Vocoders: Funcionalidade, história e melhores modelos

Soam como música de um mundo futurista, transformando vozes humanas em sons mecânicos e criando o efeito inconfundível de um "sintetizador falante". Originalmente concebidos como uma ferramenta militar, os vocoders conquistaram a indústria musical e são agora um elemento essencial da música eletrónica.
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O que é um vocoder?

Um vocoder (abreviatura de "voice encoder") é um dispositivo ou algoritmo de software capaz de analisar e sintetizar as propriedades características de uma voz humana (ou outro sinal áudio).

O resultado é uma voz robótica e não natural que pode ser adequada para determinadas situações e géneros musicais. O som de um vocoder é muitas vezes referido como um "sintetizador falante". Este efeito pode ser ouvido muito bem no seguinte vídeo:

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Apresentação ao vivo de 10 músicas conhecidas com vocoder no Behringer VC340

Originalmente, o vocoder foi desenvolvido nos anos 30 para fins militares, para reduzir a largura de banda da transmissão telefónica. Durante a Segunda Guerra Mundial, foi utilizado para comunicação de voz encriptada - no entanto, o dispositivo encontrou mais popularidade entre os músicos.

Como é que um vocoder funciona?

Um vocoder manipula o som de uma voz dividindo-o nas suas bandas de frequência individuais e utilizando-as para modular outro sinal de áudio - denominado "portadora". Isto significa que pega nas características rítmicas e melódicas da voz original e transfere-as para a portadora, resultando num som completamente novo.

Como funciona um vocoder
Como funciona um vocoder

Existem basicamente 3 passos importantes no trabalho de um vocoder:

  1. Análise: O vocoder analisa o sinal "modulador", normalmente uma voz humana, e divide-o em diferentes bandas de frequência. Esta decomposição é efectuada para isolar as diferentes frequências características da voz (como os formantes característicos de certas vogais).
  2. Modulação: As amplitudes (ou volumes) destas bandas de frequência são então utilizadas para modular o sinal "portador" (sintetizador). A portadora pode ser qualquer tipo de sinal áudio, frequentemente um sintetizador ou um instrumento musical. Cada banda de frequência do sinal portador é amplificada ou atenuada de acordo com a amplitude da banda de frequência correspondente no sinal modulador.
  3. Síntese: Finalmente, o sinal portador é emitido depois de ter passado pelos vários filtros e moduladores. Desta forma, o sinal modulador (voz) foi mapeado ou "copiado" para o sinal portador (sintetizador). O sintetizador pode assim reproduzir a voz humana.

O resultado destes processos é um sinal áudio que tem as características rítmicas e melódicas da voz original - ainda é possível compreender as palavras e as frases - mas que tem o carácter tonal do sinal portador (um sintetizador). Pode ser percepcionado como uma versão "cantada" ou "falada" do sinal portador, frequentemente com um som mecânico ou "robótico".

Os tons são normalmente controlados por um teclado, mas também pode utilizar MIDI para escrever a melodia de antemão, de modo a que só tenha de falar.

História

O vocoder foi experimentado pela primeira vez em 1928 pelo engenheiro Homer Dudley, que também o patenteou. Foi utilizado no sistema SIGSALY para comunicações encriptadas durante a Segunda Guerra Mundial. Desde a década de 1970, a maioria dos vocoders não musicais foram implementados com a equação de Yule-Walker, que utiliza o filtro IIR de todos os pólos para processar o sinal.

Circuito esquemático do Vocoder de Dudley
Circuito esquemático do vocoder de Dudley; fonte: Wikimedia Commons

Na música, o vocoder tornou-se popular pela primeira vez na década de 1970. Wendy Carlos e Robert Moog desenvolveram um dos primeiros vocoders musicais em 1970. O sinal portador veio de um sintetizador modular Moog e o modulador de um microfone. Este vocoder foi utilizado em várias gravações, incluindo a banda sonora do filme A Clockwork Orange de Stanley Kubrick. O primeiro álbum de rock a apresentar um vocoder foi The Electric Lucifer de Bruce Haack, de 1970.

Recentemente, artistas como os Daft Punk e os Eiffel 65 utilizaram o vocoder de forma proeminente na música pop. O som do vocoder tornou-se uma caraterística distintiva do duo eletrónico francês Daft Punk e da banda alemã Kraftwerk.

Um vocoder nem sempre precisa de uma voz humana

O sinal de modulação não tem de ser sempre uma voz humana - teoricamente, pode usar qualquer fonte de áudio. Por exemplo, também pode usar uma guitarra eléctrica ou um violoncelo - mas então o efeito não é tão evidente, uma vez que estas fontes de áudio já são mais semelhantes ao som de um sintetizador. A "transformação" não é, portanto, tão percetível.

Os Kraftwerk nem sempre utilizaram a sua própria voz no vocoder, mas por vezes também a de um computador de fala médica (que na realidade se destina a pessoas que não conseguem falar). O resultado era uma voz muito robótica que soava muito futurista.

Estrutura de um vocoder

O vocoder clássico parece um sintetizador - afinal de contas, é um. A grande diferença é que o vocoder tem um microfone, o chamado microfone gooseneck. Isto permite que o músico fale enquanto toca o teclado para controlar o tom. Na maioria dos casos, o teclado está incorporado no dispositivo.

Os vocoders modernos também estão disponíveis como um plug-in para o DAW. Depois, tudo o que tem de fazer é ligar um microfone à interface de áudio, selecionar a entrada apropriada como fonte de áudio e está pronto a funcionar.

O iZotope VocalSynth 2 ou o Waves Morphoder são plugins vocoder populares que definitivamente valem a pena conferir.

Há dois vocoders lendários que foram usados frequentemente na história da música e que hoje custam uma fortuna: o Korg VC-10 (aprox. $2000) e o Roland VP-33 (aprox. $4000). Devido à sua notoriedade e ao facto de já não serem produzidos, os seus preços subiram em flecha. Ambos têm o design caraterístico de um vocoder com parâmetros de teclado, microfone e sintetizador.

Vocoder vs Talkbox

Embora os vocoders e as talkboxes sejam frequentemente utilizados na indústria musical para criar efeitos semelhantes, funcionam de formas muito diferentes.

Vocoder vs Talk Box
Vocoder vs Talk Box

Um vocoder, como vimos, combina ou "codifica" dois sinais, normalmente uma voz humana (o modulador) e um instrumento musical, frequentemente um sintetizador (a portadora). O aparelho analisa as características espectrais do modulador e aplica-as ao portador.

Uma talkbox funciona de forma um pouco diferente. Canaliza o som de um instrumento, normalmente uma guitarra ou um sintetizador, através de um tubo que o músico coloca na boca. Os lábios e a boca do músico moldam então o som, enquanto um microfone capta os tons resultantes. A talkbox utiliza a boca do músico como um "filtro de formantes" para alterar o som do instrumento.

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Na canção "California Love" de 2Pac, é utilizada uma caixa de diálogo no gancho.

Assim, podemos dizer que um vocoder transfere o espetro sonoro de uma voz para outro sinal, enquanto uma talkbox molda o timbre de um instrumento com a articulação de um cantor. Assim, um vocoder pode normalmente reproduzir vários tons ou acordes ao mesmo tempo (polifónico), enquanto uma talkbox pode normalmente reproduzir apenas um sinal sonoro (monofónico), porque a voz humana só pode articular um tom de cada vez.

Os melhores vocoders em 2023

Arturia Microfreak

Arturia MicroFreak Vocoder
Arturia MicroFreak Vocoder

O Arturia Microfreak não é um vocoder puro, mas sim um sintetizador que contém funções de vocoder. Para isso, no entanto, tem de comprar o microfone correspondente da Arturia, mas custa apenas 29 euros. A vantagem é que pode aplicar todos os efeitos do sintetizador também à voz - assim, tem um número infinito de possibilidades de modelação do som.

A forma de onda LFO pode ser alterada de dente de serra, pulso ou ruído, e o LFO do vocoder é tão modulável e filtrável quanto os LFOs do sintetizador. Uma caraterística especial deste sintetizador é o teclado PCB, que reage não só ao toque mas também à pressão. O grau de pressão pode ser mapeado para diferentes parâmetros, permitindo muita expressão ao tocar.

Recomendado para produtores que querem criar muitos outros sons para além do som do vocoder - esta unidade não conhece limites.

Link: Arturia MicroFreak (319 €)

Vocoder VC340 da Behringer

Behringer VC340
Behringer VC340

A Behringer é atualmente conhecida por reproduzir todos os clássicos dos sintetizadores - incluindo o VC340. É um clone do lendário VP-330 da Roland, que é difícil de encontrar atualmente. Oferece um desempenho e uma qualidade de som excepcionais a um preço incrivelmente acessível, o que é típico da filosofia da Behringer.

A função vocoder do VC340 é, sem dúvida, o ponto alto desta unidade. É capaz de produzir os sons característicos de "sintetizador falante" que tornaram o original tão famoso. Pode alimentar a sua própria voz ou qualquer outro sinal de áudio no vocoder através do microfone XLR incluído, e o resultado soa incrivelmente bem. O som é idêntico ao do Roland.

Os efeitos integrados de chorus, vibrato e ensemble são óptimos extras para tornar o som da voz ainda mais amplo e dinâmico. É até possível criar sons de cordas que não são típicos de um vocoder e que se assemelham mais a um sintetizador polifónico.

Link: Vocoder VC340 da Behringer (515 €)

Novation MiniNova

Novation MiniNova
Novation MiniNova

O Novation MiniNova é mais do que apenas um vocoder - é um sintetizador digital completo com função vocoder extra. Este tem 12 bandas e pode criar muitos efeitos de "sintetizador falante". Uma caraterística útil é o microfone Gooseneck incluído, que se liga diretamente à frente do sintetizador para uma operação fácil.

Um excelente extra é a função Vocal-Tune, que pode ser utilizada para corrigir o tom da voz (tal como o clássico Auto-Tune). O Auto-Tune difere do vocoder pelo facto de ser utilizado apenas um sinal (a voz). Assim, só se ouve a voz afinada na saída e não o sinal portador como no vocoder.

Link: Novation MiniNova (399 €)

Korg Micro Korg

Korg Microkorg
Korg Microkorg

O Micro Korg está no mercado desde 2002 e praticamente não mudou desde então - porque não há nada a melhorar.

Possui um sintetizador analógico virtual com 37 mini teclas e 128 sons pré-programados. Apesar do seu tamanho compacto, o MicroKorg oferece uma variedade incrível de sons, desde sons analógicos clássicos a sons digitais modernos e arrojados. Os sons podem ser facilmente ajustados usando os cinco botões na parte superior do sintetizador, tornando a manipulação do som intuitiva e simples.

Mas o que mais nos interessa é o vocoder de 8 bandas. Com um microfone de pescoço de ganso amovível ligado ao sintetizador, podem ser criados sons clássicos de vocoder. Desde vozes de robôs a sintetizadores cantantes, o MicroKorg Vocoder oferece uma vasta gama de possibilidades de modelação de som e pode até adicionar efeitos a fontes de áudio externas.

O que considero particularmente útil nesta unidade é que também pode definir todos os parâmetros no PC ou Mac através do microKORG Sound Editor, o que torna a operação muito mais fácil.

Link: Sintetizador de modelação analógica Korg Micro Korg (399 €)

Boss VO-1

Boss VO-1 Vocoder
Boss VO-1 Vocoder

Quem gosta de pedais está bem servido pelo VO-1. Este pedal vocoder utiliza um sinal de instrumento normal (de preferência o de uma guitarra eléctrica), que é depois modulado com a voz. Para além de dois sons de vocoder (Advanced para sons modernos, Vintage para o som de vocoder clássico dos anos 70/80), existe também uma função de talkbox que emula o som de talkboxes sem a necessidade do tubo caraterístico.

O quarto modo, Choir, gera as vozes automaticamente sem ter de falar para o microfone. Em suma, uma óptima ferramenta para guitarristas que valorizam a portabilidade. E como este pedal é fabricado pela Boss e a Boss é uma subsidiária da Roland, pode ter a certeza de que a qualidade do som está no seu melhor.

Link: Boss VO-1 Vocoder (209 €)

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