وکودر (vocoder) در دهه ۲۰ میلادی برای مقاصد مخابراتی اختراع شد؛ اما بهتدریج، بهعنوان افکتی که صداهای وکال رباتی ایجاد میکرد، در موسیقی الکترونیک جایی برای خود دست و پا کرد.
در موسیقی مردمی امروز، صدای وکودر بسیار محبوب است. مثلاً میتوانید فضاهای زیبای ایجادشده توسط آن را در آهنگ The Middle اثر گرِی، مارن موریس و زِد و یا آهنگ Pony اثر Ginuwine بشنوید.
با وجود صدای دلپذیر وکودر، ممکن است درک چگونگی کارکرد آن دشوار باشد. در این مقاله به چیستی وکودر و نحوه پردازش سیگنال صدا توسط این افکت میپردازیم. سپس این دانش را به محیط نرمافزار آهنگسازی منتقل کرده و خواهیم دید که چگونه باید پارامترهای مرسوم این افکت را به بهترین نحو استفاده کنیم.
وکودر چیست؟
وکودر نوعی تکنیک کدگذاری کلام یا سختافزارهای مربوط به آن است که ابتدا در حدود یک قرن پیش و برای مقاصد مخابراتی اختراع شد. هومر دادلی (Homer Dudley) از شرکت بل لبز (Bell Labs)، با سنتز کردن کلام انسان در قالب یک کُدِک، امکان برقراری تماسهای تلفنی در مسافتهای بلند و صرفهجویی در پهنای باند را ممکن ساخت.
وکودر چگونه کار میکند؟
وکودر برای کارکرد به دو منبع آدیو نیاز دارد: یک سیگنال حامل که بهعنوان منبع صدا عمل میکند و یک سیگنال تعدیلکننده یا ماژولاتور که مختصات هارمونیک آن به سیگنال حامل شکل میدهد. این کار توسط چیزی به نام بانک فیلتر صورت میگیرد که سیگنال تعدیلکننده را آنالیز کرده، آن را به باندهای فرکانسی مختلف تقسیم میکند و سپس برای هر کدام، یک فیلتر بَند-پس اختصاص میدهد. این فیلترها بهطور اتوماتیک تنظیم میشوند تا در مرکز هر یک از دامنههای فرکانسی مشخصشده، بر روی سیگنال تعدیلکننده قرار گیرند. نهایتاً وقتی سیگنال حامل از این فیلترها عبور میکند، وکودر سطح هر یک از فیلترها را بر اساس هارمونیکهای سیگنال تعدیلکننده بالا یا پایین میبرد.
درک سیگنال حامل و تعدیلکننده بر روی کاغذ ممکن است کمی دشوار باشد. اگر توضیحات بالا برای شما واضح نبود، بد نیست به نحوه کارکرد صدای کلام خود توجه کنید. ریههای شما جریان هوا را ایجاد کرده و تارهای صوتی شما را به حرکت درمیآورند؛ این را میتوان مانند نوعی سیگنال حامل در نظر گرفت. سپس سایر بخشهای مجرای صوتی به هوایی که از دهان شما خارج میشود شکل میدهند؛ این بخشها را میتوانید مانند سیگنال تعدیلکننده در نظر بگیرید. وکودر نیز به همین صورت کار میکند؛ یعنی با شکل دادن به سیگنال حامل بر اساس مشخصات سیگنال تعدیلکننده.
چه سیگنالهایی را میتوانیم استفاده کنیم؟
هرگونه سیگنال صوتی میتواند بهعنوان حامل یا تعدیلکننده مورد استفاده قرار گیرد؛ اما تولیدکنندگان موسیقی عمدتاً از صداهای سنتزشده بهعنوان سیگنال حامل و از صدای انسان بهعنوان سیگنال تعدیلکننده استفاده میکنند. یک نمونه متداول کاربرد وکودر، استفاده از سیگنال سینتی سایزر با شکل موجی اره (saw) بهعنوان حامل و صدای تکلم انسان بهعنوان سیگنال تعدیلکننده است. بهعنوان نمونه میتوانید به دقیقه ۱:۱۶ آهنگ Trans-Europe Express از گروه Kraftwerk گوش کنید.
امروزه پلاگینهایی مانند VocalSynth 2 از iZotope به تولیدکنندگان موسیقی اجازه میدهند تا بدون در اختیار داشتن سختافزارهای گرانقیمت، تکنولوژی وکودینگ (vocoding) را امتحان کنند. برخی از نرمافزارهای آهنگسازی مانند Logic Pro X نیز دارای پلاگینهای وکودر هستند؛ اگرچه ممکن است کیفیت آنها در سطح نمونههای تجاری موجود در بازار نباشد.
چگونه از وکودر در تولید موسیقی استفاده کنیم؟
برای دستیابی به نتیجه مطلوب، احتمالاً بهتر است سیگنال حاملی را انتخاب کنید که دارای محتوای هارمونیک غنی باشد. اگر هارمونیک بیشتری در اختیار وکودر قرار دهید، تأثیر تعدیل سیگنال واضحتر و قابل فهمتر از امواجی با هارمونیک پایین مانند موج سینوسی یا موج مثلثی خواهد بود. توصیه میکنیم کار را از موج ارهای یا پیشفرضهای سینتیسایزر بر مبنای امواج اره شروع کنید. ضمناً بد نیست که سیگنال حامل را پیش از رسیدن به وکودر، کمپرس و سچوریت کنید؛ زیرا دامنه دینامیک محدودتر کمک میکند تا افکتهای بانک فیلتر، بهتر اعمال و شنیده شوند.
حال برسیم به سیگنال تعدیلکننده. وقتی به قصد استفاده از وکودر صحبت میکنید یا آواز میخوانید، از تلفظ اغراقشده حروف و کلمات واهمه نداشته باشید. کلمات را غلیظتر از آنچه معمولاً میگویید، بیان کنید؛ زیرا شخصیت هارمونیک صدای شما بسیار متفاوت خواهد شد. ادای درست کلمات، کلید رسیدن به افکت وکودر قابل فهم برای مخاطب است.
از سوی دیگر، در هنگام استفاده از وکودر، کوک صدا اهمیتی ندارد. پس تمرکز خود را بر روی این امر بگذارید که سایر مشخصات صدای شما تا حد ممکن جذاب باشند.
پارامترهای وکودر
در پایین برخی از پارامترهای مرسوم در پلاگینها و سختافزارهای وکودر را بررسی میکنیم.
باندها (bands)
این عبارت اشاره به تعداد باندهای فرکانس دارد که سیگنال تعدیلکننده به آن تقسیم میشود. میتوانید این گزینه را مانند رزولوشن تصویر در نظر بگیرید. وکودرهای قدیمی تعداد باندهای کمتری داشتند؛ پس اگر به دنبال صدای دستگاههای قدیمی هستید، تعداد باندها را بین ۸ الی ۱۲ در نظر بگیرید.
دامنه فرکانس (frequency range)
این عبارت اشاره به محدوده پایین و بالای فرکانسی سیگنال حامل دارد که توسط وکودر دریافت میشود. برای افزایش وضوح صدا میتوانید محدوده بالای دامنه فرکانسی دستگاه یا پلاگین را در حدودی بالاتر از ۵ کیلوهرتز قرار دهید.
فرمانت (formant)
برخی از پلاگینهای وکودر دارای پارامتر فرمانت هستند که گاهی از آن بهعنوان شیفت (shift) نیز یاد میشود. این پارامتر، فرکانس فیلترها را افزایش یا کاهش میدهد که باعث زیر و بم شدن کیفیت صدای نهایی میگردد.
دستکاری فرمانت وکودر راهی مناسب برای مخدوش کردن مرز بین صدای زنانه و مردانه است. برخی از پلاگینها حتی پارامتر مجزایی به نام جنسیت (gender) برای همین منظور دارند.
بیواک (unvoiced)
صداهای بیواک بهطور طبیعی در کلام انسان موجود هستند. این واجها با نام واج انسدادی (plosive) نیز شناخته میشوند. صداهای بیواک در هنگام تلفظ آن دسته از حروف صامت ایجاد میشوند که نیازمند پرتاب هوا از بین لبها هستند (مانند پ و ب).
برخی از پلاگینها میتوانند این حروف هوادار و نویزمانند را شناسایی کنند. مثلاً پلاگین وکودر در نرمافزار Ableton دارای یک پیچ برای صداهای بیواک است که به کاربر اجازه میدهد سیگنال حامل و سیگنال اصلی را ترکیب کند تا صدای این حروف در سیگنال خروجی دستنخورده باقی بماند. (مترجم: تعریف حروف بیواک و واکدار در علم آواشناسی با تعریف بالا متفاوت است. بهترین راه شناخت این پارامتر در هر پلاگین این است که درجات مختلف آن را امتحان کنید تا به صدای دلخواه برسید.)
جمعبندی
چه قصد تولید آهنگهای پاپ قدیمی را داشته باشید و چه بخواهید صدایی رباتی برای یک فیلم علمی تخیلی تولید کنید، وکودر ابزاری انعطافپذیر است که میتواند نیازهای خلاقانه بسیاری را برطرف کند. امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد و دانشی از تاریخچه، نوع عملکرد و کاربرد وکودر را در اختیار شما قرار داده باشد.
منبع: Splice
مترجم: کیان ایرجی