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關於音樂製作中的 “殘響 Reverb”|音訊科技與聲響探索

Reverb 在音樂創作中,重要性絕不會亞於 EQ / Compressor 等基本環節,本文將會解釋 Reverb 是什麼、如何使用,以及介紹其發展沿革。



內容目錄

  • Reverb 是什麼,與 Echo 一樣嗎?

  • 從自然的空間聲學到數位模擬 — Reverb 發展沿革

  • 該如何“控制” Reverb ?

  • 酷酷的 Reverb 器材(軟硬體皆有)


 

Reverb 是什麼,與 Echo 一樣嗎?


聲音在介質中傳播、一旦觸及物體表面,即會反射,此物理現象是我們即將要暸解的殘響發生的基礎。

當我們在空曠處大喊時,有概率會聽到吶喊的“回聲”,此時,我們就會說:這 “Echo” 很大聲喔,之類的話,此處所說的 Echo 回聲現象為:


聲壓所造成的空氣波動進行方向性傳遞,觸及遠處平面時,直接反射同樣的波形回來(理想狀態),因此我們所說的 Echo 時常是一波接著一波因振幅週期而規律反射的聲音。

然而 Reverb 則與此相去甚遠,日常生活中,我們會在或大或小的空間中談話、發出聲響,此時我們發出的聲響除了進行方向性傳遞,更會在空間中四處竄動,而四周的反射面則不一定是平整的,因此,聲音會在空間中產生無數次的反射交會,此過程中的每一個人類聽覺範圍內的波動皆會被我們聽見,然而這時所聽見的聲音並不像 Echo 那般清晰,而是能夠讓人類感官判別“空間感”的混濁(失去聲音原貌)聲音反射。


而正是因為人們無時無刻身處在能夠聽到殘響的環境中,已經習慣了帶有殘響的類比(自然)聲音,因此在音樂製作上,我們能夠透過 Reverb 來製造(模擬)空間、使聲音與聲音之間更為滑順、更為自然的結合在一起。


從自然的空間聲學到數位模擬 — Reverb 發展沿革


殘響形式沿革

Natural Reverb 自然空間殘響


人類利用聲音在空間中的反射特性來製造更為宏亮、莊嚴華麗氣氛的方式可以從古時傳佈重要訊息的歌劇廳或教堂窺見:


教堂的牆面通常不會是平整的,能夠使聲源在空間中四處竄動、進而打造更為厚實、更具莊嚴感的聲響。

二十世紀初,人們在製作音樂的過程中,即會自然而然地依據不同的錄音地點而產生不同的自然殘響效果,例如:在教堂、歌舞廳中錄製莊嚴而華麗的歌曲、在錄音室中特別打造一個房間錄製獨有的聲響等等。


位於英格蘭的 Hull City Hall 擁有完善的聲學空間規劃, Oasis 的 Liam 在不久之前也曾在此演出

此製造空間感的做法有幾個主要的難處以及缺陷:


若是想要錄到某特定空間的感覺,必須實際在其中錄製,此外,收錄好的聲音並沒有辦法獨立對殘響重要參數進行後製,當下錄製完畢後,即無法改變聲音的本質狀態。換句話說,雖然此錄製方式可以得到聲波於空間中實際反射而成的真實殘響,但無法針對殘響的效果進行調整,例如乾 / 濕度(殘響效果參入原聲程度)。

Chamber Room 迴響室


有鑒於上述種種缺陷,約莫 1930 年代時,人們開始構思另一種加入空間感的方式:製作一個專門收錄殘響的房間 — Reverb Room


Reverb Room (有許多稱呼方式:Reverb / Chamber / Echo / Space Room)通常會以表面較為平坦的水泥牆打造,並在其中透過聲學測量後,適當的擺放 Diffuser (擴散板)、 Bass Trap (低音陷阱)或者是不同材質的反射面等等構造來製作特殊的空間感


與上述在特定空間收錄的方式不同處在於,這種方法是將已經在錄音室中錄製好的人聲、原聲樂器透過擺放在特定空間中的喇叭播放,再透過經過聲學測量擺放定位的麥克風收錄“空間感”。


此方法的優勢在於,除了原先錄製好的原聲外,還有著獨立的 Reverb 軌道,因此能夠獨立調整 Reverb 的乾濕程度,例如在混音過程中,將兩者比例調整為 7:3 ,即能夠聽出略有空間感又不致混濁的音色。

**此方法在當代的混音作業中,通常以 Send&Return Aux 輔助軌道來即時性的完成。**


即使能夠調整空間的渲染程度,其餘參數,例如整體音色 / Pre-delay / Decay Time (衰退值)等等依舊無法調整,製作成本及空間使用也依舊高昂、佔地,這促使音樂製作人們開始開發增添 Reverb 的新方式。


**上述參數名稱將會於下一節中進行解釋**


Mechanical Reverb 機構式模擬


機械式人造殘響,本圖畫得很醜,建議跟著下方文字一步一步解讀。

Spring Reverb 彈簧式殘響


同樣在 1930 年代,著名的音訊實驗室 Bell LAB 開發出一款運用簡單構造及能模擬出真實空間感的機具:彈簧殘響器。顧名思義,此機台的主要構造是藉著彈簧震動來產生聲音混濁感,而為了改進諸多參數無法調整的 Reverb Room ,彈簧式的 Reverb 可以透過調整彈簧鬆緊、長短、金屬材質直接調整 Reverb 的主要參數,這項技術的收音方式很簡單:


將訊號透過彈簧的一端傳送到另一端,憑藉彈簧的振幅來改變聲音的本質、製造空間感。

第一個將此構造納入實際量產樂器的人為 Laurens Hammond ,他將此彈簧構造改造之後放入管風琴中,成功打造了第一台自帶“宏偉空間感”的家用小型風琴(Organ)。

此機型(Model A Hammond Organ)為這個品牌帶來莫大的迴響,主要原因在於:


人們習慣在教堂、禮堂等具有廣闊空間感之處聆聽管風琴演奏,自然而然地會將此樂器所發出來的音色與大片的 Reverb 結合在一起, Hammond 此舉正好抓到市場要領。


Hammond Organ

彈簧式的殘響工具在後來的幾年間被不斷改進,甚至出現將彈簧裝入桶中,並注入不同密度的液體來控制參數的發想。


Plate Reverb 板式殘響


與彈簧的運作方式雷同,透過不同材質的金屬板,將聲音的本質改變,模擬空間感。由於整塊板子皆能夠將聲能產生震動,因此收音位置也由彈簧僅有另一端收音進化為整塊面板周圍皆能夠依照需求收錄聲音。


Plate Reverb System in Abbey Road Studio


較為著名的 Plate Reverb 機型如來自德國的 EMT 電子所開發的各式 Plate Reverb ,順帶一提,他們的 Plate Reverb 在後來有被知名的音訊大廠 Universal Audio 復刻成軟體 Plugin 的形式


機構式模擬的 Reverb 除了用於原聲樂器如風琴之外,也相當適合用於電子樂器打造具科幻感的音色,如用於合成器音色上、電吉他音色上。


電吉他大廠 Fender 也曾推出過許多帶有 Spring Reverb 的電吉他音箱(AMP)


Digital / Convolution Reverb 數位製造的殘響


在經過多年演進後, Reverb 也進入了數位化的時代,上述介紹的 EMT 可以說是較為知名的、率先打造數位 Reverb 的公司之一。另外較為知名的應是 Lexicon 公司在 1970 年代末所推出的產品, Lexicon 至今仍以空間效果聞名於市場上,價格也不再像 1970 年代那般嚇人,甚至在許多家用錄音控台中即可看到 Lexicon 的合作,如: Soundcraft 的 Console 系列


在個人數位電腦發達後, Digital Reverb 更是近一步地軟體化,例如現今眾多音樂製作人使用的、由蘋果推出的 Logic Pro 中,即有像是 Space Designer 等等的數位模擬 Reverb 的 Plugin 。 Convolution 採樣(運算)模擬則是更近一步地運用實地採樣結合數位運算模擬出真實場景中的空間聲學型態。


該如何“控制” Reverb ?


本圖也畫得很醜,建議跟著下方文字一步一步解讀,不然看不懂。

要製造出空間感很容易,但要如何實際運用,讓聲音變得自然、好聽而不是黏膩、混濁,即要從能夠控制、調整 Reverb 的幾個關鍵參數下手,下圖有聲音隨著時間在空間中產生不同狀態的大略概念圖。


在上圖中,我們可以一窺接下來要介紹的參數:


  • Direct Sound 直達聲

  • Pre-Delay Time 預延遲時間

  • Early Reflections 早期反射聲 / 早期反射音

  • Late Reflections 晚期反射聲 / 晚期反射音

  • Decay Time 衰減期間

  • Space 空間

  • Density 材質密度

  • Material 材質

  • Diffusion Level 聲音擴散程度


Direct Sound 直達聲 —


由聲源發出的、人類聽覺範圍內的波形被接收者(人或麥克風等)直接接收,此聲音雖會因介質的種種變項(密度、濕度等等)而有輕微改變,但可以理想化為“原聲”。


Pre-Delay Time 預延遲時間 & Early Reflections (ERs)

早期反射聲 / 早期反射音 —


「早期反射聲」為聲源發出之波形在空間中初步反射後,經由剛好直接透過較少反射面即達至接收者的反射聲音(例:只經由天花板反射就被接收者收到的一層反射聲)。


Pre-Delay Time 預延遲時間為直達聲與早期反射聲之間的時間間隔,在 Reverberation 製作中,這是一個相當重要的參數,因為在聽覺上,此間隔時間越長,代表身處的空間越大。


Late Reflections 晚期反射聲 / 晚期反射音 & Decay Time 衰減時間 —


在先前只經過少許反射的 ERs 不同,經過成千上萬次反射過後,這些晚期反射聲已經無法聽出原聲的樣貌、而是成為糊糊的、混濁的殘響聲。


Decay Time 則是整個 Late Reflections 消失的時間,也就是整個聲音殘響消失的時間。在某些特別的定義中, Decay Time 是指原聲減少 60 dB 的時間,但這個並非標準定義,僅供參考,像是在臺灣,有些研究機構則定義 Decay Time 為原聲振幅減少成 1 / 1,000,000 時所需的時間。


Material & Density 材質(密度) —


每一種材質都擁有不同表面,這會直接影響聲波被吸收、減幅的量,因此改變材質,即可得到不同感覺的空間,一般來說,密度較高的物體表面所反射的聲音較為密集、厚實(清楚),較低的表面則會使聲音被吸收許多,導致反射音較為開闊、分散(模糊)。


Diffusion Level 聲音擴散程度 —


除了材質之外,我們可以透過改變反射面的多寡來控制反射聲的方向、分散程度,此變項須經過縝密測量、審慎安裝各式工具如擴散板(Diffuser)、低音陷阱(Bass Trap)、吸音板,才能得出想要的殘響擴散程度。


Space 空間 —


這是數位化的軟體 Reverb 最為方便的功能之一,我們可以直接選擇軟體中提供的空間選項,軟體就會自動將參數設定成我們所選擇的空間樣貌。


一些酷酷的 Reverb 器材(軟硬體皆有)


暸解什麼是 Reverb 以及其各種作用方式後,我們來看看有哪些目前(2022)市面上相當亮眼的、專門打造 Reverb 的妙妙工具。


ChromaVerb from Logic Pro X


ChromaVerb from Logic Pro X

蘋果出品,雖然是軟體 Reverb 但筆者必須承認,如果讓我盲測這個 Plugin 比對實體空間 Reverb 可能我真的分不出來。


LightPedal from Game Changer


這是一個現今市場上稀有的 Spring Reverb 系統,其中由三支金屬彈簧做驅動,另外有許多參數可以調整,也可以完全 Dry 的輸出,甚至可以透過拍打製造彈簧的震動改變 Reverb ,實際聽這一顆效果器真的被震撼到,輸入的合成器音色被飄渺化,彷彿轉瞬置身太空。推薦大家查查這顆的影片,真的酷。(臺灣也有賣)


PhoenixVerb from iZotope


由 iZotope 所出品的一系列 Reverb 軟體皆相當出色,也有眾多上述沒有提及的多元參數可以調整,也是目前製作人時常選用的軟體效果系列。


結語


諸如 Reverb 等效果,經適當的計算、使用在音樂製作中能夠讓 Dry 的聲音更為美妙、動人,我認為,空間系效果是音樂製作中數一數二重要的環節(當然,每個環節都很重要。),我們的感官可以透過這些聲音中的改變而具象化歌曲中所要表達的概念、場景等。


接下來,存在指南的「音訊科技與聲響探索」仍會繼續鑽研這神奇的領域,歡迎大家關注、一起討論。