扮演時間層次的藝術師：Delay!
圖文／游士昕 Ted Yu
首先要說聲抱歉，因為過於忙碌所以文章出刊的間期一直被拉長... 從週刊到雙週刊到快變月刊了哈哈哈！因為越來越忙碌到一直無法擠出時間寫文章（到底是誰說時間就像乳溝一樣，擠就有了...... 那我一定是貧乳……）希望各位讀者不要放棄 Balanced Audio Lab平衡音訊實驗室 阿！因為即便晚出了一些，品質還是不會掉的！！用心的程度絕對還是最好的！！請各位讀者要是喜歡的話，還是要繼續支持喔！！只是會比較慢出刊…………
一個好的混音成就於相當多的細節上，就像是 Automation 動態音訊的調整（下篇打算來寫 一篇「Automation 動態音量。」）、又或是聲音平衡的掌握、還是音場擺位的調整、效果器的使用與調整... 等太多的原因，而之前談過了 Reverb, Compression, EQ，這些在混音階段常出現在混音師口袋名單裡的好用武器！不止這些，若你想要增加一個聲音的後製層次與特色還有很多種方法，還有一個可是常使用，也稱之為時間藝術師的傢伙： Delay 延遲效果器。
What is Delay?
簡單來說 Audio effects 的 Delay 聲音延遲效果器最基本的功能，就是將一段音訊，透過於一段設定好的數值，將它進行聲音延遲。
「Delay」延遲在聲音工程裡可能被提及有很多意思，若你聽到有聲音工程師單純只講說有點 Delay 一方面可能是指 Audio Latency 聲音訊號的延遲、也可能是指 Audio Effects 聲音效果器的延遲、也可能是歌手或製作人遲到的延遲（威！），前兩者所指的意思又是一個不太一樣的解釋。
在聲音工程當中，好好的使用 Delay 延遲時間值可以多給予你的混音所想像不到的力量，而 Delay 延遲效果器的延伸應用，所應用的範圍之廣更是無遠佛界。像是外場音控更是一個需要花費心思去計算 Delay 的部份，如何計算整個外場場地聲音的每一個喇叭與聲音之間的延遲時間，以確保觀眾的聆聽品質，那可是一份超大學問呢！（這篇文章裡所談的 Delay 延遲，是建築在聲音工程 Mixing 的部份。）
附註：Audio Latency 聲音訊號的延遲，指的是當聲音訊號的進入訊號系統後與出現時的時間差。造成 Audio Latency 的關係有很多原因，可能是 Buffering 緩衝值設定、也可能是數位至類比的轉換時間差、也可能是經過太多聲音訊號效果器處理的時間差、也可能是聲音在介質當中所傳遞的時間差... 等原因。（相關 Audio Latency 的介紹，會在之後寫一篇 Buffering 緩衝值的專文介紹。）
Why Delay?
時間空間上的補償
增加空間感與音場環境、單一聲音的深度感。
舉例來說，我們在一個非常大的演唱會現場，第一排觀眾所聽到的聲音與最後一排觀眾所聽到的時間值絕對不一樣，而透過於 Delay 效果器的時間空間補償能夠製造這種距離感。
經過特殊計算的 Delay，能夠在聲音停止時靠 Delay 填滿接下來的空位，然後再聲音再度進場時，馬上停止並消失 Delay。
立體聲的製造與補償
當整個音樂音場有一樣樂器被 Pan 到了音場的一邊，正相反的另外一邊若沒有相對頻率的樂器補上，難免會造成頻率上的聲音漏洞。將原始的聲音訊號送進 Delay 效果器後，然後將它分配到另外一邊正相反的位置上，可以達成一些節奏同步的感受。
舉例來說當我們在錄木吉他收音時，有時候會使用較多的麥克風下去做處理，以取得各個方向與各種角度的不同麥克風收音，而若我們將某一支麥克風的聲音音訊透過於 Delay 效果器的分配到相反相位上去，就可以創造出假立體聲收音的效果（這是假的立體聲！）
再加上有時候因為單純的進行 EQ 聲音的濾波 調整時，會讓聲音聽起來毛邊與髒髒的聲音較明顯，適當適時的使用 Delay 效果器也可以減去與優化些許這樣的毛邊聲音。
增加樂器的深度讓聲音聽起來更大更粗、更寬廣
為了擴展樂器或者是聲音的空間環境氛圍，使用時間空間效果器是必須也是方便的。
舉例來說，Delay 就像是之前在 Reverb 的文章 裡有提到，處理電吉他樂器時為了增加一種模糊的深度與厚度，通常這種情況下不太會使用太長的延遲時間，但這個時間點又不會短到受到 Comb effect 梳狀效應的影響（在本文章的晚點地方會解釋何謂 Comb effect 梳狀效應。）這種方式可以製造出一個更大更粗的聲音效果。（但實際上的延遲時間，還是需要依照不一樣 Tone 的調整才能夠決定。）
圖／Sinevibes, Singularity delay plugin
在開始討論 Delay 前，若照 平衡音訊實驗室 的習慣，會來介紹與解說 Delay 上幾乎都會碰到的名詞。如圖，不管哪家公司所出品的 Delay 參數的調整大約都會提供以下幾個功能的調整：Input gain, Output gain, L-Delay, R-Delay, Mix, High Cut, Low Cut, Feedback, Tempo time / Notes mode, Meter, Groove, Depth, Rate... 等參數。因為大部份參數的調整都與 Reverb 相差不遠，有興趣的讀者可以參考那兩篇文章以利瞭解相關參數的意思。
當然，這些只是常出現的參數數值，不同廠牌還會有不同的創意與方便性差異，因此面對不同的樂器與不同的情況進而選擇各式各樣的 Delay ，也是 Audio engineer 必經與必學之路！
讓我們先來看看額外幾個可影響 Delay 延遲效果器的關鍵名詞。
Feedback
正常情況下，一個將製造出來的 Delay 延遲聲音，再加上最原先的聲音，只能夠擁有一個回音的聲音。
而通常為了為了模擬出很大空間的反射，還是比較創意性的發揮，在大部份 Delay 效果器上都擁有一個參數調整叫做 Feedback ，它可以幫助我們產生「聲音循環的回音」。Feedback 的大小所影響的結果，最直接的反應就是會直接影響到整個 Delay 的延續時間，也與我們俗稱的 Echo 非常類似（就想起遊覽車上阿嬤唱的日本歌.....）。
一般來說，在正常的一般未特殊調整處理與設定的 Delay 效果器上，每一次回聲的衰減音量倍量是有跡可循的，舉例來說，假設最原先聲音是 0dB，而透過於每一次 Feedback 的音量將會以 6dB 為倍數單位下去進行衰減（所以每一次 Feedback 回音就會變成 -6dB, -12dB, -18dB, -24dB…以此類推的方式直到聲音消失不見。如果你第一個音量是 +3dB, 第二個就會變成 -3dB 等以此類推。）（但是此情況可以透過改變參數來調整改變。）
但若是在擁有 Decay 值調整的處理上，將 Feedback 設定成 100% ，你就會擁有一個完全不會衰減不會消失的 Feedback echo，因此調整好 Feedback, Delay time, Decay, Depth 彼此之間的調整，可以說是調整出漂亮聲音或者是充滿創意與你想要的 Delay 聲音關鍵。
圖／Digital Delay Line, from Reasonexperts.com
Delay time
原始訊號與第一道延遲訊號之間的距離。
Depth ( or Modulation)
可以調整另外自行決定延遲訊號的偏移程度與深度。
How delay?
在數位化錄音蓬勃之前 Audio engineer 是透過於磁帶來製造出 Delay 延遲的效果。（當時稱之為Tape-echo）
而磁帶延遲效果器的原理是因為，當播放時然將聲音與聲音之間的時間距離拉長，自然而然就會有了延遲。（所以在某些層面來說，磁帶延遲的概念反而比現今數位化延遲的理念更好理解，我的觀察啦！）而且這樣經典的設計，也造就了後來數位化時代時許多效果器大廠像是 Universal Audio 或者是 Echoplex 都還按照此方式所下去設計與製造 Delay 呢！
仔細來說，Delay 其實就像我們上一篇 Reverb 所介紹的一樣有非常多的分類種類，像是 Tape Delay 磁帶延遲、Sample Delay 取樣延遲、Digital Delay 數位延遲（Stereo, Mono）等各式各樣的 Delay 延遲效果器。還是想來照慣例，先來介紹一下各個知名與早期時使用磁帶來製造出 Delay 的概念與原理。
Analog delay
這是最早期製造出 Delay 延遲效果的方式，將磁帶置於導輪上轉動，再透過於磁頭錄音與放音。
在傳統磁帶延遲 Delay 當中，有兩種方式可以來控制與決定延遲時間的長度。
一，改變 Record Head 錄音磁頭和 Replay Head 放音磁頭之間的距離，因此可以很明顯製造出一個撥放與錄製的時間差。
優點：如果某些機器的設置是擁有非常多的 Replay Head 放音磁頭，那彼此之間的距離調整結合磁帶的播放速率就可以調整出近乎 Audio engineer 想要的延遲時間。
缺點：因為磁頭之間都是固定化的方式固定在機具上，因此改變之間的距離需要動到機械本身，因此此方式的調整較費功夫。
二，透過於 Capstan 主轉軸來控制改變磁帶循環的速度。
優點：因只需要調整撥放速度，不需要改變機械本身，因此又快又方便。
缺點：磁帶播放的速度是有限制的，因此無法過慢或者過快。
圖／Echoplex EP-2, from Google
圖／Roland RE 201 Space Echo, from Google
影片／四分五十五秒開始可以看到他將 RE 201 拆開看怎麼運作的。
Solid State Delay
在早期的磁帶延遲過後，在 70 年帶初期一項新的技術的發明，以「Solid State 固態電路」的方式去模擬傳統的磁帶類比效果，讓 Delay 延遲效果器有著大突破。
Solid State Delay 的運轉方式其實也算是和上面磁帶延遲的概念非常像，只不過差異在原先磁帶延遲的方式是通過磁帶來儲存聲音訊號，而 Solid State Delay 則改變成為是夠過於緩存在固態裡的聲音訊號。（這部份我思考了非常久，我一直想了很久不知道怎麼將這部份以文字化的方式來解釋與詮釋，因此如有錯誤歡迎指正。）此進步能夠有效改善使用磁帶延遲器的大小器材問題，轉動速率等問題。
圖／Solid State Time Delay, from Google
Digital delay
一樣的，我們知道音樂總是離不開科技，在科技越來越進步之後，數位化的時代間接帶給了音樂家與聲音工程師更多的便利性。「模擬」成為了這二三十年以來，最常出現的音樂科技名詞之一，而此也常引起一些網路爭論的文字，像是數位化模擬的效果與真實硬體效果之間實際的差異與使用等問題。
上述的磁帶延遲 Delay 至今都還是個非常受歡迎的工具，但是隨著時間的進步與音樂科技的蓬勃發展，更多更方便又快速現今廣泛被運用。現今數位化的時代，數位 Delay 已經是一個阻擋不了的趨勢。透過於電腦來計算的 Digital Delay Line（簡稱DDL）漸漸也加入了早期磁帶延遲效果器與固態延遲效果器的戰場當中。
我們來看一下，在一個最基礎最陽春的 Delay Time Adjuster 延遲效果器當中，聲音訊號的流動處理方式大略是像下圖這樣。
圖／Pro Tools 內建的 Time Adjuster plug-in
然而繼續上續的數位延遲效果器是單純只是「單純聲音延遲」的計算，在更複雜的數位延遲效果器當中，加入了相關聲音 Feedback 與其它參數的設定，讓延遲效果器的調整性又變的更延伸性，現在我們來看看，在更進階的數位延遲效果器系統當中的概論圖。
圖／Avid Pro Tools 所內建的 MOD Delay III （Mono）
因為我是Pro Tools的走狗，因此我其實算蠻喜歡 Pro Tools 內建所送的這些 Plug-ins 啦，不怎麼占用資源，因此在製作 Rough mix 或者有一些特殊需求需要緊急來聽一些效果時，Pro Tools 的這些效果器真的蠻深得我心的。
圖／PSP 84
一款很先進的 Delay plugin，擁有可以分別調整左右相位的延遲設定，也擁有三段調整性的濾波器，又可以模擬 Tape 磁帶的溫暖聲音感，還可以調整 Reverb 模擬，夠強大了...
售價：149 美金
http://www.pspaudioware.com/plugins/delays/psp_84/
Ping-pong Delay
Ping-pong delay 顧名思義，乒乓延遲就是一種雙延遲，為第一道送出的聲音訊號（通常是左聲道）經過了延遲訊號處理，再加上了第二道聲音訊號（通常為右聲道）出現在相反的聲音通道，然後不斷重複這個過程，再加上最原先的聲音訊號（還有諸多其他的參數設定。）因此產生了更多的調整細節，更多更豐富的聲音控制選項，稱之為所謂的 Ping-pong delay。
圖／Avid Pro Tools 所內建的 MOD Delay III （Stereo）
圖／Waves 公司所出版的 H-Delay （Stereo to stereo, Mono to stereo）
我個人認為 H-Delay 真的蠻好使用蠻愛的，因為很直覺性的去照拍子或者速度改變你所想要的調整，聲音也很棒，我的觀察啦！
售價：175 美金
http://www.waves.com/plugins/h-delay-hybrid-delay#delay-on-bass-synths-in-electronic-music
圖／Soundtoys 公司所出版的 EchoBoy ( Mono to stereo）
這台完全是經典的延遲效果器，大概是在每個需要 Delay 的 Project 當中非常容易上榜的 Delay Plugin
售價：179 美金
http://www.soundtoys.com/product/echoboy
（UAD 公司也有出版數位板的 Roland RE 201 Space Echo）
Multitap delay
上方那些 Delay 效果器都擁有著一個比較可惜的地方，不管你怎麼運算 Feedback 與 Delay 的參數，透過於那樣所產生出來的 Delay 每一個回音之間的間格時間是不可調整，是固定的，而它們也是透過於一定時間與一定方式在衰減消失；簡單的說，每一個在那樣情況下所製造出來的回音，都是取決於前一個回音的表現情況而定。
為了打破這樣的情況， Multitap delay 就可以說是無敵終極超屌的大魔王了，它可以分別控制每一個回聲所發出的時間、大小、相位、Feedback 還有諸多設定，因此使的整體聲音更加的彈性化與可操控化。
圖／PSP 公司所出版的 608 Multitap Delay
售價：149 美金
http://www.pspaudioware.com/plugins/delays/psp_608_multidelay/
圖／T.C Electronic 的 D-Two 硬體 Delay 效果器
售價：795 美金（硬體）
http://www.tcelectronic.com/d-two/
圖／Plug and Mix 的 Multi-Tap Delay
售價：49 美金
http://www.plugandmix.com/products/p1691-Multi-Tap-Delay/
你大概可以說，這些 Multitap Delay 是全世界最豐富的參數調整 Delay Plug-in 吧。
想像的到的聲音空間系效果它都擁有，還多了很多莫名其妙的聲音，再加上前面所說的，完全的控制能力，有些還擁有蠻磁帶的特性能夠使聲音又溫暖又滑順，又擁有超多內建預設的聲音效果可以直接套用，我個人認為它就像是一隻大猛獸，又強大又可怕！非常好使用卻又非常佔資源，也非常容易失控！但佔資源也是一個需要考慮進去的原因與因素......
我的觀察拉….
When Delay?
區別 Delay 與時間延長的關鍵，就在於人耳能夠聽清楚與分辨出言 Delay 所產生出來的回音效果。
因此時間計算，是整個 Delay 最重要的重點。
（但使用任何效果器，本來就一直都沒有一個「怎麼調整，可以得到一個完美的聲音的方式。」因此接下來的這些文字只是一個理論上的論述，聲音工程，實際上還是必須以現場聲音條件來決定如何處理與值行。）
Calculating the delay time 延遲計算公式。
瞭解不同音符長度與節拍並與歌曲速度來計算延遲時間值與使用延遲效果器，是重要的。
如何計算？
每分鐘有 60 秒，然而再乘以每單位毫秒 1000 毫秒，我們即可得知每一拍的毫秒時間，然而再除以每分鐘的節拍速度
每一拍的毫秒數 ( Milliseconds per beat ) = ( 60 x 1000 ) / Song tempo 歌曲速度 ( beats per minute )
以四分音符為例，BPM 速度：120 然後 4/4 的狀態下，一個基本四分音符的延遲時間約為？
套入公式，每一拍的毫秒數 = 60000 / 120 = 500ms
因此我們可以得知在速度 120 與 4/4的狀態下，每個四分音符的長度約為 500 毫秒。
再舉例，BPM 速度：60 然後 4/4 的狀態下，一個基本四分音符的延遲時間約為？
套入公式，每一拍的毫秒數 = 60000 / 60 = 1000ms
因此我們可以得知在速度 60 與 4/4 的狀態下，每個四分音符的長度約為 1000 毫秒。
而當然這樣的情況之下，每個八分音符就長為 500 毫秒、每個十六分音符的長度就為 250 毫秒。
覺得計算太麻煩嗎？下面這個網站只需要貼上你想要的速度與小節節拍，即可自動幫你計算出各個音符的長度。（或者可以善用一些 Delay 效果器上有 TAP 按鍵可以自行計算你的 Delay 值。）
http://testtone.com/calculators/delay-time-calculator
若以分秒時間單位來看的話，以下有一些小小的分類表格（但因為此又牽扯到更多聲音效應與心理學相關，僅在此段落下方放置些許附註，如果有興趣的讀者可以閱讀相關資訊的文章與實驗。）
0 ~ 20ms
因為延遲時間並不長，這種如此短的 Delay，容易造成信號與新的聲效混合在一起，產生一種 Comb filter 梳狀濾波器的效應，會使的聲音產生一種全新的聲音，常用來改變樂器的音色。而如果這種情況之下，再將聲音訊號特別拆開至極左或者極右，又會造成另外一種效應的產生：Haas effect 哈斯效應。
20 ~ 60ms
此時間長度可以說是 Audio engineer 在聲音工程當中常說的 Doubling 加乘效果，此方式的延遲會使的聲音聽起來有點類似 Chorus 合聲的效果。
60 ~ 100ms
從這時間值開始，是人類聽眾的耳朵最可以最明顯清楚感受到的回音效果的時間差異值。這也是我們上面介紹的 Tape-base delay 最容易最輕易就可以製造出來的 Delay 延遲時間差異。
100ms 至 四分音符
這種長度的 Delay，就是人們最直接會聯想到，喔！這是 Delay 或者這有 Echo 的部份。這時間長度的延遲可以很輕易的就讓最原始的聲音與每一個回音被區分開來。
四分音符以上
最容易感受到這種回音的，莫過於在大峽谷、大教堂或者是大迴廊了。此種聲音效果常在一些聲音設計當中被聽到，也常拿來製造一些創意性的聲音效果製作。
附註一：Comb filter 梳狀濾波器的概念約為，當一個訊號與它的延遲聲音產生堆疊時，會造成相位相抵的情況發生，而造成新的聲音出現。
附註二：Haas effect 哈斯效應指的是一種雙耳心理聲學效應：當人類的耳朵聽見一個聲音音訊之後，人的大腦會在 25 - 35 毫秒內壓抑任何類似的訊息，導致我們「只聽見一個聲音」，並以此標準來判定聲音的方向性。
題外話
也許一些音樂人會認為面對 Delay effects 這樣基本的數學問題也許無聊又不想接觸，但其實題外話提及一下，聲音工程本身就是建立在數學概論與基礎電子學之上。因此若是在學習一些音樂程式編碼的軟體編寫一些 Plug-in 或者程式，像是使用 SuperCollider 或者是 Max 等諸多軟體，都是需要非常瞭解這些理論與基礎的。
以下為例，是的！這是在撰寫音樂請不要懷疑！
這是 SuperCollider 音樂程式編碼的總介面畫面，透過於程式碼編寫與基礎數學理論和電子學概念下去寫出音符與效果器運算。（但我想... 寫相關文章就算了吧！應該沒什麼人想看XDDDD 這套即便在國外也是非常冷門的軟體，算是很前端的軟體製造與運算程式，在接觸這套時，差點被逼瘋...... ）
圖／SuperCollider 3.6.5
Delay 與 Reverb 之間的應用與關聯性
儘管這兩個時間空間效果器真的很像，但在這邊還是舉幾個 Delay 與 Reverb 最大的差異性。
一，Reverb 的回音效果造成聲音發生的次數是一種非常緊密與密集的，是由千千萬萬個反射回聲所組成的，因此 Reverb 不僅是會讓聲音產聲了對於空間的模擬與創造，在負面來說，也會造成整體聲音的混淆，造成聲音辨識度下降。在這個問題上 Delay 所表現的回音效果就較 Reverb 稀疏了，通常就是幾個都還算是可數的回聲，因此當我們並不是真的想要「創造出一個空間感或者是環境表現」時，Delay 就可以表現的非常出色。
二，在於整體聲音音場的詮釋上，有時候 Audio engineer 會為了將聲音擺在「後方」，因為 Reverb 所造成的空間感容易遷就造成聲音的模糊，因此是個非常好的選擇，而相反的 Delay 所造成的空間感反而能夠增加聲音的密度，因此不會像 Reverb 那樣將聲音處理的這麼 「後方」。
三，在製造 Stereo 音場時，在大部份時間使用 Delay 延遲效果器表現會較 Reverb 迴響效果器來的好，因為通常 Reverb 會把聲音弄的比較髒。（但還是要依據不同樂器、不同曲風、不同目標下去做調整與選擇。）
四，相較於類似的空間系效果器 Reverb，Delay 較常是透過於 Sends 的方式在開啟使用，比較少直接使用 Inserts 的方式（相關差異請見 Reverb 文章底部的，三種效果器運算方式。）因為透過於 Sends 的方式運算 Delay 延遲效果器能夠大幅度減少電腦運算的負擔，還可以另外處理我們的 Delay 聲音訊號與原始訊號的差異，來判斷另外增加各式個樣的效果器來調整整體表現出來的聲音，進而擁有更多的寬容度與操作範圍自由度。
而不過其實兩者都是著名的時間空間效果器，而兩者能夠幫助整個混音所做到的事是無法想像的。Bobby Owsinski 在書籍 The mixing engineer’s handbook 內提到了點非常有意思的論點：
＂If delays are not timed to the tempo of the track, they stick out.＂
「如果你的 Delay 並沒有跟隨著整個專案檔的節拍，那延遲的效果，它們就會跳出來了。」
＂Reverbs work better when they're timed to the tempo of the track.＂
「 Reverb 效果器若是能夠與你專案檔的速度契合時，它回音的效果也能夠表現出非常棒的聲音。」
（士昕不負責任翻譯。）
意思是指，有時候如果你想要聽到的是一個很明顯的 Delay 效果，那最好的做法就是直接讓你的 Delay 別跟上專案的速度；相反的，有時候要是你開設的 Reverb 與你專案檔的速度契合時，整體表現的聲音也是非常完美的。由此可推算出另一個結果，其實時間空間的效果器真的沒有所謂一定怎麼調或是怎麼使用，這點還是要依據在你所想表現怎麼樣的聲音，再進而去調整更多這些效果器的參數調整。
圖／Bobby Owsinski, from Google
在一些書籍或文章當中，能夠找到 Delay 延遲效果器的介紹是相對於 EQ, Compression, Reverb... 等少的，因此撥了些時間將 Delay 做一次較系統化的整理和介紹，本來只打算打個 3000 字左右，結果莫名其妙又洋洋灑灑的打了七八千字...... 一樣的，希望透過 Balanced Audio Lab 平衡音訊實驗室，能夠讓更多人喜歡聲音、尊重聲音！因此如果你喜歡這文章，歡迎大家幫忙轉貼或者是到粉絲團點讚留言支持一下喔！
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混音，在聲音工程中不被世人注意，卻肩負著聲音作品成敗的重責大任。混音師，安於寂寞伴隨，用聲音編織著一段又一段動人故事的魔術師！
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Dynamic control，瞭解你對於音訊在幹麻，是一個得到好聲音的鑰匙。
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