音乐录音作品中鼓采样替换效果器的作用,录音艺术论文.docx

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1、音乐录音作品中鼓采样替换效果器的作用,录音艺术论文摘 要： 鼓采样替换技术始于20世纪70年代末到80年代初，在金属乐和摇滚乐中有着较为广泛的运用。随着如今对音乐制作水平要求的提高，多种音乐风格中均会或多或少地使用鼓采样替换技术来改善鼓声部的音色与音质。本文从鼓采样替换效果器的工作原理出发，以Smart Electronix KT Drum Trigger效果器为例，对其使用方式方法及特点进行研究。通过实验，总结出制作中的心得体会与注意事项。 本文关键词语 : 鼓采样替换;效果器,音乐录音;混音; 鼓采样替换技术开场于20世纪70年代末，录音师出于对鼓组声部越发 完美 的追求，进而开场对鼓采样

2、替换方式方法进行不断地研究。发展到今天，各大音频公司纷纷推出鼓采样替换硬件及软件，其工作原理及使用方式方法也日趋多样化，录音师几乎能够根据自个所需选择合适的效果器解决所有问题。因而，对鼓采样替换效果器进行研究，为实践总结经历体验是非常重要的。 一、鼓采样替换效果器的工作流程 为了进行鼓采样替换，首先需要将被检测信号输入到鼓采样替换效果器中，通过调整效果器参数，排除原始信号中的串音，精到准确地检测到所有有用的打击信号，获得最好的检测效果。在检测完成后效果器会产生触发信号，该信号能够是效果器内部的音频信号，可以以是从效果器输出的MIDI信号。随后通过触发信号来激发鼓声的采样音源，进而得到一个新的采

3、样信号。最终在混音中用采样信号代替原始信号，或将其与原始信号以一定比例混合，完成鼓采样替换的操作。 一被检测信号的选择 在选择被检测信号时，除了能够使用原始的鼓音轨，可以以在录音时考虑录制触发信号，后期输入到软件或硬件音源中进行替换。 若选择原始信号进行检测，需则要其串音尽量小，能够通过简单的滤波和旁链的设置排除串音，检测出有用信号。若决定录音时录制触发信号，能够选择专业用来录制触发信号的传声器，可以以使用接触式传声器制作一个简易的触发信号传声器。使用触发信号能够做到几乎没有串音，同时也能够使得瞬态变化更为明显。 在检测底鼓和军鼓轨道时，到达抑制串音这点较为容易。相比之下，对于统统鼓轨道，由于

4、其在录制时容易有大量军鼓和镲片的串音，使用提早录制的触发信号来检测会更为容易。 二鼓采样替换效果器的实时检测和离线检测 在进行鼓采样替换的检测经过中，有两种形式：实时检测和离线检测。 支持实时检测的效果器会在音频播放时检测信号。若效果器的设置和算法较为简单，则产生的延时能够忽略不计。但若效果器开启力度检测等无法避免较大延时的功能，则需要尽量减小延时，防止数字音频工作站内的原始鼓轨道与采样鼓轨道出现相位干预问题，进而影响音质。有些软件为了到达这个要求，会提早于播放进度条检测，或使用算法将生成的采样信号与原始信号之间到达相位上的精到准确。 第二种方式方法则是进行离线检测，混音师需要将音频导入到效果

5、器中，效果器将会分析被录入的音频信号。这种做法的优势在于，混音师能够愈加细致地调整原始音频本身以及检测的参数。例如Celemony Melodyne，不管是独立运行的软件形式，还是需要插入到数字音频工作站的效果器形式，都需要提早将音频通过效果器录音，以生成一个适应于Melodyne本身的文件副本，用来检测、显示和修改音频信号。若在工作站中需要回放，效果器则会将音频副本发送回工作站中进行回放。这样做能够到达很多实时效果器无法实现的效果，如对声音包络的修改等，给混音师提供更大的发挥空间。 三鼓采样替换效果器的检测方式 不同的鼓采样替换效果器在检测经过中使用了不同的方式方法，分别是通过动态变化检测与

6、通过瞬态变化检测。 鼓信号通过动态变化来检测，这是最简单，成本也最低的一种检测方式方法，在某些数字音频工作站软件中甚至能够通过自带效果器来实现。例如Reaper自带的效果器Rea Gate，能够通过控制噪声门的阈值，使有用的鼓声信号通过噪声门，而低于阈值的信号则被噪声门抑制。在这里基础上，能够设置效果器在每次噪声门打开时输出一个MIDI信号，该信号即可作为鼓采样替换的触发信号。 除了通过动态变化检测，还能够通过瞬态变化来检测鼓声信号。与前者不同的是，后者能够更好的检测出例如滚奏或装饰音等动态变化较小的演奏手法。鼓采样替换效果器SPL Drum Xchanger的操作手册中，将瞬态解释为信号发出

7、的第一个脉冲波形Transient:first impulse of a waveform，可以以理解为声音起振阶段的声音包络。声音的瞬态变化与电平大小无关，因而这种技术被更多地运用到演奏法较为复杂的打击乐器采样替换中。 四排除串音信号 为了使得检测结果愈加精到准确，除了使用不同检测方式方法并细致调整检测参数之外，另一个重点是怎样排除串音信号。这一点能够通过滤波器和旁链来实现。 在大部分鼓采样替换效果器中，都会包含一个或多个滤波器模块。通过改变滤波器的滤波类型、Q值、频率和增益，最大限度地突出被检测鼓声信号的基频频段，滤除串音，以精到准确检测结果。 在使用旁链排除串音时，需要先找到被检测信号中

8、串音最大的内容，并将其所在的轨道通过旁链发送到被检测信号的效果器中。此时效果器将会参考旁链中的信号，对有用信号进行更准确的判定。例如需要检测小军鼓信号，但华而不实有较大的底鼓的串音，这时就能够将底鼓轨道通过旁链发送到小军鼓的检测效果器中，使效果器更精到准确地区分出有用的信号和串音信号。当小军鼓轨道中有信号与旁链中的底鼓信号同时被检测到，效果器则会将其确定为串音，在之后的步骤中不做响应。 五采样信号的生成与应用 在对触发信号进行替换时，一部分效果器内置了采样音源，能够在检测的同时进行替换。而有些没有内置音源的效果器，则支持MIDI触发信号的输出，这样能够将输出的MIDI信号输入到软硬件音源、合成

9、器或鼓机中，激发华而不实的鼓音色来完成替换。 若效果器内置音源，则能够在效果器内调整原始信号与采样信号的比例，此时在轨道中进行回放的则是混合后的信号。若效果器中没有内置音源，则需要在数字音频工作站中新建相关的MIDI轨道或乐器轨道，将输出的MIDI信号发送到华而不实，并在轨道中加载所需的鼓音源。此时的比例是由轨道间的电平大小来控制的。 二、Smart Electronix KT Drum Trigger应用研究 一效果器特点 Smart Electroinx是一个制作免费或低价软件的团队，KT Drum Trigger便是该团队制作的免费鼓采样替换效果器。该效果器使用VST(Virtual S

10、tudio Technology格式进行编码，支持在32位Windows系统及使用Power PC处理器的Mac OSX系统中运行。由于效果器不兼容Intel处理器的Mac OSX系统和Windows系统中的64位数字音频工作站，所以仍然有很多场合无法使用这款效果器。 KT Drum Trigger的作用是将检测出的有用的鼓声信号生成MIDI格式的触发信号，因而效果器本身不带有采样音色，需要使用其他软件或硬件音源来激发采样音色。该效果器的另一个特点便是安装包所占空间很小，使得下载、拷贝以及安装都特别方便。 二效果器参数 鼓声信号输入到效果器中后，能够使用24段平衡器进行滤波，以便滤除串音信号，

11、更好地辨别各种不同的有用信号。滤波类型Filter XType有低通滤波器low pass、高通滤波器high pass、带通滤波器band pass以及陷波器notch能够选择。同时这些滤波器还能够精细调节滤波频率Filter XCutoff、Q值Filter XQ以及增益Filter XGain。 效果器通过设定检测阈值Trigger XThreshold来检测鼓声信号，超过阈值的则被检测，并输出MIDI信号，而低于阈值的信号则被忽略。能够调整检测的启动时间Env Follower XAttack和释放时间Env Follower XRelease，以便更好地检测鼓声信号。为了防止同一个鼓

12、声信号检测出多个触发信号，效果器还设有衰减量Trigger XHysteresis和最小间隔时间Trigger XMinimun IOT的参数，衰减量的阈值在检测阈值之下，在检测出新的信号之前，鼓声信号必须低于该阈值，才会被检测到并生成一个新的触发信号，否则会被效果器以为是同一个鼓声信号，不被辨别，如此图2。而最小间隔时间限制了相邻的两个鼓声信号之间能够被检测并生成触发信号的最小时间间隔，若相邻鼓声信号的时间间隔小于设定的值，则后一个鼓声信号不能被检测出来，如此图3。 图1:KT Drum Trigger触发信号跟踪窗口 图2:KT Drum Trigger在衰减量Trigger XHyste

13、resis阈值设定不当的情况下无法成功地检测鼓声信号 图3:KT Drum Trigger在最小间隔时间Trigger XMinimun IOT设定不当的情况下无法成功地检测鼓声信号 在效果器成功检测到有用的鼓声信号后，需要将输出的MIDI格式的触发信号记录下来。效果器能够更改生成MIDI信号的音高Drum XMIDINote Number，其范围是0-127，默认状态生成的音高是35。在进行MIDI信号记录时，应注意效果器的MIDI输出通道Drum XMIDIChannel与软件或硬件音源的MIDI输入通道能否对应。 为了使采样替换愈加自然，效果器还能够检测鼓声信号的力度Drum XUse

14、MIDIVelocity，并选择能否在生成触发信号时包含原始信号的力度信息。同时效果器能够对生成的触发信号的力度进行压缩和扩展Drum XCompander Ratio，当比率小于1时，将会扩展力度差值，当比率大于1时，将会压缩力度差值。除此之外，还需要注意阈值Drum XCompander Threshold的设置，当力度小于阈值时，压缩和扩展不起作用。在力度增益Drum XCompander Gain的控制下，增益为负时力度差值被扩展，增益为正时力度差值被压缩。 效果器中鼓声信号力度检测Velocity Scan Time功能会产生延时。由于此功能需要读取并分析鼓声信号的电平大小，因而所需

15、的分析时间无法减少。这个延时问题能够通过工作站中自带的延时补偿功能解决，在现场演出时则无法使用。因而为了尽量减少延时产生的相位问题，并让效果器能够精到准确地检测鼓声信号的力度，则需要将检测时间控制在最小。当然，假如不需要力度检测的功能，可以以在效果器中关闭，这样输出的MIDI信号的力度将会全部维持在100。 在不同的位置使用效果器，需要将音频输出形式Audio Output Gain进行不同的设置：Mute形式下不会有音频信号输出；Through形式将会把输入效果器的音频信号直接输出，不通过滤波器；Filtered形式将会把通过滤波器的信号输出。所以若将效果器直接插入到原始的鼓音轨中，并且需要

16、将采样信号与原始信号叠用，则需要将输出形式选为Through；若将原始信号发送出来产生采样信号，为了避免与原始鼓音轨叠加，则需要将输出形式选为Mute。在进行滤波器参数的调整时，则能够将输出形式选为Filtered，以便进行监听。 三应用实例分析 本案例将使用Ben Carrigan的歌曲We ll Talk About It All Tonight，并对鼓组声部中的底鼓和小军鼓进行采样替换。 在对底鼓进行采样替换时，能够将滤波器设置为低通滤波器，并把滤波频率调整到40 50Hz左右，此频段为底鼓的基频频段，而串音中小军鼓的频段无法下潜到该频段，所以能够较好地将底鼓与小军鼓的串音隔离开来。 为

17、了确认能否将串音完全滤除，能够通过切换到Filtered音频输出形式，并结合鼓声信号跟踪窗口来检查。同时可以以适当增大Q值和提升增益来更好地检测底鼓信号。图4) 设置检测阈值时，应保证底鼓信号中电平最低的那次敲击略高于阈值，这样才能检测出所有的底鼓信号。若之前一步将滤波器调整好，串音信号与底鼓信号之间电平差值较大，则检测阈值的设置则会容易很多。调整好检测阈值后，还需要注意衰减量和最小间隔时间的设置。效果器中衰减量默认参数是6d B，最小间隔时间是0.100s。在对底鼓信号进行检测时，发现这两个参数使用默认设置即可很好地工作。但若鼓声信号在稳态阶段的电平仍然较高，并与峰值电平的差值小于默认的衰减

18、量时，则应当适当地减小衰减量，使其略小于峰值电平与稳态阶段电平之差，这样才能避免效果器忽略有用信号。最小间隔时间则会影响快速敲击的鼓声信号的检测，若相邻的两个鼓声信号间隔时间小于默认的最小间隔时间，这时则应该适当地减小最小间隔时间，以避免效果器忽略一些较为密集的鼓声信号。 图4：使用KT Drum Trigger进行底鼓采样替换时滤波器的参数设置 图5：使用KT Drum Trigger进行底鼓采样替换时动态检测的参数设置 在能够精到准确地检测到有用的鼓声信号后，需要对产生的MIDI触发信号进行处理。这首歌曲演奏较为松弛，乐器也大多为原声乐器，因而鼓声部也需要更多的人性化处理。能够在底鼓声部采

19、样替换中开启力度监测的功能，以便底鼓力度更为多变，在强拍和弱拍的敲击上有所区别。 使用软件或硬件音源激发采样信号时，应注意大部分音色都存在力度分层，即在某个力度区间的音色一致，而不同的力度区间音色的差异不同较为明显。而进行鼓采样替换时则应该保证MIDI触发信号在同一个力度区间，以避免同一首歌甚至同一个小节中鼓声部音色区别过大，带来不真实感。 图6：使用KT Drum Trigger进行底鼓采样替换时MIDI触发信号力度的参数设置 在对小军鼓信号进行采样替换时，发现小军鼓轨道中底鼓和统统鼓的串音比拟大，需要使用带通滤波器突出小军鼓基频的声音。该方式方法能够较为成功地滤除底鼓的串音，但由于小军鼓与

20、统统鼓频段较为相近，无法使用滤波器完全滤除统统鼓的串音。此时能够将统统鼓轨道作为参考，在输出的MIDI触发信号的轨道上人为地删除误检测的串音信号。但若统统鼓敲击次数较多，人为删除串音信号则由于效率过低而不可取，需要选择其它滤除串音的方式方法。 图7：使用KT Drum Trigger进行小军鼓采样替换时滤波器的参数设置 由于本案例中小军鼓声部中有较多的鬼音Ghost Note演奏法，所以需要对动态检测的参数进行较为细致地调整。鬼音的敲击声电平较低，所以应当尽量降低检测阈值，使其略小于最低的峰值电平，即为鬼音中第一次或是最后一次的敲击。鬼音的另一个特点为敲击非常密集，衰减量无法到达6d B，最小

21、时间间隔也小于默认值0.1s，因而需要将这两个参数的数值重新设置，才能成功地检测。 在检测出鬼音后，还需要在触发信号中检查能否有被误检测的串音信号。能够人为地删除一些MIDI触发信号中的串音信号，以保证检测结果准确。 图8：使用KT Drum Trigger进行小军鼓采样替换时动态检测的参数设置 在开启力度检测功能后，能够清楚地在MIDI轨道中看到触发信号有着明显的力度变化。因而，若将触发信号输入到音源中激发采样信号，也会具体表现出出不同的敲击力度。同样，在这一步的操作中，需要注意避免跨越力度分层带来的音色差异。 从图9中能够看出，开启力度检测功能后，触发信号与原始信号之间有着延时，此时默认力

22、度检测时间为0.02s，但经过工作站内测量，延时量为0.03s。固然有一定的延时，但时长较为固定，因而能够在激发出采样信号后统一做反相，或将采样信号文件前后拖动，以保证相位一致。在效果器内部，则能够尽量减少力度检测时间，使得延时尽量缩短。 图9:KT Drum Trigger开启力度检测功能后有延时现象出现结束语 由以上操作能够看出，Smart Electronix KT Drum Trigger有很多优点。 作为一款免费、内存极小且兼容性较强的效果器，无疑给混音师提供了很多方便。 效果器中有很多可调参数，包括使用滤波器能够滤除串音，通过精细调整电平与时间的相对关系能够使生成触发信号愈加精到准

23、确，设置触发信号的力度能够使得进行采样替换的鼓声愈加人性化。作为一款免费效果器，它几乎能够知足制作触发信号的大部分要求。 然而这款效果器也有一些瑕疵。 首先，由于32位Windows系统的限制，该效果器无法在Windows系统中64位的数字音频工作站下运行。同样，在使用Intel处理器的Mac OSX系统中，也无法安装这款效果器。软件与硬件的限制，极大地减小了这款效果器的兼容性。 第二，去除串音信号只能通过滤波器来解决，在串音信号与有用信号频段相近或相重合的情况下遭到限制较大。 第三，由于效果器没有内置采样音源，在制作好触发信号后需要将其输出到软件或硬件音源中，使得步骤愈加烦琐。但相反，这可以

24、以给混音师提供更多音色选择的时机。 最后，固然效果器的力度检测功能能够使鼓声愈加自然，但是使用此功能必然会带来延时，进而产生影响音质的可能。对于这个问题，效果器本身没有提供解决办法，使用者只能在工作站中通过延时补偿解决。若工作站中未自带延时补偿功能，或需要在现场演出的情况下使用，只能放弃力度检测。这也是该效果器的一个瑕疵。 综上所述，该效果器在工作方式的设计上有利有弊，但已能够完成大部分作品中鼓组声部的混音。作为音频领域的从业者，需要我们准确地了解作品的需求与效果器的功能，选择适宜的工具完成制作。这也要求我们不断学习与考虑，在工作中总结经历体验，提升本身的能力。 以下为参考文献 1 Matt Houghton. Making Your Own Drum Tigss/ou! Sound On Sound Magazine 201.4) 2 Mike Snyderal. You Wanted To Know About Drum TigersZ/olg, htp /wwww drummagazine camllyou wanteto know. aud-riggersgr 3 Matt Houghton. RelaingReinforcing Recorded DrumsJ/OL. Sound On Sound Magazine 2018.1