夏 田

北京電影學(xué)院聲音學(xué)院,北京 100088

1 引言

生物/怪物語(yǔ)音特效制作一直以來(lái)都是影視、游戲聲音制作中充滿挑戰(zhàn)的問(wèn)題,通常要根據(jù)制作項(xiàng)目的具體需求,綜合運(yùn)用配音、編輯、聲音合成、效果處理等多種手段完成制作。英國(guó)Krotos公司推出的語(yǔ)音特效制作插件Dehumaniser 2通過(guò)模塊化方式讓用戶在該插件內(nèi)部自行搭建效果處理鏈,提供10種專門面向生物/怪物語(yǔ)音特效制作的處理模塊及200多種預(yù)置,為生物、怪物、外星人、機(jī)器人等特效聲音設(shè)計(jì)構(gòu)建了一種便捷的解決方案,并在《復(fù)仇者聯(lián)盟2:奧創(chuàng)紀(jì)元》 《驚奇隊(duì)長(zhǎng)》 《星際迷航》《攻殼機(jī)動(dòng)隊(duì)》等影片中得到了運(yùn)用。

本文將對(duì)Krotos Dehumaniser 2提供的粒子合成、延時(shí)音高平移、磁帶摩擦卷積處理模塊的工作原理進(jìn)行分析,并統(tǒng)計(jì)原廠預(yù)置對(duì)各種模塊的組合及使用頻次,初步歸納生物、怪物等語(yǔ)音特效制作的常用聲音處理手段,同時(shí)在Native Instruments公司推出的通用聲音合成平臺(tái)REAKTOR 上進(jìn)行簡(jiǎn)單仿真驗(yàn)證。

2 KrotosDehumaniser2 簡(jiǎn)介

Dehumaniser是Krotos公司推出的第一款聲音設(shè)計(jì)工具產(chǎn)品,源自該公司創(chuàng)始人奧菲斯·博蒂斯(Orfeas Boteas)在英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)攻讀碩士學(xué)位時(shí)進(jìn)行的研究項(xiàng)目。博蒂斯在Max/MSP 環(huán)境下編寫了程序,能夠讓聲音制作者運(yùn)用自己的語(yǔ)音實(shí)時(shí)進(jìn)行怪物、機(jī)器人、生物聲音特效制作。在傳統(tǒng)聲音制作方式中,制作這類聲音特效需要綜合運(yùn)用多種效果處理方式以及大量的動(dòng)物聲音素材,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。博蒂斯通過(guò)編寫這個(gè)程序,簡(jiǎn)化了制作流程,同時(shí)實(shí)時(shí)表演的方式也能更好地激發(fā)聲音制作人員的創(chuàng)造力。在愛(ài)丁堡大學(xué)的支持下,2013 年9 月,博蒂斯與他人聯(lián)合創(chuàng)辦了Krotos公司,并于同年11月發(fā)布了經(jīng)過(guò)商業(yè)化改造和增強(qiáng)的獨(dú)立軟件Dehumaniser專業(yè)版。2016年5月,Krotos公司發(fā)布了升級(jí)后的Dehumaniser 2,對(duì)內(nèi)部算法進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,加入了新的處理模塊和聲音素材庫(kù),并引入了基于節(jié)點(diǎn)的模塊化信號(hào)處理方式,為聲音制作者提供了更大的創(chuàng)作空間。

3 Dehumaniser2 部分模塊工作原理分析

Dehumaniser 2 并非一個(gè)簡(jiǎn)單的效果器插件,而是一個(gè)模塊化的聲音處理平臺(tái)。它提供了10種效果/功能模塊,允許用戶在該插件內(nèi)部自主選擇使用哪個(gè)或哪些模塊,并允許用戶自由搭建各個(gè)模塊之間的信號(hào)路由,從而能夠產(chǎn)生出千奇百怪的聲音特效。遺憾的是,Dehumaniser 2 的官方文檔并未詳盡介紹這些模塊的工作原理和使用方法,本節(jié)將通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式,對(duì)其中部分模塊進(jìn)行工作原理分析。

3.1 Granular模塊

粒子合成模塊Granular通過(guò)把聲音切割成若干粒子(片段)來(lái)產(chǎn)生一些新奇的效果,它可以改變音高以及聲音的質(zhì)感,產(chǎn)生低聲細(xì)語(yǔ)或是粗糲聲音的效果。此外,Granular模塊還可以只重現(xiàn)輸入聲音的某些部分,并在這些部分之間插入靜音,從而產(chǎn)生奇異的效果,非常適合制作異星語(yǔ)言。該模塊包含6個(gè)參數(shù):Grain Pitch、Grain Pitch Variation、Grain Size、Density、Density Variation 和 Max Voices。

3.1.1 Grain Pitch與Grain Pitch Variation

Grain Pitch參數(shù)控制聲音粒子的變調(diào)程度,該參數(shù)的含義是頻率比,即當(dāng)Grain Pitch為2.0時(shí),音高升高一個(gè)八度;為0.5時(shí),音高降低一個(gè)八度。實(shí)驗(yàn)表明,Granular模塊采用類似于重采樣的方式進(jìn)行變調(diào),即粒子時(shí)長(zhǎng)會(huì)跟隨音高變化同步變化:音高升高導(dǎo)致時(shí)長(zhǎng)縮短,音高降低導(dǎo)致時(shí)長(zhǎng)伸長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)需要注意的問(wèn)題: (1) 當(dāng)音高降低過(guò)多(即參數(shù)接近0時(shí)),音高會(huì)在兩個(gè)音調(diào)之間來(lái)回?cái)[動(dòng); (2) 參數(shù)最小值為0,但實(shí)際上,小于0.1的參數(shù)不會(huì)帶來(lái)音高的進(jìn)一步變化。Grain Pitch Variation 參數(shù)令每個(gè)聲音粒子的音高以Grain Pitch設(shè)置的音高為中心隨機(jī)變化,變動(dòng)范圍為±Grain Pitch Variation個(gè)半音。

3.1.2 Grain Size

該參數(shù)名義上設(shè)置的是每個(gè)聲音粒子的長(zhǎng)度,但以恒定幅度的單頻正弦波作為輸入信號(hào)進(jìn)行測(cè)試后發(fā)現(xiàn),該參數(shù)的實(shí)際效果是設(shè)置了聲音粒子的最小長(zhǎng)度。從圖1中可以看出,若假設(shè)Grain Size設(shè)置為GS毫秒,則粒子長(zhǎng)度大致在 [GS,GS+60]毫秒之間均勻分布。此時(shí),Granular模塊其他參數(shù)設(shè)置為Grain Pitch=1.00,Density=0,Variation=0,Max Voices=1。

圖1 Grain Size分別為30、50、100、140毫秒時(shí),對(duì)Granular模塊產(chǎn)生的1000個(gè)聲音粒子的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后繪制的直方圖

圖2 為Grain Size 分別設(shè)置為30、50、100、140毫秒時(shí),Granular 模塊對(duì)輸入的單頻正弦波(振蕩頻率為375 Hz)的輸出波形。從圖2中可以看出:每個(gè)聲音粒子的長(zhǎng)度是隨機(jī)變化的,但粒子與粒子之間的時(shí)間間隔是恒定的 (即當(dāng)前聲音粒子的起始點(diǎn)與下一個(gè)聲音粒子的起始點(diǎn)之間的時(shí)間間隔始終為200毫秒,由下文可知,這是因?yàn)镈ensity設(shè)置為0);每個(gè)聲音粒子的淡入和淡出包絡(luò)呈對(duì)數(shù)線性變化。

圖2 Grain Size分別為30、50、100、140毫秒時(shí),7個(gè)相繼的聲音粒子的波形圖

3.1.3 Density與Density Variation

Dehumaniser 2的操作手冊(cè)中僅僅提到 “Density參數(shù)能影響相繼聲音粒子之間的時(shí)間間隔”。通過(guò)測(cè)試可知,該參數(shù)影響相鄰兩個(gè)聲音粒子的起始點(diǎn)之間的時(shí)間間隔:Density=0 時(shí),時(shí)間間隔為200毫秒;Density=10 時(shí),時(shí)間間隔為180 毫秒;Density=20時(shí),時(shí)間間隔為160毫秒。以此類推,即時(shí)間間隔大約為200-Density×2毫秒。

由于Granular模塊的每個(gè)聲音粒子長(zhǎng)度實(shí)際是在[GS,GS+60]毫秒之間均勻分布的,因此,即使Grain Size設(shè)置為最小值GS=1,該模塊實(shí)際產(chǎn)生的聲音粒子的時(shí)長(zhǎng)仍然有可能達(dá)到60 毫秒左右,所以,當(dāng)Density≥(200-GS-60)/2時(shí),相繼聲音粒子就有可能出現(xiàn)重疊。

Density Variation參數(shù)控制了添加到Density的隨機(jī)量,數(shù)值越高,各個(gè)粒子之間時(shí)間間隔的變動(dòng)越明顯,這將產(chǎn)生更加分散的抖動(dòng)輸出。通過(guò)測(cè)試可知,若Density Variation參數(shù)的數(shù)值設(shè)置為DV,則相鄰兩個(gè)聲音粒子的起始點(diǎn)之間的時(shí)間間隔在[d,d+DV]之間均勻分布,其中d=200-Density×2。所以,需要注意的是,DV 值越大,實(shí)際的聲音粒子的密度越低。

3.1.4 Max Voices

該參數(shù)用于控制同時(shí)發(fā)聲的聲音粒子數(shù)。當(dāng)聲音粒子之間的時(shí)間間隔小于聲音粒子本身的時(shí)長(zhǎng)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)聲音粒子同時(shí)發(fā)聲的情況,如圖3所示。

圖3 Max Voices分別為0和2時(shí)的波形圖(Grain Size=20,Density=80)

(1) 若Max Voices為0,則不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)聲音粒子同時(shí)發(fā)聲的情況,此時(shí),前一個(gè)聲音粒子播放完畢之后,才會(huì)播放下一個(gè)粒子,并且中間不會(huì)有間隔。

(2) 若Max Voices為1,可能會(huì)與設(shè)置為0時(shí)相同,也可能能夠同時(shí)播放兩個(gè)聲音粒子。這可能是因?yàn)镈ehumaniser 2對(duì)旋鈕的數(shù)值顯示進(jìn)行了四舍五入,導(dǎo)致顯示數(shù)值與實(shí)際進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)值不一致。

3.1.5 REAKTOR 仿真

通用聲音合成平臺(tái)REAKTOR 在Primary Level中提供了Grain Resynth、Grain Pitchformer、Grain Cloud、Grain Delay、Grain Cloud Delay等模塊進(jìn)行粒子合成。在這些模塊中,Grain Resynth、Grain Pitchformer和Grain Cloud對(duì)事先導(dǎo)入的音頻文件進(jìn)行粒子重合成,無(wú)法處理實(shí)時(shí)輸入的音頻信號(hào)。Grain Delay和Grain Cloud Delay則是對(duì)延時(shí)緩沖區(qū)中緩存的音頻輸入進(jìn)行粒子重合成,因此當(dāng)延時(shí)時(shí)間設(shè)置得很小時(shí),可將其近似看成對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)粒子重合成。這里選用了與Dehumaniser 2 中Granular模塊功能最接近的Grain Cloud Delay模塊進(jìn)行仿真,實(shí)現(xiàn)了Granular模塊的大部分功能,如圖4 所示。Grain Pitch、Grain Pitch Variation (GPV)、Grain Size、Density、Density Variation都可以通過(guò)面板上的旋鈕實(shí)現(xiàn),Max Voices功能需要在Grain Cloud Delay模塊的屬性頁(yè)中單獨(dú)設(shè)置。

圖4 在REAKTOR 中使用Grain Cloud Delay模塊模仿Dehumaniser 2中Granular模塊的大部分功能

3.2 Delay Pitch Shifting模塊

Delay Pitch Shifting (延時(shí)音高平移)模塊能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行延時(shí),并同時(shí)進(jìn)行音高平移。實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于單頻正弦波,該模塊的輸出存在弧形幅度包絡(luò)。通過(guò)觀察輸出信號(hào)頻譜可以發(fā)現(xiàn),即便在沒(méi)有進(jìn)行音高平移的情況下,該模塊對(duì)于單頻正弦波輸入信號(hào)所產(chǎn)生的輸出仍然含有多個(gè)頻率分量,如圖5所示。通過(guò)測(cè)量可知,這些多出來(lái)的頻率分量之間的頻率間隔幾乎相等,并且隨著音高平移量的增大,該頻率間隔也逐漸增大。這些頻率分量在輸入頻率成分兩側(cè)對(duì)稱分布,類似于幅度調(diào)制或頻率調(diào)制的頻譜。從圖6可以看出,這些頻率分量使輸出信號(hào)波形的包絡(luò)產(chǎn)生了周期性波動(dòng)。

圖5 Delay Pitch Shifting模塊的音高偏移量為0時(shí),輸入997Hz、0dB的正弦波所產(chǎn)生輸出信號(hào)的頻譜

圖6 Delay Pitch Shifting模塊的音高偏移量為-1時(shí),輸入不同頻率正弦波產(chǎn)生的輸出波形

從圖5中可以看出,在該模塊的輸出中,輸入正弦波的幅度降低了12dB,同時(shí)出現(xiàn)了大量額外的頻率成分。

Dehumaniser 2 的官方文檔中沒(méi)有說(shuō)明Delay Pitch Shifting模塊的工作原理。但我們知道,基于粒子重合成技術(shù)的延時(shí)器對(duì)延時(shí)緩沖區(qū)內(nèi)的音頻信號(hào)進(jìn)行粒子化處理,即對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行切片并施加幅度包絡(luò),形成聲音粒子,同時(shí)可以對(duì)這些聲音粒子進(jìn)行音高平移。為使處理后的聲音聽(tīng)起來(lái)連貫平滑,切片(或聲音粒子)的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)該不大于人耳的時(shí)間分辨率,即時(shí)長(zhǎng)在幾毫秒到幾十毫秒之間。此類延時(shí)器實(shí)現(xiàn)音高平移的最簡(jiǎn)單方法就是對(duì)各個(gè)聲音粒子進(jìn)行變采樣率處理,這將令每個(gè)聲音粒子的時(shí)長(zhǎng)發(fā)生變化,從而需要對(duì)各聲音粒子之間的間距進(jìn)行相應(yīng)的反向調(diào)整,以使輸出聲音總體時(shí)長(zhǎng)保持不變。聲音粒子間距的這種調(diào)整使得相鄰聲音粒子之間的交疊淡化難以實(shí)現(xiàn)完美的平滑過(guò)渡,從而在聲音中產(chǎn)生了周期性的不平滑點(diǎn),在頻譜上就會(huì)表現(xiàn)為類似于圖5的頻譜。REAKTOR 中的Grain Cloud Delay及Grain Delay模塊即采用此類工作方式產(chǎn)生音高被平移的延時(shí)信號(hào),其頻譜如圖7 所示。據(jù)此推測(cè),Dehumaniser 2的Delay Pitch Shift模塊可能采用了類似于粒子重合成的技術(shù)對(duì)延時(shí)信號(hào)進(jìn)行音高平移。

圖7 在REAKTOR 中使用Grain Cloud Delay模塊輸入997Hz、0d B的正弦波所產(chǎn)生輸出信號(hào)的頻譜

在圖7中,聲音粒子長(zhǎng)度為24.6毫秒,粒子間距為17.3毫秒,包絡(luò)平滑系數(shù)為0.21。

3.3 Scrubbing Convolution模塊

Scrub一詞來(lái)自于模擬磁帶,在這里意味著對(duì)音頻文件進(jìn)行 “摩擦”式的播放。Scrubbing Convolution (磁帶摩擦卷積)模塊通過(guò)使用粒子合成方式,產(chǎn)生類似于模擬磁帶摩擦還音的播放效果。該模塊根據(jù)輸入信號(hào)A 的幅度以及用戶在模塊圖示上繪制的映射曲線,對(duì)用戶選擇的音頻樣本B進(jìn)行粒子重合成。

根據(jù)Dehumaniser 2 操作手冊(cè)的描述,映射曲線的橫軸方向表示輸入信號(hào)A 的電平大小,縱軸方向表示被選中的音頻樣本B 的播放位置 (低位置表示樣本的開(kāi)頭,高位置表示樣本的結(jié)尾)。但通過(guò)實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn),縱軸方向并非與播放位置呈直接的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系(參見(jiàn)3.3.2映射曲線一節(jié))。

Mix可以在粒子合成引擎和卷積引擎之間進(jìn)行混合。默認(rèn)情況下,混合設(shè)置為50%卷積和50%粒子合成的混合。當(dāng)Mix設(shè)為0時(shí),只會(huì)聽(tīng)到輸入音頻信號(hào)與樣本的卷積結(jié)果。當(dāng)Mix為1時(shí),將僅聽(tīng)到粒子合成引擎的輸出,即根據(jù)輸入音頻信號(hào)的振幅,在選定文件中進(jìn)行“磁帶摩擦”播放。

3.3.1輸入信號(hào)幅度與音頻樣本播放位置的映射關(guān)系

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在當(dāng)前版本的Dehumaniser 2中,Scrubbing Convolution 模塊 (以下簡(jiǎn)稱SC 模塊)對(duì)輸入信號(hào)幅度的響應(yīng)并非線性。為準(zhǔn)確測(cè)量輸入信號(hào)幅度與SC 模塊音頻樣本播放位置的映射關(guān)系,專門構(gòu)造了一個(gè)特殊的音頻文件。該音頻文件為一系列首尾相接、相位連續(xù)且振蕩頻率不斷階躍升高的單頻正弦波(從1000 Hz開(kāi)始),每個(gè)正弦波的振幅均為1,持續(xù)時(shí)間均為100毫秒,每個(gè)相鄰正弦波的振蕩頻率相差100Hz。因此,0～100毫秒為1000 Hz的正弦波,100～200毫秒為1100 Hz的正弦波,200～300毫秒為1200 Hz的正弦波,以此類推,4900～5000毫秒為5900 Hz的正弦波。這樣可以通過(guò)測(cè)量輸出信號(hào)的頻率來(lái)間接測(cè)量被播放的音頻片段在原音頻樣本中的時(shí)間位置。

當(dāng)輸入信號(hào)為單頻正弦波時(shí) (振蕩頻率不能過(guò)低,否則容易因?yàn)檎穹兓^為緩慢而導(dǎo)致被測(cè)量出來(lái)的輸出電平發(fā)生波動(dòng)),若SC 模塊選取上述特制音頻文件作為其音頻樣本,并將Mix設(shè)定為1、利用Reset Envelope按鈕將映射曲線重置為對(duì)角線(圖8),則能觀察到:

圖8 利用Reset Envelope按鈕將映射曲線重置為對(duì)角線

(1) 當(dāng)輸入信號(hào)峰值從-∞上升到-24 dB 附近時(shí),SC模塊開(kāi)始輸出幅度相近、頻率為1000Hz和1100Hz的兩個(gè)正弦波,根據(jù)專門構(gòu)造的音頻樣本文件可知,這表明SC 模塊當(dāng)前正在讀取的是位于音頻樣本最開(kāi)始的200毫秒之內(nèi)的部分。

(2) 當(dāng)輸入信號(hào)峰值上升到-16.8 dB 時(shí),SC模塊的輸出信號(hào)為1100 Hz的正弦波 (同時(shí)伴有其它不太明顯的頻率成分,在波形上體現(xiàn)為振幅在不斷變化)。

(3) 當(dāng)輸入信號(hào)峰值上升到-13.2 dB 時(shí),SC模塊的輸出信號(hào)為1200 Hz的正弦波 (同時(shí)伴有其它不太明顯的頻率成分,在波形上體現(xiàn)為振幅在不斷變化)。

(4) 以此類推,具體數(shù)據(jù)如圖9所示。

圖9 輸入信號(hào)幅度與SC模塊 “磁帶摩擦”輸出的樣點(diǎn)時(shí)間位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系

從圖9 中可以看出,SC 模塊在進(jìn)行 “磁帶摩擦”輸出時(shí),其輸出的樣點(diǎn)所在時(shí)間百分比位置①與輸入信號(hào)的線性幅度存在單調(diào)變化關(guān)系,但并非在輸入信號(hào)的全部幅度范圍內(nèi)均保持線性關(guān)系。通過(guò)后面的進(jìn)一步測(cè)量可知,這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)際上是一條二次曲線。

當(dāng)輸入信號(hào)為幅度發(fā)生跳變的正弦波時(shí),通過(guò)觀察SC的輸出波形可以看到,在輸入信號(hào)發(fā)生幅度跳變時(shí)(跳變前幅度與跳變后幅度均在前述能夠引起SC輸出信號(hào)發(fā)生時(shí)間位置變化的范圍之內(nèi)),SC輸出信號(hào)將會(huì)經(jīng)過(guò)100毫秒左右的過(guò)渡時(shí)間,從輸入信號(hào)跳變前幅度所對(duì)應(yīng)的音頻樣本時(shí)間位置,漸變過(guò)渡到跳變后幅度所對(duì)應(yīng)的音頻樣本時(shí)間位置,如圖10所示。

圖10 SC模塊 “磁帶摩擦”輸出信號(hào)在輸入信號(hào)幅度發(fā)生跳變時(shí),會(huì)出現(xiàn)100毫秒左右的過(guò)渡時(shí)間

圖10中左側(cè)部分是輸入信號(hào)幅度為-4 d B 時(shí)SC模塊的“磁帶摩擦”輸出,右側(cè)部分是輸入信號(hào)幅度為-16 dB時(shí)SC模塊的“磁帶摩擦”輸出,中間被高亮選中的區(qū)域是過(guò)渡部分。被 “磁帶摩擦”的音頻樣本為前述測(cè)試信號(hào),即幅度恒定、頻率從1000Hz開(kāi)始、每100毫秒上升100Hz的單頻正弦波。

3.3.2映射曲線

SC模塊的映射曲線有5個(gè)控制點(diǎn)(兩個(gè)端點(diǎn)和三個(gè)中間拐點(diǎn)),通過(guò)使用類似于圖11所示映射曲線進(jìn)行測(cè)量,可以得出這些控制點(diǎn)的默認(rèn)橫縱坐標(biāo)位置如表1所示。

圖11 測(cè)量第一個(gè)中間拐點(diǎn)橫坐標(biāo)及最低縱坐標(biāo) (時(shí)間百分比位置)和最高縱坐標(biāo) (時(shí)間百分比位置)所用的映射曲線

對(duì)于所有點(diǎn)縱坐標(biāo)位置均相等的情況,即所有拐點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別全為0、0.25、0.5、0.75、1(圖12),進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)量,可以得到如圖13所示結(jié)果。從圖13 可以看出,映射曲線的縱坐標(biāo)位置決定的是圖中輸入輸出轉(zhuǎn)移函數(shù)曲線的變化率,映射曲線縱坐標(biāo)數(shù)值越大,轉(zhuǎn)移函數(shù)曲線的變化率越大,且映射曲線縱坐標(biāo)數(shù)值與轉(zhuǎn)移函數(shù)曲線變化率基本呈線性對(duì)應(yīng)關(guān)系,如圖14 所示。由此推斷,當(dāng)映射曲線縱坐標(biāo)為a 、輸入信號(hào)線性幅度為xin時(shí),SC模塊輸出的樣點(diǎn)時(shí)間位置(%)≈ (ka+b)xin,其中k、b為常數(shù)(根據(jù)圖14所示的初步擬合結(jié)果,k≈77,b≈7)。

圖12 將映射曲線所有拐點(diǎn)設(shè)置為縱坐標(biāo)均相等

圖13 在映射曲線所有拐點(diǎn)的縱坐標(biāo)位置均相等時(shí),輸入信號(hào)線性幅度與SC 模塊輸出的樣點(diǎn)時(shí)間位置之間的關(guān)系

圖14 映射曲線縱坐標(biāo)數(shù)值與轉(zhuǎn)移函數(shù)曲線變化率基本呈線性對(duì)應(yīng)關(guān)系

因此,為了得到SC 輸出模塊的樣點(diǎn)時(shí)間位置(%),需要先在映射曲線上找到橫坐標(biāo)為當(dāng)前輸入信號(hào)線性幅度xin的點(diǎn),以該點(diǎn)的縱坐標(biāo)作為轉(zhuǎn)換曲線斜率a,再根據(jù)該斜率計(jì)算出當(dāng)前輸入信號(hào)線性幅度xin在該條轉(zhuǎn)換曲線上對(duì)應(yīng)的樣點(diǎn)時(shí)間位置(%)。例如,當(dāng)映射曲線被重置為自左下角至右上角的對(duì)角線時(shí),其縱坐標(biāo)a本身就與輸入信號(hào)線性幅度xin呈線性關(guān)系(即a=kTxin,kT為常數(shù)),所以,此時(shí)SC模塊輸出樣點(diǎn)的時(shí)間位置≈ (k·kTxin+b)xin=77kT+7xin,即圖15中△標(biāo)記的 “Reset”線所示的拋物線形態(tài)。

圖15 在映射曲線如下兩圖所示 (兩段線1-2、兩段線2-3)及被初始化為對(duì)角線 (Reset)的情況下,輸入信號(hào)線性幅度與SC模塊輸出的樣點(diǎn)時(shí)間位置之間的關(guān)系

綜上所述,在實(shí)際使用中需要合理設(shè)置SC 模塊的映射曲線:映射曲線的縱坐標(biāo)并非直接代表音頻樣本被輸出的時(shí)間位置;輸入信號(hào)的線性幅度與映射曲線在該幅度的高度共同決定了音頻樣本中能被輸出的最遠(yuǎn)時(shí)間位置;音頻樣本的最后部分較難被輸出,需要輸入音頻信號(hào)的線性幅度較高且映射曲線的右半段盡量高;默認(rèn)的Reset映射曲線總體偏向輸出音頻樣本的前半部分。

3.3.3 REAKTOR 仿真

REAKTOR 在Primary Level中提供的Sample Lookup和Grain Cloud模塊,允許用戶實(shí)時(shí)設(shè)置被導(dǎo)入音頻文件的當(dāng)前播放位置,從而實(shí)現(xiàn)自定義播放。Sample Lookup模塊僅輸出當(dāng)前播放位置的樣點(diǎn)幅度,而Grain Cloud模塊則能在播放位置不變時(shí),反復(fù)輸出位于播放位置處的聲音粒子。因此在這里選用了運(yùn)行維護(hù)成本更低的Grain Cloud模塊進(jìn)行仿真,通過(guò)Peak Detect模塊對(duì)輸入音頻信號(hào)的幅度進(jìn)行包絡(luò)跟蹤,并以此作為Grain Cloud模塊產(chǎn)生的聲音粒子在導(dǎo)入音頻文件中的位置,從而實(shí)現(xiàn)了Scrubbing Convolution的基本功能,如圖16所示。

圖16 在REAKTOR 中使用Grain Cloud模塊模仿Dehumaniser 2中Scrubbing C onvolution的基本功能

4 Dehumaniser2 原廠預(yù)置中各模塊使用頻次統(tǒng)計(jì)

通過(guò)對(duì)Dehumaniser 2 當(dāng)前版本 (ver 1.3.3)自帶的208個(gè)原廠預(yù)置進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以得出各個(gè)模塊在各類預(yù)置中的使用頻次,如表2 所示。表中IP、DP、FC、GR、NG、PS、RM、ST、SC、SS、VC 分別為模塊Input、Delay Pitch Shifting、Flanger/Chorus、 Granular、 Noise Generator、Pitch Shifting、Ring Modulation、Sample Trigger、Scrubbing Convolution、Spectral Shifting、Vocoder的縮寫。在Dehumaniser 2當(dāng)前版本中,每個(gè)模塊最多可以使用兩次 (IP、OP和NG 模塊除外),因此表2中用DP1和DP2分別表示第一個(gè)和第二個(gè)Delay Pitch Shifting模塊,其他模塊以此類推。

表2 Dehumaniser 2當(dāng)前版本 (ver 1.3.3)原廠預(yù)置中各個(gè)模塊的使用頻次統(tǒng)計(jì)

從表2中可以看出,在與生物/怪物語(yǔ)音特效制作關(guān)系最密切的第一類 “咆哮與吼叫 (Growls And Roars)”預(yù)置和第二類 “對(duì)白 (Dialogue)”預(yù)置中,使用頻次最高的模塊是與音高平移相關(guān)的模塊(DP和PS),使用比例超過(guò)了50%;其次是粒子合成模塊 (GR),使用比例在第一類預(yù)置 “咆哮與吼叫”中超過(guò)了50%。此外,在科幻類語(yǔ)音制作中(“對(duì)白”大類下的 “機(jī)器人 (Robots)”和“科幻 (SciFi)”兩個(gè)子類)中,鑲邊/合唱模塊(FC)的使用比例也超過(guò)了50%。Dehumaniser 2的特色模塊Scrubbing Convolution (SC)和Spectral Shifting (SS)在這兩大類預(yù)置中都有一定程度的使用,但占比并不高。另外,進(jìn)行樣本播放的Sample Trigger模塊在與生物/怪物語(yǔ)音特效制作關(guān)聯(lián)緊密的 “野獸 (Beasts)” “怪物 (Monsters)”子類預(yù)置中的使用比例明顯高于在其他子類中的使用比例。

5 總結(jié)

通過(guò)研究Krotos Dehumaniser 2 中各功能/效果模塊的工作原理可以發(fā)現(xiàn),Dehumaniser 2攜帶的處理模塊各具特色,提供了生物/怪物語(yǔ)音特效制作中最常用、效果最明顯的各種處理手法,對(duì)于研究總結(jié)生物/怪物語(yǔ)音特效以及其他相關(guān)聲音特效的制作手法具有很好的參考意義。Dehumaniser 2 為語(yǔ)音特效制作提供了多樣的聲音效果,從小動(dòng)物的聲音到巨人、獸人的聲音,再到機(jī)器人的聲音,都可以通過(guò)Dehumaniser 2內(nèi)置的各種模塊的靈活組合而實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)的語(yǔ)音特效制作手段相比,Dehumaniser 2最重要的特點(diǎn)是它在一個(gè)單一的插件中實(shí)時(shí)完成了整套特效處理,既簡(jiǎn)化了效果處理鏈路的設(shè)置,又能在錄制素材時(shí)直接聽(tīng)到配音或擬音表演經(jīng)過(guò)效果處理后的結(jié)果,從而能夠更快捷、更有針對(duì)性地調(diào)整配音或擬音表演,錄制出更貼合畫面、更符合后期制作需要的聲音素材。

近年來(lái),針對(duì)某一特定類型聲音特效而推出的專用制作軟件日益增多,逐漸成為了聲音效果處理軟件的一個(gè)新發(fā)展方向。除了本文介紹的制作語(yǔ)音特效的Dehumaniser 2以外,還有制作運(yùn)載工具音效的Boom Library Turbine、Boom Library Grip、Krotos Igniter,制作武器音效的Krotos Weaponiser,制作Whoosh 音效的UVI Whoosh FX 等。這些軟件插件借鑒了特定類型聲音特效的已有制作經(jīng)驗(yàn),在素材庫(kù)選取、信號(hào)處理模塊選取、信號(hào)處理流程設(shè)計(jì)、多參數(shù)協(xié)同調(diào)制等方面進(jìn)行了大量有針對(duì)性的優(yōu)化,為使用者提供了方便快捷的一體化制作工具,大大提升了制作效率。這類軟件插件也并不局限于專門類型的聲音特效制作,使用Dehumaniser 2可以把一些Whoosh聲變形為全新的特殊效果或氛圍聲,可以讓聲音素材庫(kù)中的很多普通素材變得更為新鮮有趣,還可以用在音樂(lè)中,為吉他、打擊樂(lè)等聲部增添黑暗元素或空靈氣氛。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),Dehumaniser 2在面板顯示、操作手冊(cè)說(shuō)明、預(yù)置存取等方面還有諸多不明確、不完善,甚至錯(cuò)誤的地方,需要在具體使用過(guò)程中注意甄別。此外,對(duì)此類一體化專用制作工具的使用也要適度,不宜完全依賴某一款軟件制作所有同類型聲音,否則制作出來(lái)的聲音特效容易出現(xiàn)較為明顯的同質(zhì)化現(xiàn)象。為了達(dá)到更為精致的制作效果,更為可取的方法是把經(jīng)過(guò)Dehumaniser 2處理的結(jié)果作為一個(gè)聲音元素或?qū)哟?加入到整個(gè)生物/怪物聲音效果中。?

注釋

①時(shí)間百分比位置=輸出樣點(diǎn)所在時(shí)間÷音頻樣本總時(shí)長(zhǎng)×100%。