Vocoder: cos’è e come usarlo

In questo articolo approfondisco la storia e la meccanica dei vocoder esplorando i vari modi in cui questo “strumento” può essere utilizzato nella produzione musicale.

Scopriamo i componenti chiave di un vocoder e come può essere utilizzato per creare suoni e strutture musicali uniche.

Che cos’è un vocoder?

Il termine “vocoder” è composto da “voce” e “codificatore”. Originariamente sviluppato per scopi militari (trasmissione di messaggi criptati), il vocoder è ora utilizzato solo nella produzione musicale, come dispositivo autonomo o software o come componente di un sintetizzatore.

Il KORG VC-10 è uno dei più popolari sintetizzatori con vocoder

Breve storia del Vocoder

Nel 1938, Homer Dudley dei Bell Labs inventò il vocoder per ridurre la larghezza di banda della trasmissione vocale per le telecomunicazioni.

In altre parole, originariamente era stato pensato come codec vocale per la compressione dei dati audio. Il filo di rame transatlantico non era economico, quindi qualsiasi modo per ridurre la larghezza di banda di un segnale vocale era una tecnologia cruciale per l’economia delle trasmissioni.

Questa soluzione non fu così conveniente come gli esperti speravano. Nonostante ciò, pur non essendo riuscito a ridurre il costo della comunicazione, si è dimostrato efficace per la sicurezza delle comunicazioni.

Grazie alla crittografia dei segnali di controllo, la trasmissione vocale è protetta dalle intercettazioni. Infine, il vocoder è stato utilizzato per le comunicazioni sicure tra le forze politiche durante la Seconda Guerra Mondiale. Dopodiché è stato riconvertito ad un utilizzo più creativo ed artistico, nel mondo musicale.

I vocoder sono diventati popolari nella musica negli anni ’70 e sono stati utilizzati da artisti come Kraftwerk, Boney M. e Wendy Carlos.

Nel 1981, Phil Collins utilizzò un vocoder per aggiungere effetti alla sua voce in “In the Air Tonight”. Ha continuato a essere un effetto comune anche nella musica moderna, utilizzato da artisti come Daft Punk, Beastie Boys e Zedd.

Nel 1968, Robert Moog realizzò uno dei primi vocoder musicali a stato solido per lo studio di musica elettronica dell’Università di Buffalo.

Nello stesso anno, Bruce Haack (musicista elettronico canadese) costruì un suo prototipo di vocoder, chiamato “Farad” in onore dello scienziato inglese del XIX secolo Michael Faraday.

Il vocoder fu inserito in The Electronic Record For Children nel 1969 e poi nel suo album rock The Electric Lucifer nel 1970.

Nel 1970, Wendy Carlos e Robert Moog costruirono un altro vocoder musicale, un dispositivo a dieci bande ispirato ai progetti originali di Homer Dudley.

Chi è Wendy Carlos: Carlos è una musicista elettronica vincitrice di un GRAMMY. È salita alla ribalta nel 1968 per il suo album Switched-On Bach, che consisteva in brani di Johann Sebastian Bach suonati su un sintetizzatore Moog. Il progetto le valse 3 premi GRAMMY. Ha inoltre composto le colonne sonore di Arancia meccanica e Shining di Stanley Kubrick.

La sua collaborazione con il leggendario Robert Moog si rivelò fruttuosa. Questo vocoder utilizzava un segnale portante proveniente da un sintetizzatore modulare Moog e il modulatore da un ingresso microfonico.

Canzoni in cui è stato utilizzato il vocoder

Come anticipato, esempi moderni si possono trovare in canzoni dei Daft Punk o degli Air, ma abbiamo anche i pionieri Kraftwerk che prima di tutti iniziarono a dare la propria impronta musicale grazie proprio a questo strumento.

Negli ultimi anni, il vocoder è diventato un suono caratteristico di molte canzoni popolari, da “Harder, Better, Faster, Stronger” dei Daft Punk a “Poker Face” di Lady Gaga.

Sentiamo alcuni esempi:

Kraftwerk – Autobahn

Air – Kelly Watch the Stars

Daft Punk ft. Panda Bear – Doin’ it Right

Come funziona un vocoder?

Un vocoder genera il suo suono da due segnali: il segnale portante e il segnale di analisi (modulatore)

L’altezza e il timbro di base sono determinati dal segnale portante. Il segnale del modulatore modula questo segnale in base alla sua composizione spettrale (proporzioni di bassi, medi e alti + stadi intermedi) e alla sua dinamica (curva di livello).

Il tutto viene realizzato dividendo la portante e il modulatore in diverse bande di frequenza, un insieme più o meno ampio di filtri passa-banda. Il livello di ciascuna banda di frequenza del segnale del modulatore viene ora utilizzato per modulare a livello la banda di frequenza corrispondente del segnale portante.

Nella pratica musicale, le voci vengono solitamente utilizzate come modulatori – questo effetto è conosciuto e apprezzato fin dai tempi dei Kraftwerk, ma è possibile utilizzare anche qualsiasi altro segnale. Per la portante, in genere si utilizza la sintesi del suono tramite oscillatori.

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Quale segnale portante scegliere

Se puoi scegliere tu stesso il segnale portante per il tuo vocoder, devi considerare un paio di cose:

Prima cosa: il segnale portante deve avere molte “armoniche”. Altrimenti, il segnale del modulatore (o della tua voce) non ha molto materiale da elaborare. Ad esempio un flauto non sarebbe adatto come vettore.

Segnali utili potrebbero essere:

  • Suono di sintetizzatore completo, non filtrato
  • Chitarra acustica
  • Chitarra elettrica altamente distorta
  • Ensemble di archi

Seconda cosa: il segnale portante deve essere come allungato (ad esempio con un sustain elevato per il volume di un sintetizzatore) e avere un livello relativamente basso.

In caso contrario, la modulazione di livello del modulatore difficilmente si esprime al meglio: pensa al modulatore come a uno scultore desideroso che ha bisogno di un blocco di marmo grande e ben uniforme per svilupparsi completamente.

Quali sono i parametri di un plugin vocoder?

Di seguito sono riportati alcuni parametri comunemente presenti nei plugin per vocoder e nell’hardware che possono aiutare a guidare il vostro processo creativo.

Frequency range (Gamma di frequenza)

Si riferisce ai limiti superiore e inferiore della frequenza del segnale portante accettato dal vocoder.

Per aumentare l’intelligibilità, provate ad aumentare il limite superiore della gamma di frequenza del vocoder oltre i 5 kHz.

Bands (Bande)

Si riferisce al numero di bande di frequenza in cui viene suddiviso il segnale del modulatore.

In sostanza, si tratta di una risoluzione. I vocoder d’epoca tendevano ad avere meno bande di frequenza, quindi provate a impostare 8-12 bande se volete ottenere un suono più classico.

Formant

Alcuni vocoder offrono un parametro formant (a volte indicato anche come “shift”). Questo parametro aumenta o diminuisce le frequenze dei filtri.

A sua volta, questo fa sì che il risultato sia rispettivamente più brillante o più profondo.

La manipolazione del parametro formant del vocoder è ottima per sfumare le linee o per passare da una voce “maschile” a una “femminile”. In effetti, alcuni vocoder hanno persino un parametro “genere” dedicato a questo scopo!

Unvoiced (Senza voce)

I suoni non vocalizzati sono presenti naturalmente nel parlato umano. Conosciuti anche come plosivi, questi suoni vengono prodotti quando si emette una consonante che richiede l’emissione di aria attraverso le labbra (come la “p” o la “b”).

Molti plugin per vocoder sono in grado di rilevare questi suoni ariosi e rumorosi, che coprono una gamma di frequenze distinta da quella dei suoni acuti e vibranti delle corde vocali.

Ad esempio, nell’effetto audio Vocoder di Ableton, la manopola Unvoiced consente all’utente di miscelare un generatore di rumore con l’onda portante per garantire che questi suoni transitori non acuti rimangano presenti nell’audio vocalizzato.

Come usare il Vocoder nella produzione musicale

Dalla classica “voce robotica” alle grandi folle e all’amalgama di due suoni strumentali: le applicazioni possibili sono molte. Alcune idee per te:

Voce robotica e strumenti parlanti

La voce robotica è il classico per eccellenza: di solito riesce già con la prima (o unica) impostazione di un vocoder e tu devi solo parlare/cantare nel microfono.

Il segnale portante è un sintetizzatore con un’onda oscillante a dente di sega relativamente alta.

Classicamente si suona un accordo di due o più note, a seconda di come deve suonare l’armonia della voce. L’esempio dei Kraftwerk sopra riportato lo illustra bene. Ma soprattutto la seguente perla. 😀

Da voce a coro

Per creare un effetto corale accattivante, il segnale portante deve avere un timbro simile a quello della voce umana.

I sintetizzatori con forme d’onda dell’oscillatore a onda quadra (chiamate anche “a impulsi”) sono adatti a questo scopo. Dovresti renderli un po’ più opachi con un filtro low-cut a ~10 kHz per avvicinarti al timbro delle voci.

Ora puoi parlare/cantare frasi nel microfono mentre suoni gli accordi (per creare le armonie desiderate) sulla tua tastiera MIDI.

In alternativa, usa un campione di chorus lungo e costante da una libreria di campioni. E con un effetto coro, il suono può essere reso ancora più vivace, più realistico, più corale.

Creare un duetto virtuale

Vuoi che la tua voce solista suoni come se facessi un duetto con un secondo cantante? Allora puoi procedere come al punto 2, ma invece di suonare accordi, esegui melodie monofoniche e canta il testo dell’immaginario partner del duetto nel vocoder.

Suono di folla

Si simula il suono di una grande folla di persone, come negli eventi sportivi, nei concerti e così via, con il rumore bianco come segnale portante.

Aggiungi un riverbero per far sembrare il riverbero della folla virtuale come una vera folla di persone che cantano o cantano, come in uno stadio di calcio o in una sala da concerto.

Per un maggiore realismo, puoi utilizzare un riverbero “Hall” con una risposta all’impulso dalle posizioni corrispondenti.

Unione di strumenti

Ora abbandoniamo lo schema abituale, in cui la voce veniva sempre utilizzata come segnale modulatore.

Utilizza un suono strumentale per modulare un altro suono strumentale (ad esempio un segnale di un sintetizzatore – come detto, il più uniforme possibile nel volume e con un sustain pronunciato).

Un suono di batteria, ad esempio, può essere utilizzato come modulatore: puoi quindi trasferire il suo ritmo alla tua portante per creare un suono pulsante corrispondente.

Qual’è la differenza fra un vocoder e un sintetizzatore?

Un vocoder è un tipo di sintetizzatore che però utilizza un ingresso vocale o parlato per creare un suono.

Funziona analizzando il segnale di ingresso e utilizzandolo per controllare i parametri di un sintetizzatore.

Un sintetizzatore, invece, crea il proprio suono da una varietà di fonti e non richiede un ingresso audio, se non per modulazioni avanzate.

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