  |             |
  +--+--+--+---+
     |  |  |
     |  |  +-------------------------+
     |  |                            |
     |  |  +-------------------+    |
  +--v--+--v--+--+---+    +-----v----v--+
  | Bandpass    |      |    | Envelope  |
  | Filters     |      |    | Follower  |
  +-------------+      |    +-----------+
                       |
  +-------------+      |
  | Carrier     |      |
  |             +------+
  +-------------+

在此图中，调制器信号（通常是声音或其他音频输入）首先通过一组调谐到不同频率带的带通滤波器。每个带通滤波器选择调制器信号的一个特定频率范围，并衰减所有其他频率。然后，使用包络跟踪器对产生的滤波信号进行整流和平滑处理，包络跟踪器跟踪每个频率带随时间变化的幅度。

然后，使用这些包络（每个频率带一个）来调制载波信号的幅度（通常是合成器或其他声音源）。载波信号通常通过一组与调制器滤波器调谐到相同频率带的带通滤波器。然后，载波信号的每个频带的幅度乘以调制器信号的相应包络，从而产生一系列幅度调制的载波信号。

最后，将幅度调制的载波信号相加，产生输出信号。结果是，声音受调制器信号的频谱特性塑造，从而产生特征性的“说话合成器”效果。

值得注意的是，声码器的具体实现可能因特定应用和所需声音而异。一些声码器可能包括额外的处理阶段，如谐波缩放或共振峰移位，以进一步塑造输出声音。

38> 包络跟踪器是如何工作的？

包络跟踪器是一种信号处理模块，常用于音频应用中跟踪输入信号随时间的幅度或“包络”。在声码器的上下文中，包络跟踪器通常用于提取调制器信号的幅度包络，用于调制载波信号。

包络跟踪器的基本操作可以用以下步骤描述

1. 整流：首先将输入信号通过整流电路，去除信号中的任何负值。这通常使用二极管或类似组件完成。

2. 平滑：然后，整流后的信号通过一个平滑滤波器，去除信号中的任何高频变化。此滤波器可以是低通滤波器或简单的平滑函数，如指数移动平均。

3. 缩放：然后，对平滑后的信号进行缩放，以匹配所需的幅度范围。这种缩放通常使用增益控制或类似组件完成。

生成的信号是输入信号包络的估计，它随时间跟踪信号的总体幅度。然后可以使用包络跟踪器来调制另一个信号的幅度，例如在声码器中的载波信号。

从数学上讲，包络跟踪器的操作可以用以下方程描述

e[n] = g * (alpha * e[n-1] + (1 - alpha) * abs(x[n]))

其中 x[n] 是输入信号，e[n] 是输出包络信号，g 是缩放因子，alpha 是平滑参数。abs() 函数用于整流输入信号，平滑滤波器实现为一个由 alpha 参数确定时间常数的二阶递归滤波器。然后输出信号由增益因子 g 缩放。

总的来说，包络跟踪器是许多音频处理应用中的重要组件，包括声码器、压缩器和滤波器。它提供了一种提取输入信号幅度包络的方法，可以以有趣和富有表现力的方式调制其他信号的幅度。

39>我们如何使声码器“说话”？

要使声码器“说话”，您需要提供包含语音或其他语音声音的调制信号。调制信号通常是麦克风输入或包含语音或其他语音声音的预录音频文件。

一旦您有了调制信号，您就可以使用声码器分析信号的频谱特性，并将这些特性应用于载波信号，如合成器或其他声音源。结果是类似于载波信号以与调制信号相同的方式“说话”的“说话合成器”效果。

为了使用声码器实现最佳“说话”效果，仔细匹配调制信号和载波信号的频率范围非常重要。这通常通过调整声码器中带通滤波器的频率范围来完成，以匹配调制信号的频谱特性。例如，如果调制信号包含大量高频内容，您可能需要调整带通滤波器的高频截止频率，以确保载波信号得到适当的调制。

还要注意，实验声码器中包络跟踪器和增益控制的不同设置，以实现所需的“说话”效果。通常，您希望使用快速攻击时间和慢速释放时间来设置包络跟踪器，以确保包络跟踪调制信号的快速变化，同时保持平滑且自然的声音输出。增益控制可用于调整载波信号的整体水平，以及调整调制信号和载波信号之间的平衡。

总的来说，使用声码器实现良好的“说话”效果需要对频率范围、包络跟踪器设置和增益控制设置进行仔细的关注。然而，有了正确的设置，声码器可以成为创造独特和富有表现力的语音效果的强大工具。

40>频谱包络是什么？

频谱包络是信号频谱整体形状的数学表示。它常用于音频处理应用中分析和管理声音的频谱特性。

要理解频谱包络，首先理解频率谱的基本概念是有帮助的。频率谱是一种图表，显示了信号的各个频率分量的幅度。频率谱可以通过傅里叶变换获得，它将时域信号转换为频域表示。

频谱包络是一种以更紧凑和更有用的方式总结频率谱的方法。它通过识别频谱中的“峰值”和“谷值”，并将它们表示为一系列“共振峰”或频率带来实现。这些频率带通常是对数间隔的，并且可能有不同的宽度。

频谱包络可以用来修改信号的频谱特性，例如通过选择性地提升或衰减不同的频率带。在声码器中，调制信号的频谱包络用来调制载波信号的幅度，从而产生“说话合成器”效果。

总的来说，频谱包络是音频处理中的一个重要概念，它提供了一种以紧凑和有用的方式分析和操纵声音频谱特性的方法。

41>我们如何将声码器连接到麦克风，以便我们可以对着麦克风唱歌，然后弹奏键盘来调制声音？

要将麦克风连接到声码器，您需要使用具有麦克风输入和线路输出音频接口或调音台的设备。麦克风输入通常是XLR或TRS插孔，线路输出通常是1/4英寸插孔或一组RCA插孔。

以下是连接麦克风到声码器的一般步骤概述

1. 将麦克风连接到音频接口或调音台的麦克风输入。这通常需要一个XLR或TRS电缆，具体取决于麦克风类型。

2. 将音频接口或调音台的线路输出连接到声码器的输入。这通常需要一个1/4英寸插孔或一组RCA插孔，具体取决于声码器的输入。

3. 将声码器的输出连接到您的放大器或扬声器。这通常需要一个1/4英寸插孔或一组RCA插孔，具体取决于声码器的输出。

一旦将麦克风连接到声码器，您就可以开始对着麦克风唱歌来调制载波信号的声音。要弹奏键盘来调制声音，您需要将键盘的输出连接到声码器的输入。这可以通过1/4英寸插孔或一组RCA插孔完成，具体取决于键盘的输出和声码器的输入。

总的来说，将麦克风连接到声码器是一个相对简单的过程，可以使用音频接口或调音台完成。在放置正确的连接后，您可以开始尝试不同的调制器和载波信号，以创建独特和富有表现力的声音效果。

42>有趣的是，我们还需要了解声码器的哪些内容？它们的历史是什么？

声码器在音乐和通信技术中都有丰富的历史。第一个声码器是在20世纪30年代初由贝尔实验室的Homer Dudley发明的，最初是为了将语音信号编码以通过电话线路传输而设计的。在第二次世界大战期间，声码器被广泛用于安全的军事通信，并在接下来的几十年中成为语音分析和合成的重要工具。

在20世纪60年代，音乐家开始将声码器作为制作音乐的创造性工具进行实验。第一个用于音乐的商用声码器是EMS Vocoder 5000，于1976年发布，并迅速受到Kraftwerk和Pink Floyd等艺术家的喜爱。在20世纪80年代和90年代，声码器也被广泛应用于电子和嘻哈音乐，至今仍是一种流行的音乐制作工具。

近年来，数字信号处理的进步使得在广泛的平台上实现声码器成为可能，从硬件合成器到数字音频工作站软件插件。如今，声码器仍然是音乐中创意表达的重要工具，也是电信和言语治疗等领域语音分析和合成的一个强大工具。

总的来说，声码器有着丰富多样的历史，在过去的一个世纪中在音乐和通信技术中都发挥了重要作用。它的持续流行和多功能性证明了这种独特的信号处理技术的强大和灵活性。

43>我们还需要了解他们有效使用的信息吗？

以下是一些使用声码器有效的方法：

1. 匹配调制器和载波信号的频率范围：为了使用声码器实现最佳可能的“说话”效果，仔细匹配调制器信号（通常是声乐录音）的频率范围到载波信号（通常是合成器或其他声音源）的频率范围非常重要。这可以通过调整声码器中带通滤波器的频率范围来实现，以匹配调制器信号的频谱特征。

2. 尝试不同的包络跟随器设置：包络跟随器是声码器的一个重要组成部分，它跟踪调制器信号的振幅，并使用它来调制载波信号的振幅。不同的包络跟随器设置可以产生不同的“说话”效果，因此实验不同的攻击和释放时间以找到适合您的应用的正确设置很重要。

3. 使用高质量的麦克风：您用于捕捉调制器信号的麦克风的品质会对最终“说话”效果的质量产生重大影响。高质量的电容式麦克风可以帮助更准确地捕捉人声的细微差别，从而产生更令人信服和富有表现力的效果。

4. 调整增益控制以平衡调制器和载波信号：声码器中的增益控制可以用来调整载波信号的整体电平，以及调制器和载波信号之间的平衡。这可以用来实现更自然的“说话”效果，并确保载波信号在调制器信号之上是可听见的。

总的来说，有效地使用声码器需要仔细关注调制器和载波信号的频谱特征，以及包络跟随器和增益控制的设置。然而，通过正确的设置和技术，声码器可以成为一个创建独特和富有表现力的声音效果的有力工具。

44>有什么需要注意的吗？

以下是在使用声码器时需要注意的几点：

1. 避免过度带通滤波：虽然带通滤波是声码器过程的一部分，但过度滤波可能会导致“单薄”或“人造”的声音。为了避免这种情况，重要的是仔细调整每个带通滤波器的频率范围和带宽，以保留调制器信号的自然特征。

2. 注意“泵浦”效应：声码器中的包络跟随器有时会产生“泵浦”效应，即载波信号的振幅在响应调制器信号的变化时快速上下调制。通过调整包络跟随器的攻击和释放时间以及增益控制，可以最小化这种效果。

3. 适度使用：虽然声码器可以是一个创建独特和富有表现力的声音效果的有力工具，但重要的是要适度并适当地使用它。过度使用声码器可能会导致“花哨”或“过时”的声音，因此需要深思熟虑和创造性地使用。

4. 注意版权问题：使用声码器操纵受版权保护的声乐录音或样本可能是一个法律灰色区域，因此在音乐制作中使用声码器时，重要的是要注意版权法律和许可要求。

总的来说，声码器是一种强大而多功能的工具，可以创建独特的、富有表现力的声音效果，但应谨慎使用，以避免不希望出现的瑕疵或法律问题。

45> 以下是从生产级别的电子音乐制作中借鉴的12种利用声码器的技术？

以下是来自音乐节级别的电子音乐制作中借鉴的12种利用声码器的技术。

1. 声乐和声：声码器可以通过对声乐录音进行调制来创建声乐和声，使用合成器或其他声音源。

2. 机器人声音：声码器独特的“机器人”声音可以用来创建各种未来主义和科幻风格的语音效果。

3. 分层和弦：声码器可以通过对和弦合成器补丁进行调制，使用声乐录音来创建分层和弦进行。

4. 鼓声合成：声码器可以通过对打击乐声音源进行调制，使用声乐录音来合成鼓声。

5. 声乐效果：声码器可以用来创建各种声乐效果，包括滤波、失真和调制。

6. 乐器效果：声码器可以用来创建各种乐器效果，包括滤波、失真和调制。

7. 声音设计：声码器可以作为声音设计工具，通过调制不同的声音源和声乐录音来创建独特和复杂的音色。

8. 主合成器声音：声码器可以通过对旋律声音源进行调制，使用声乐录音来创建主合成器声音。

9. 纹理创作：声码器可以通过对多个声音源进行调制，使用声乐录音来创建复杂、不断演变的纹理。

10. 低音合成器：声码器可以通过对低频声音源进行调制，使用声乐录音来创建低音合成器声音。

11. 故障效果：声码器可以通过对不同的声音源进行调制，使用短促的、断断续续的声乐录音来创建故障效果。

12. 声乐采样：声码器可以用来实时采样和操纵声乐录音，创建独特和富有表现力的声乐表演。

总的来说，声码器是电子音乐制作中的一种多用途且强大的工具，可以广泛应用于各种创意应用。通过尝试不同的调制器、载波信号以及不同的包络跟随设置和增益控制，制作人可以创造出独特和富有表现力的声乐效果，这些效果在任何混音中都必定会脱颖而出。