【科學史沙龍】合成器的音色故事

■聲音是地球上無所不在的訊號，既能跨越空間，又可標記時間，是生物最基本也最變化多端的隔空能力。音樂是人類操控這種能力，最為獨特的藝術化表現，柯智豪先生在本講次中為聽眾示範，合成器如何以「一人樂團」之姿，成為現代音樂家製造或印證各種聲音的最佳利器。

講者｜金鐘金曲跨界音樂家 柯智豪先生
撰文｜高英哲

人類有別於其他生物，最大的優勢在哪裡？柯智豪認為是人類操控符號的能力。舉凡文字、數字、以至於音符，都是由符號構成的；而聲音又是人類唯一能夠透過自主意識，主動發射出去的訊號，因此代表人類運用聲音能力的音符，以及合成器上顯現的波型，都是人類與周遭世界產生互動的表徵。

無論是一片蟲鳴鳥叫聲，抑或是工地施工的嘈雜機械聲中，我們都可以聆聽某個人跟我們說話的內容，這表示聽覺一方面沒有選擇性（你可以選擇不看黑板，卻無法選擇聽不到老師無聊的講課聲），另一方面也是一種需要高度專注的活動（即使老師滔滔不絕，你還是可以睡你的）。也因為聲音有這些特性，動物都是以發出聲音的方式示警，因為用手指向危險之處，很多人可能沒看到，但每個人一定聽得到你淒厲的尖叫聲。

每個人的聲音，都有表徵它的 sin 波；會造成每個人聲音的音色不同，是因為泛音有所變化的緣故。「合成器」顧名思義，就是把不同的 sin 波合成在一起，形成新的聲音，理論上只要有夠多的 sin 波樣本，什麼聲音都可以合成得出來。合成可以用減法，也就是把不同的 sin 波部分彼此抵銷，以形成新的波型，每個人的嘴巴就是天生的減法合成器，也常用於樂器調音。在合成音樂的實務上，比較常用的是加法合成；透過將波型層層疊加起來，可以製造出幾不可識的低頻音，也可以生成人耳難以久耐的高頻音。

以純作曲的角度來說，作曲家當然希望樂器的頻寬愈大愈好，這樣在作曲上比較不需要考量樂器的頻寬限制，想寫什麼音就寫什麼音。然而當曲子是由多重樂器組成時，就不需要所有樂器都擠在同一個頻寬帶裡爭著表現，從幾把樂器組成的地下樂團，到上百人構成的大型交響樂團，作曲家都可以就各種樂器最擅長的音色頻寬，撰寫專屬於它們的曲式；個別聽之似乎都不成調，但是經過泛音的合成效果，就能呈現出變化萬千的曼妙音樂。

這就是音樂作曲的基本原理，而合成器的存在，讓柯智豪這樣的跨界音樂家，能夠以「一人樂團」的形式，自由創作出任何他想得到的音樂，而不用受限於單一樂器的物理因素。