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Years before the Minimoog appeared, a Finnish visionary was already building digital polyphonic synthesizers — and they were controlled by light, skin conductivity and even brainwaves.
Erkki Kurenniemi，論知名度遠不如Bob Moog、Don Buchla、Alan R. Pearlman等合成器先聖，但事實是Erkki是世界上首部digital polyphonic synthesizer的設計師，當時是1968年，而此後的DIMI系列，每一次的設計都非常破格，前衛的概念看似離經叛道，但現今很多現代合成器或電子樂器，很明顯受到Erkki的啟發！
雜訊與隨機（上） 早在1968年，Moog Modular的903A Random Signal Generator（生產初期是沒有903A這產品編號）是其中一個最早期的noise generator合成器模組。在產品的宣傳印刷上，Moog以此描述這個Dual White and Pink Noise Generator模組："Random noise is commonly used to simulate natural sounds such as "surf" or wind noise. In such applications, it is usually processed by a filter, which passes only the desired portion of frequency spectrum."。 Noise是制作海浪聲、風聲、雷聲等環境聲的絕佳材料。如Moog建議，配合filter就可以模仿出此類聲音。不久之後Moog更把noise generators和filters整合成為一個模組：923 Random Noise/Filter，由此亦看出Moog對合成器的設計方針，以模仿真實聲音（或其他樂器）為主軸。跟noise有關的模組，還有928 Modular Sample and Hold，又看看Moog的產品說明："One of the most familiar sounds in popular electronic music is the 'pseudo' sequencer sound (or 'computer sound') created by the sample and hold module running at a regular clock speed while sampling an audio input like white or pink noise."。究竟是誰最先把sample & hold（簡稱S&H）這電路設計帶進合成器的世界，現已無從稽考，畢竟當時合成器生產者的營運方式是很「boutiquey」，買家要那個模組，就做給你，或customize模組亦是可以。Keith Emersons早期的Moog Modular，其中vibrato switch是Keith要求額外加入的功能，而S&H亦是他自訂的，當時Moog還未正式推出編號928模組。純屬筆者個人猜測，可能是Keith看到ARP 2500（1970年）中的Module 1036 – Sample & Hold/Random Voltage而令他想在system中加入S&H功能。提到ARP，1972年推出的ARP Odyssey是史上首部設有S&H功能的keyboard synthesizer。 另一邊廂，Buchla的Buchla 100（確切生產年份不詳，只知Buchla 100約於1963 – 1970年研發及生產），其中Model 165 Dual Random Voltage Source，設計上很接近S&H，但不能sample in，內在已normalize noise作為sampling source。到後來的Buchla 200，Model 265/266 Source of Uncertainty，Buchla把noise/random發揮極致：不同顏色（頻譜）的noise、統計學的機率概念、持續的random voltage output等等，嶄新的設計奠定了Buchla的特色，亦成為今後不少Eurorack random modules的參考對象。 在鍵盤合成器中，noise generator一般都在signal path最前端的位置，跟oscillator並排。部分鍵盤合成器的LFO會設有S&H的waveform選擇，其實可以看待成一個已pre-patch（或normolize）noise做sampling in，clock/trigger in是LFO的rate。筆者剛剛接觸合成器時，亦對這個所謂的S&H大惑不解，直至接觸到Korg MS-20M後才真正了解S&H的原理。（註：MS-20的其實是Track & Hold，跟Sample & Hold有一點點差別，下回文章會再補充。） 合成器中的隨機模組，大致上以三個主要組件（building block）構成：Noise, S&H及Integrator： Noise（雜訊、噪訊），是audio range frequency signal，例如收音機接收不到頻道時所發出的聲音，或像上世紀舊式顯象管電視的「雪花」聲。一般合成器上設置的都是white noise generator，較少數的合成器會設有pink noise或其他colour的noise。Noise的「顏色」，代著不同noise的frequency spectrum分佈。White noise可以說是最霸道的noise，在任何頻率都是相等的能量；Pink noise是每個octave都是相等的能量。這裡指的octave是電學層面的量值，亦其實跟音樂的「八度」相關：舉例說明，500Hz跟1kHz是一個octave，1kHz跟2kHz是一個octave，2kHz跟4kHz是一個octave…細心觀察，音頻愈高，octave亦愈闊，所以如從頻譜頻譜分析（Spectrum Analysis）觀察pink noise，會看到一個遞減（logarithmic）的能量分怖。至於其他「顏色」的noise亦跟pink noise一樣，但能量分怖不同。可以這樣去簡略描述，Pink noise是White noise經過low-pass filter的結果，是其中一種「filtered noise」。 S&H – Sample & Hold，在以往的文章亦有提及過，這個有趣的電路設計亦是筆者最愛。S&H具備一個sample input，一個trigger input（或稱作clock input），和output。原理很簡單，把任何訊號（signal），無論是low frequency或audio frequency，連接入sample input，當trigger input接收到pulse的signal時，就會在那一刻把sample input的電壓值抓住，在output發出，直至下一個trigger input。 Integrator – 乍看是個陌生的字眼，但讀者們應該會見過鍵盤合成器上的Portamento或Glide。其實Integrator/Slew/Glide/Portamento都同出一轍，是個能把訊號遲滯的電路。在鍵盤合成器中的Portamento/Glide，能遲滯oscillator的音高（pitch）。舉例說，在沒有Portamento/Glide的情況下，按下合成器琴鍵的C2，然後再C4（Middle C），音高會立即從C2跳到C4；但當加入了Portamento/Glide，音高會從C2慢慢滑到C4，glide值愈大，到達C4的時間愈久。如用modular synth的角度去看，其實是在keyboard controller的CV（1 Volt per Octave）與oscillator之間連接上一個Integrator/Slew Limiter模組。部份Eurorack模組的Slew Limiter甚至voltage controllable，設有CV input控制slew值。 文章篇幅有限，下回再分析這三個主要組件的應用，及解構幾個具代表性的Eurorack隨機模組。
Pittsburgh Modular Synthesizers創辦人兼首席設計師Richard Nicol分享他的創業史。當時Richard對modular非常狂熱，每月花費不少購置模組，有天他妻子禁止他再買模組，如要買新模組，必須先賣！受妻子啟發，他萌芽出創業的念頭，開始時每月DIY三個clone模組（clone代表電路設計完全參考他人），慢慢開始把自己的設計概念加入或改良。最令他引以為傲的是Pittsburgh Low Pass Gate，把LPG的缺點改良，加入resonance，此模組亦令Pittsburgh Modular變得受用家歡迎。原來Pittsburgh Modular的發跡史是個「怕老婆會發達」的故事，非常有趣。
Low Pass Gate雜談 粗略地描述，Low Pass Gate是一個結合Low Pass Filter和VCA的模組。Low Pass Gate源自Buchla於70年代生產的200 Series，有別於以Moog為首的東岸陣營，以Envelope Generator設定好型狀（ADSR）去控制VCA，Buchla 292利用一種稱為Vactrol的電子零件，令聲音通過Low Pass Gate時產生出短促的型狀，像conga般自然的敲擊音感。要談LPG（Low Pass Gate）首先必須弄清楚VCA（Voltage Controlled Amplifier）的基本原理。 其實VCA的「A」，除了指Amplifier，亦指Attenuator。無論是Eurorack或Keyboard類Synthesizer，VCA都擔當attenuation（減弱signal level）的角色。把訊號減弱的裝置，就是Attenuator，每一部Keyboard Synth的volume knob，或電結他上的volume knob，其實就是一個不折不扣的Attenuator。想像一下你的合成器，當中的oscillator其實一直在產生AC signal（交流）發聲，只不過是被VCA完全attenuate到+-0 Volt，沒有聲音通過，而當你按下琴鍵時，apply了voltage控制去控制envelope令這閘門打開，聲音就能夠通過。所以有時你會看到eurorack的VCA稱作Voltage Controlled Attenuator/Amplifier，我認為這稱呼更能確切描述VCA的原理。 初步了解VCA的基本原理後，簡述一下VCF － Voltage Controlled Filter的特性。VCF是合成器中非常重要的部分。在signal path中filter一般被安排在oscillators和noise（sound sources）的後面（Osc > Mixer > Filter），把sound source發出的某段frequency砍掉，亦能夠利用resonance把某段frequency增加（boost），甚至還可以作為sound source（self-oscillation）！Filter對音色的影響很大，同一個sound source經過不同的filter都會有不同的音色，所以合成器手都特別重視Filter這部分。大部分subtractive synth都內建Low-Pass Filter，或連帶High-Pass Filter。除此之外，較不常見的filters類別有Band-Pass、All-Pass。 先看看以下連結，借用一下Intellijel Polris 的Frequency Responses Chart來認識不同類型的Filters： https://intellijel.com/wp-content/uploads/2015/12/Polaris-Frequency-Responses.pdf 先不管那些Band-Pass，All-Pass和Notch，只留意Low-Pass和High-Pass。Low-Pass Filter顧名思義是「只容許低頻通過」，換言之是把高頻砍掉，所以又名High-Cut Filter。一些4-pole 24dB的Low Pass Filter，全關的狀態時，在cutoff點後的高頻幾乎被完全消減。在合成器規格上會經常看到2-pole、4-pole、和12dB、24db…dB（分貝）這個單位令我們對Filter的理解多了一重迷思，篇幅所限須另文再談。 文章首段提到的Vactrol，是LPG擁有獨特性格的關鍵零件。Vactrol其實是一個包顆著LED發光二極管和一個感光元件的零件，當電流通過時，內藏的LED會發光，與此同時感光元件感應到光而放電，因放電的時間相對較慢，結果產生訊號很快通過，但較慢衰減（Fast attack, slow decay）的特性。而配合LPG內的Low Pass Filter，聲音的音量大小、頻譜不同都會令整個電路的反應有不同結果。
MACHINE SOUND MUSIC 電子聲響 聊聊電子音樂,合成器的大小事
這網站有豐富的翻譯資料！合成器開發者，樂手訪問等等，必須bookmark！
Suzanne Ciani介紹Buchla！
a doepfer exclusive system @doepfer
rearranged the system for @tl;dl @bastlinstruments rumburak case
還以為是唇膏廣告…
AE modular剛開始在Kickstarter集資！創辦人想藉此令更多人能擁有modular。非常期待，不知道若干年後AE modular能否成為繼Eurorack後的另一個standard。
CV/Gate、MIDI雜談（上） MIDI（全稱Musical Instrument Digital Interface），八十年代初的產物，當時在Roland、Yamaha、Sequential Circuits等電子樂器大廠的推廣下，漸漸演化成為業界標準，現今幾乎所有電子樂器，都具備MIDI輸入或輸出。 MIDI基本具備pitch和note on/off，可理解成琴鍵的音高、按鍵和放開鍵的data message。視乎樂器對應與否，還能夠傳送velocity（力度）、volume（音量）等等其他訊息。好處很多，缺點亦不少，相信較多演出經驗的電音樂手都曾經遭遇過演出時「甩note」的情況，樂器接收外接controller（例如MIDI keyboard controller或電腦）的MIDI message，當MIDI成功傳送note on，但note off message沒有成功接收時，樂器就會長期hold在那個音，而且其後的message都不能再正確接收，除非樂器設有Panic（強制切斷所有MIDI message的一個功能），否則只能夠關機再重開樂器才可回復正常。 不知為何，最近的樂器都好像忽視了MIDI，以往的MIDI都提供in, out, thru port，但近兩年的樂器都少了thru這個port，如果要同時控制多個一件樂器，例如clock sync，就須借助其他interface去處理。但與此同時，智能設備對MIDI的支援技術不斷進步，例如Apple的Core MIDI，大大提升hardware樂器跟iOS設備的溝通。 很多人對MIDI一知半解，偶爾在討論區或Facebook Group上會看到「MIDI聲」、「MIDI聲好差」等等的留言，似乎他們徹頭徹尾誤解了MIDI。有趣的是，eurorack的CV，可以像MIDI一樣擔當控制的角色（note on/off、pitch control等等），亦可以作為一個audio sound source，而這正正是eurorack有趣的地方。 說到這裡，又要談一點歷史。當年Moog Modular的keyboard、sequencer及envelope generator等modules都設有S-Trig（Short Circuit Trigger），把gate signal跟其他的control signal區分，插頭亦跟audio及其他control voltage有所不同，但除gate signal外的CV signal則不在此限。而另一邊廂的Buchla，audio signal跟CV singal完全分開，audio用上tini-jax插（外觀跟3.5mm插頭十分相似，但不能相互兼容），CV則用上banana插頭（可stackable）。 到後來Serge Tcherepnin於1973年開發出Serge Modular Music System，設計深受Buchla影響，但摒棄劃分兩種singal，audio和CV兩者都可交互使用，令patching的可能性大增，一律採用Banana插頭。從而影響到Dieter Doepfer於1995年創立的Eurorack format - Doepfer A-100 Modular System，其設計亦沿襲Serge對audio和CV的制式。在Eurorack上只會有3.5mm mini插頭（mono），audio跟CV的plug及socket都完全相同。 那麼audio跟CV如何做到interchangeable？而CV又有沒有缺點？礙於篇幅所限，請留意下回分解。 筆者的話：抱歉最迎發文太少，因公務繁瑣，雜事甚多，已盡量抽空撰寫。如果各讀者支持，請share此page以作鼓勵，不勝感激。
Intellijel are a well-loved name behind many crazy synthesizer modules those in Eurorack synth circles know. We caught up with Danjel van Tijn to find out more
"Working on a laptop and staring at a screen started to get boring for many producers. The tactile feel of a synth often leads to exciting discoveries and happy accidents; perhaps more so than on a computer." — Intellijel Designs Inc. 創辦人Danjel van Tijn專訪
Korg MS-20M隨筆 最近很沉迷Make Noise 0-Coast，驚嘆那獨一無二的設計，在semi-modular system類別中別樹一幟，無疑已成為現代經典。想到了設計獨特的合成器，忽然很有興致地把Korg MS-20M拿出研究一下。用心看看patch bay的signal routing，再有不少發現。Korg特別為這desktop module版的MS-20M作了很重要的改動，把trigger signal都提供V-Trig（positive voltage）的CV in/out，及one volt per octave（1v/Oct）的CV in，無縫兼容eurorack，省卻不少制式conversion的功夫。關於S-Trig，好處是passive的control devices，例如keyboard foot switch，都可控制gate on/off，但同時缺點是S-Trig不可能跟CV互換作control voltage。 MS-20的ESP部份，一直亦沒有深入研究，驀然回首，ESP的envelope follower和pitch/frequency follower，在eurorack世界都算不上常見，Korg把這些功能放在這semi-modular中，難怪要數經典銘機，MS-20必定佔一席位。
迷你版physical modelling鼓機Roland TR-09
本周六Focal Fair有Noise to Signal，We've locked all the doors、黑檀同Sin:Ned。上次係SAAL睇過黑檀，雖為首次演出但已極具張力。而We're locked all the doors其實係Paul Turner夥拍友人Chris（Slovo）嘅最新project，善長即場sampling再re-sample，而且最近樂器更加入Soundmachines 114 Modular，筆者估計他們會以eurorack即場作sample source。Sin:Ned是Dennis Wong的solo project，誇媒體聲音藝術家，每次表演都加入新元素，時剛時柔，風格從不自我設限。
誠意推介，到時見！
上星期係White Noise無意中見到呢張Suzanne Ciani同Kaitlyn Aurelia Smith嘅crossover專輯，心郁郁想聽下啲Buchla聲就買左，但冇諗過咁聽得！難怪Pitchfork比8.4分，原來真係有啲野～ 最近好多朋友仔都聽緊S U R V I V E嘅RR7349（即係Stranger Things啊），幾開心多咗人接觸呢類野。想接觸多啲不妨試試呢隻，了解下Buchla system可以做到乜。內頁list晒所有hardwares/effects，今次就唔劇透喇，有興趣就去White Noise買番隻啦。
Pittsburgh Lifeforms 黑盒實測！ 聲底非常靚！剛柔並濟，waveforms選擇多，filter聲夠rich！內建arpeggiator～以semi-modular來說，此機功能非常齊備！誠意推薦！