随心组合，打造绝美音色：开源合成器 Odin 2（二）
开源免费，绝非“贫乏”的代名词。开源的合成器阵容已经诞生了翘楚之作，拥有不逊于商业插件的匠心和创新。由TheWaveWarden团队开发的Odin 2，就是值得好好品鉴的翘楚。
Odin 2是一款半模块化（semi-modular）减法合成器，可谓跨界创新——如传统合成器般便捷易用，兼有模块化合成器的灵活和高可玩性。你可以自由尝试、组合多种振荡器（oscillator）、滤波器（filter）单元，并以你熟悉的方式来调节各个单元的参数，打磨出你的梦想音色。
本文是Odin 2评测系列文章的第2篇。在本系列文章中，笔者将系统性的评测Odin 2合成器的各方面特性。第二篇文章，笔者将评测其余的7款振荡器。
往期文章：随心组合，打造绝美音色：开源合成器 Odin 2 评测（一）
图 1 Odin 2的默认界面
1. 振荡器模块评测（其二）
Odin 2一共有11种振荡器模块。在第一篇文章里，笔者评测的振荡器是偏基础的4款；而接下来要介绍的振荡器，它们拥有更高的可玩性和创新性，打破一般合成器设计的常规思路。
1.1 Vector Oscillator
图 2 Vector Oscillator
Vector Oscillator是一款设计新颖的振荡器模块，允许用户以直观的图形方式来控制波表的混音比例。它的使用方法是：输入A、B、C、D这4组波表，拖动左侧矩形方框（称为XY-Pad）中的白点，此时白点的坐标位置就决定了4组波表的合成比例。它被开发者视为Waveform Oscillator的增强版，输入波表的数量也是最多的。
1.1.1 命名由来与参数调节
以XY-Pad左下角的点（A点）为原点，往B点的方向为Y轴，往D点的方向为X轴，形成一个坐标系。由于作为原点的A点与白点可以形成数学中的矢量（vector），故得名。
你可以在XY-Pad这个“坐标系”中，自由拖动白点，也可以通过调节XY-Pad顶部的“X”、“Y”旋钮来调节。如果白点越向A、B、C、D的其中一个点靠拢，则音色越接近该点对应的波表，其余波表的音色则相应减弱；而当白点位于四个角落时，音色则与对应波表完全一致。你可以通过调节白点的位置，一步步找出满意的音效。
除了XY-Pad之外，Vector Oscillator就没有其他可调节的参数和高级特性了，功能相对比较简单。
1.1.2 可选择的波表范围
可选择的波表范围与FM Oscillator大致相同，包含波表合集（Wavetables）、4-bit游戏机音乐波表（Chiptune）。除此之外，也支持读取自定义波形（菜单最后的WaveDraw、ChipDraw和SpecDraw）三项，将会在下文的“音色“画出来”：3种绘图合成器 ”章节展开。
- 波表合集分为近30个小类，涵盖经典模拟音色、FM音色、常见乐器音色、人声模拟（Voice），以及机械味浓厚的多种电子音色（Addictive、Overtones、MutantSaw等，有80～90年代玩具合成器的感觉）。
图 3 Vector Oscillator的波形选择菜单（Wavetable子菜单）
- Chiptune提供了4-bit游戏机所使用的几种常见波形，在红白机等经典游戏机上常常能听到。Odin 2提供了3种不同脉冲长度的方波（相当于调节Analog Oscillator的PW参数而得到的不同方波），以及三角波、锯齿波和正弦波。
图 4 Vector Oscillator的波形选择菜单（Chiptune子菜单）
1.1.3 听感
Vector Oscillator的功能简单，只能调节4组波表的混音，不支持对声音进行进一步的加工（例如像FM Oscillator那样调制波形）。这就决定了它的听感非常“平淡”，像白开水，也像简易的玩具合成器，单独使用并不是很出彩。
要想用好Vector Oscillator，只有配合滤波器、LFO等，对乐音进行修饰，才能打造出惊艳的音色。
1.2 PhaseMod Oscillator
PhaseMod Oscillator（又称PM Oscillator），是基于相位调制（phase modulation）原理而设计的振荡器。它有着与FM Oscillator类似的设计风格，可输入两组波表——载波与调制器。乍看之下像是“双胞胎”，但它们的原理完全不同。
图 5 PM Oscillator
1.2.1 相位调制的背景
相位调制，是一种以载波的瞬时相位变化来表示信息的调制方式，通常用于无线电通讯。1980年代，卡西欧将该技术用于合成器中，研发了标志性的CZ系列合成器，大大拓展了该技术的用途。
相位调制具有“小资源办大事”的优点——仅仅使用非常小的波表容量和处理器运算，就能实现从传统模拟合成器到FM合成器的各种音效，利于在低成本的基础上实现突破。得益于此，一度被视为Yamaha DX系列“廉价替代品”的CZ系列，竟取得了划时代的成功。不过，历来采用该技术的合成器屈指可数，各厂商更多把经历放在FM、粒子合成器等算法上。
1.2.2 PM Oscillator的界面与功能表现
幸运的是，Odin 2的PM Oscillator接下了PM合成器的衣钵，以简明、轻便的方式再现这类合成器的风采。它的界面布局与第一篇介绍的FM Oscillator大同小异，支持两组波表输入，辅以正中央醒目的大旋钮“PM”来调节调制效果的强度。
输入波表方面，在界面中，左上角对应载波（carrier）输入，右下角对应调制器（modulator）输入。在PM合成器技术中，调制器根据它加载的波形，对载波进行调制，从而形成新的音色。可选波表的范围大致与上文Vector Oscillator相同，区别在于PM Oscillator多了独立的正弦波选项。
调制效果和声音表现方面，在笔者看来就像是“柔和版的FM合成器”。在同时采用正弦波作为载波与调制输入的前提下，横向对比PM、FM两款合成器，就可以发现，同样的旋钮位置下，PM合成器输出的声音比FM柔和。例如，按下图的配置，FM合成器听起来像清越高亢的高音萨克斯，而PM合成器则像是悠悠吹奏的双簧管，风格差异明显。
图 6 可以试着应用这个配置，来对比两种合成器模块的声音（不考虑Vol旋钮的音量）
也许，PM Oscillator的温柔表现，能够给制作人另一种惊喜的音色选择——例如，需要合成抒情、柔和音色的时候。你也可以尝试用它来“捏”出音垫（pad）类的音色，为你的EDM铺底。
1.3 Noise Oscillator
图 7 Noise Oscillator
白噪声也是合成器的标配。有别于其他合成器仅仅把白噪声作为一种可选的“波形”用于其他合成器中，Odin 2拥有一个独立的白噪声模块——Noise Oscillator，输入任意音符即可输出纯净的白噪声。
Noise Oscillator设计看似简单，却不一般：它带有高通（high pass）、低通（low pass）两组滤波器，分别对应界面中的两个旋钮。二者的可调节范围均为80.0 Hz～18000.0 Hz。
调节滤波器后，原本简单平淡的白噪声有了各种新音色。例如高通滤波器频率80.0 Hz、低通滤波器频率为1500.0 Hz时，听起来就像是自然流水的声音。灵活滤波器调节频率，有利于合成出你理想中的新音色。
需要注意的是，Noise Oscillator生成的白噪声没有音高变化，无论输入什么音符，输出的声音都是一样的。
1.4 Chiptune Oscillator
图 8 Chiptune Oscillator
最后要介绍的是4-bit游戏机音源振荡器——Chiptune Oscillator，可以原汁原味，精准还原任天堂FC（NES）、Gameboy风格的游戏机音色。不仅能瞬间带你回到童年，还能给你的音乐制作增添一抹创意的亮色。（注：这些游戏机采用8-bit处理器，但是音源格式则是4-bit。）
1.4.1 可供选择的波形
图 9 Chiptune可供选择的波形一览
Chiptune提供6种经典的4-bit波形，外加一组独立的噪声生成器。它们普遍搭载于任天堂红白机、Gameboy的音频芯片中，当年的游戏开发者就是以这几种波形为基础，编配出诸多精妙绝伦的游戏音乐。
6种波形涵盖了3种规格的方波（pulse），以及三角波、锯齿波和正弦波：
- Pulse 50、25、12.5：周期长度不同的3种方波，音色各异，是红白机音色的代表。Pulse 50是更纯粹的方波，常常能在小时候的电动玩具中听到；Pulse 25和12.5听起来偏暖，它们是红白机游戏作曲家的“挚爱”，非常能代表红白机的音色。
- ChipTriangle、ChipSaw、ChipSine：这“三巨头”是Gameboy音色的代表，有浓厚的Gameboy味道。总体听感相较于方波要柔和的多；表现也更多样，低音区与高音区表现出两种不同的音色。
噪声生成器是Chiptune的独立引擎，用一个独立开关“Noise”控制。激活之后，弹奏音符，Chiptune生成4-bit风格的Lo-Fi噪声，其频率随弹奏音高的变化而变化——这也是红白机的标志。笔者在弹奏噪声时，仿佛瞬间进入了FC经典游戏《魂斗罗》的场景，那些年从游戏中听到的“枪炮声”，在Odin 2中清晰再现。
当然，自带的波形配置未必能满足你的需求。菜单最后是3组ChipDraw波形，允许你自己设计理想的波形，只需在下文将要讲到的“绘图合成器”——ChipDraw Oscillator中进行绘制即可。如果感兴趣，可以跳到下一章来阅读。
1.4.2 简易琶音效果器（Arpeggiator）
与其他所有振荡器不同，Chiptune提供了一组简易的琶音效果器，可以实现由最多3个音符组成的琶音。一些游戏常常使用琶音效果器来给BGM增色。它提供的操作选项如下：
- 效果器开关：界面中的“Arpeggiator”看起来像标签，实际上是琶音效果器的开关。激活后，文字颜色由白色变为淡黄。
- 标有“1”、“2”和“Step 3”的旋钮：调节3个琶音音符的音高，值为相较于当前弹奏音符的半音，调节范围是±12个半音。
- “Step 3”开关：第3个旋钮被单独框起来，表示第3个琶音音符可以单独启用，点击旋钮上方的“Step 3”开关来切换。
- “Speed”旋钮：调节琶音演奏的速率，以赫兹为单位，调节范围为1.00Hz～100.00Hz。调至最低值相当于关闭琶音效果器。
琶音器的演奏顺序是：1 -> 2 -> 3 -> 当前弹奏音符。通过调节琶音音符的音高，可以轻而易举地实现分解和弦与特殊音效。值得一提的是，琶音效果器也可以用于噪声生成器，给噪声增添魔力，能够合成从枪炮声、喷气式飞机，甚至是科幻片般的“升天”音效。
2. 音色“画出来”：3种绘图合成器
前文介绍了8种不同的基本振荡器，足以满足大部分音色合成与编配的需求。当然，Odin 2也给制作人提供更加广阔的创造空间，允许以鼠标绘制的方式，来合成自己想要的音色。这就是Odin 2提供的3种绘图合成器（用户绘制振荡器），它们位于振荡器菜单的底部，自成一组，以显示它们截然不同的定位。
图 10 振荡器模块的选择菜单。最下方的3组振荡器模块就是绘图合成器
2.1 WaveDraw Oscillator
图 11 Wavedraw Oscillator
第一种绘图合成器是WaveDraw Oscillator，顾名思义，它允许用户自行绘制波形。
使用方法很简单：只需按住鼠标左键，在波形图中绘制即可。绘制完成后，右下角的“对勾”按钮会变为红色，点击该按钮应用我们的新波形，按钮变为绿色表示修改生效。
在WaveDraw 中，绘制的波形由200帧采样组成，理论上可以再现各式各样的波形。鼠标本身有局限性，用鼠标绘制的波形“歪歪扭扭”，简直就是涂鸦。好在WaveDraw本身有很高的包容性，任何一张随手“涂鸦”的波形都能生成音色，说不定你也能随手画出称心如意的音色。
就笔者的实践而言，随手画出的波形是不够平滑的，细看会有微小的“锯齿”，这使得音色通常表现出类似铜管乐（如萨克斯）、簧片乐器（如口琴、手风琴）的听感，或者是类似扬琴、大键琴的击弦音色。
2.2 ChipDraw Oscillator
图 12 Chipdraw Oscillator
第二种绘图合成器是ChipDraw Oscillator，是Chiptune Oscillator的“姊妹篇”，也能生成任天堂FC、GameBoy风格的8-bit游戏机经典音色。在这里，你可以任意绘制4-bit格式的波形。
Chipdraw Oscillator拥有与WaveDraw 相似的布局。绘制完成后，右下角的“对勾”按钮也会变红，点击该按钮使其变绿，修改生效。
ChipDraw参考了FC游戏机的“自定义波形（custom waveform）”功能，允许用户绘制32帧采样的波形，取值范围是±16——正是4-bit 游戏机音频格式的特性。因此，它的绘制风格比WaveDraw“粗犷”的多，绘出的波形有着阶梯一样的断层，如图 10所示。如此设计，更能充分还原8-bit游戏机时代的音频制作体验，展示年代感。
就生成的音色体验来说，ChipDraw与WaveDraw 这两款振荡器似乎用了类似的引擎。即使ChipDraw能绘制的波形比较粗糙，但生成音频的细腻程度与WaveDraw不相上下，WaveDraw能生成的音色，用ChipDraw也能生成。区别在于，WaveDraw音色偏柔、偏暖，就像是经过了电子管放大器的处理；ChipDraw则锐利，就和当年的FC游戏机一样。
2.3 SpecDraw Oscillator
图 13 SpecDraw Oscillator
最后一种绘图合成器是SpecDraw Oscillator。单从名字上看，画的是频谱（spectrum），但实际上它的工作原理是：基于加法合成器，叠加多个正弦谐波来生成音频。
SpecDraw的灵感源于减法合成器（substractive synthesizer）。这类合成器从谐波丰富的音频中过滤出特定的频率。其界面类似于图形均衡器，有数十个纵向滑杆，每个滑杆对应一组谐波频率，用户可以通过调节滑杆来控制减法合成器如何滤波。
回到SpecDraw本身，它是在加法合成器（additive synthesizer）的基础上，采用了减法合成器的操作方式，极具跨界意义。在图 11中，每一条“柱形”代表一组谐波，其高度代表谐波的振幅（音量）。位于最左侧的是基音（fundamental），越往右侧对应的谐波频率越高。这些谐波叠加，最终形成各式各样的音色，理论上能够产生一般减法合成器无法产生的音色。你可以按住鼠标，在图中绘制不同谐波的振幅，以实现不同的听感。绘制完成后，右下角的“对勾”按钮会变红，点击该按钮，使其变绿，修改生效。
初始设置下，只有最左侧的基音开启（振幅最大），此时你能听到纯净的正弦波音频。随着“柱形”的数量增加，泛音增加，声音也变得越加丰富。就笔者的体验而言，引入更多的谐波后，听感会随着谐波的引入，发生各种神奇的变化，能合成各种乐器的声音，包括大键琴、失真电吉他、萨克斯、单簧管、钟琴等，音色具有穿透力。甚至，不同的八度还有不同的音色，比如在某些配置下，高音区为口哨般的正弦音，低音区则像萨克斯。
2.4 与振荡器波表的联动：以绘图合成器的波形作为输入
在第一篇教程介绍FM Oscillator时，笔者提到这些带波表的合成器，除了可选择预置的波表，还支持读取自定义波形。这就涉及到绘图合成器的另一个作用了——为FM、PM、Vector等振荡器模块提供自定义波形源。
图 14 振荡器波表选单的“自定义波形”选项（以PM Oscillator为例）
在这些振荡器的波形菜单底部，分别有“WaveDraw”、“ChipDraw”与“SpecDraw”三项，分别对应三种绘图合成器。其中，每个菜单项又有3个子项，分别对应3个振荡器槽位的相应种类绘图合成器——相当于你可以事先绘制3组合成器配置，然后按需应用。
由于3类绘图合成器最终都输出波表（SpecDraw也是如此），所以你可以把它们当作PM等合成器的可选波表来使用。由此，绘图合成器有了“双功能”，既可以单独用作振荡器，还可以用作你的“扩充包”：当预置波表无法满足你的需求时，尽管动手绘制吧。
绘制的波表会一直保留，即使将绘图合成器撤下，你绘制的波表也不会丢失，无需特地预留一个槽位来绘制。
注意：Chip Oscillator也可以加载自定义波形，但由于采用4-bit格式，它只能加载ChipDraw的波形。
2.5 总体的体验及有待改进之处
绘图合成器与Vector Oscillator一样，功能简洁，极易上手，用户可以很快学会如何绘制波形。受绘制精度所限，有的时候，生成波形的效果会难以预测，甚至会产生你意想不到的音色，有一种“开盲盒”般的惊喜。笔者认为，这反而是绘图合成器的魅力所在，说不定你能与梦想中的音色不期而遇。
当然，由于定位简单，加上布局限制，三种绘图合成器都没有提供更高级的特性。参考LMMS DAW自带的绘图合成器Watsyn，Odin 2依然有很大的完善空间，比如：
- 允许用户导入自己的波形样本（打开音频文件）
- 针对鼠标手绘精度低的问题，提供使波形顺滑的功能
- 提供预置的波形样本
期待未来的版本能够进一步完善。
3. 振荡器的通用选项
尽管Odin 2的振荡器模块功能各异、各具特色，它们也有一些通用的选项，配备在几乎每一款振荡器模块中。具体包括：调节音高音调、调节音量，以及控制振荡器行为的两个按钮，统一排列在振荡器界面的右上方。
图 15 Analog Oscillator示意图。位于右上方的四个旋钮与“Rst”按钮，就是本章要介绍的内容
3.1 音调音高调节（Oct、Semi、Fine）
Odin 2提供了3个按钮，可以调节振荡器的音高和音调，满足你的编配需求。位于图 13“AnalogOsc”字样右侧。这些旋钮分工如下：
- Oct：调节八度音高，调节范围为前后4个八度。
- Semi：调节半音，调节范围为上下7个半音。
- Fine：是finetune的缩写，用于微调音调，调节范围为上下50个音分，精确到1位小数。
这里有个小技巧：Odin 2没有提供标准音（A3）频率调节的功能。如果你需要使用440Hz以外的标准音高频率，不妨借助Fine旋钮来微调。
需要注意的是，由于空间所限，三款绘图合成器并没有给上述3个旋钮打上标签，如第2章的截图所示。
3.2 音量调节
每组振荡器可以独立调整音量。音量旋钮标注为“Vol”，位于界面右侧，以分贝为单位调节，范围是-60.0dB~12.0dB。
该旋钮调到最左边是-Inf，因此还可以用来关闭振荡器。Odin 2没有设置独立的振荡器开关，因此如果你想关闭某组振荡器的输出，就要把它的Vol旋钮打到最左侧。然而这一设计容易带来不便：有些制作人调配了多组振荡器的音量，又想使个别振荡器静音，以对比效果。此时，如果把音量拨到最小以静音，那么之后又得费一些精力调回去。笔者认为这是非常麻烦的一点。
3.3 振荡器波形重设（Rst开关，OSC Reset）
Odin 2振荡器生成的波形是无穷连贯的。默认情况下，输入新的音符后，原音符的波形依然会延续，而新的音符就会接着上个音符结束的时间点来继续播放波形。
但是，波形播放开始的时间点不同，会造成音色的差异。实际演奏过程中，音符弹奏的时间点不可能总是落在振荡器周期的起始点；相反，常常是随机的。最终，每次弹奏的音符听感都不一样。例如，对于一些节奏感、段落感明显的音色（每个音的起始部分“硬”），例如紧实的低音线（tight bassline），听起来就会时硬时软。
为了避免这个问题，Odin 2设置了“Rst（OSC Reset）”开关，位于Vol旋钮下方。激活之后，每次弹奏音符，振荡器波形就会恢复到初始位置，确保弹奏的每个音都有一致的表现。对于上一段提到的bassline等节奏感音色，该功能堪称必备，可以大大改善演奏效果。
3.4 振荡器同步（Sync开关）
图 16 打开3组振荡器模块，可见Osc 2与Osc 3的界面右侧多了一个“Sync”按钮
除了上述选项，Odin 2的振荡器还有一个“隐藏”开关：振荡器同步（OSC Sync）。它只对Osc 2和Osc 3生效，激活它们各自的“Sync”开关后，其振荡器的工作周期就与Osc 1同步。
具体来说，这里的“振荡器同步”指的是：当Osc 1走完一个周期时，激活了“Sync”的振荡器波形就会被重设到初始位置。据此，Osc 1就能控制另两组振荡器的音高，因为重设波形位置后，被同步的振荡器波形周期就与Osc 1相同了。振荡器同步可以为乐音引入大量的和声，即使是像正弦波这样简单的声波，效果也明显。
需要注意的是，并不是所有的振荡器都支持同步。Multi、FM、Phasemod和Noise就不支持。
不过，就笔者实际体验来说，振荡器同步的效果并不明显。起先，笔者打开两组振荡器，反复切换模块、调整设置，弹奏音符来测试，听感与开同步之前几乎没有区别。要想感受该功能的效果，可能需要特殊的配置方案，例如Odin 2自带的“Synth Glass”预置（位于主界面右下方“Preset Library”->“Chimes”->“Synth Glass”），打开Osc 2与Osc 3的“Sync”后，音调高了1个八度。
4. 总结
以上就是Odin 2合成器评测的第2篇，系统介绍了其余的合成器。相信大家在阅读后，结合系列第1篇文章，就已经对Odin 2的振荡器模块有了全面、深刻的了解。不妨以本文为契机，下载Odin 2，在你的DAW中一试身手吧。
下一篇文章，笔者将会系统介绍Odin 2的滤波器模块与ADSR曲线。请大家拭目以待。
5. 支持平台与下载地址
Odin 2使用JUCE框架精心编写。得益于JUCE的支持，Odin 2成为一款跨平台的合成器音源，支持macOS、Windows与Linux三大平台。提供的插件格式为VST3、CLAP（二者支持全平台），以及AU（限macOS）、LV2（限Linux）。
