關于編磬音源設計相關問題的研究

關于編磬音源設計相關問題的研究

胡壯利 王南南 殷瑰姣

文章結合編磬音源研發，分析了編磬音源樣本錄制中的力度分層與演奏精度，樣本編輯中的力度劃分、音色修整，編磬音源測試中音色統一、力度銜接和軟件穩定性等三方面的問題，并在理論分析的基礎上提出了解決的方案。同時，文章還從歷史發展和社會價值角度，對編磬演奏技法、作品創作、民族音源研發進行了思考。

編磬；中國民族樂器音色庫；民族音源

計算機音源技術的高速發展，給音樂的創作開拓了一個新的空間。計算機音源由于技術的優勢，它不僅僅在游戲音樂、電子音樂、流行音樂、影視音樂，同時也在傳統音樂的創作中得到廣泛采用，從某種意義上說計算機音源已經成為當代音樂藝術的新核心。在數以萬計的計算機音源中，采樣音源以虛擬樂器音色真實度高，音質品質高，表現力細膩等優勢而成為當代音樂創作的主要技術手段，因而國外研究者對計算機音源的研發備受關注，技術領域不斷取得突破，發展到如今基本上解決了常規樂器音色的虛擬。但在我國，由于起步晚，發展時間短，以及技術落后等原因，這些方面一直比較薄弱。在承擔了中國古樂器音色集成——編磬音色庫制作的研究課題的契機下，筆者就編磬音源設計與制作中的相關問題進行了研討。

一、音源音色樣本錄制

采樣音源設計的第一步工作是音色樣本錄制，即對選定的樂器做演奏音色錄制，獲得音色樣本。它主要分為兩個部分，即音色樣本錄制和樣本選定。音源采樣錄制，采樣對象為荊州博物館演奏編磬，使用立體聲錄音方式，錄音地點為編磬的演奏大廳，系統平臺為Miccrosoft Windows，錄音力求音色樣本的高品質與自然性。

采樣音源與傳統錄音的要求雖然基本一至，如錄音聲源、錄音環境、錄音格式、錄音方式和錄音軟件平臺等，但對錄音樣本在力度上有特殊的要求，即要按照預先設定的力度分層錄音，它是音源成敗的重要環節之一?；谌绱?，項目組不僅在錄音前期與錄音師擬定了錄音方案，同時特別就演奏力度分層上的要求與演奏家做了充分的準備。演奏家通常是隨著音樂主題發展的需要而靈活使用不同的力度，而在音色樣本錄制中力度不能隨意，要求用設定的力度演奏。因而不僅在錄音前期與演奏家做了溝通，同時指導其按照規定的力度分層進行試錄，為提高后期錄音工作的效率積累經驗。

在錄制力度分層上遇到的最大問題是演奏家的演奏精度，它受多方面的影響。其一是演奏力度的最小精度，即演奏家演奏力度的最小誤差，它與演奏者水平有一定的關系。經多次實驗測試的結果，最小精度約為2db的誤差值比較容易獲得，于是它成為在一個力度層中容許的誤差范圍。二是受編磬材質、大小的影響。編磬材質的軟硬程度影響編磬力度的靈敏度，硬材質者力度變化反應靈敏，軟者反之。編磬尺寸的大小對力度范圍有一定的影響，尺寸小的編磬力度下限高，上限低，因而動態小，而尺寸大的編磬，上限能夠提高，因而動態有所擴大。在綜合多方面的原因之后，筆者認為采用如下方案可行：即五個力度分層，相鄰力度層相差3～6db左右的間隔標準，同一個力度層容許2db的誤差。

采樣樣本選定是樣本錄制的第二項工作，工作重要與繁瑣，影響音源音色的統一性與均衡性。為此，項目組根據編磬音色的特點，首先制定了選定的客觀標準，即制定五個力度分層，每個分層挑選三個樣本。除此之外，樣本挑選員還需要結合自己的主觀判斷，對存在缺陷的錄音提出修改意見甚至重錄，直至達到樣本標準要求。最后完成選定的樣本的標記與導出。

采樣樣本錄制是音源制作的基礎，除在力度分層有特殊的要求與演奏家的素質有關之外，其它的工作規范性很強，因而偶爾遇到的問題，利用正確的理論知識都能順利解決。

二、音源樣本編輯

音源樣本編輯是把按照力度和音高分類的樣本，在音源框架中做鍵位映射，并對音色進行參數修整。音源樣本編輯屬于音源主體工作，它涉及到對樣本的設置與修正，對音源品質的優劣有著很大的影響。

音源樣本鍵位映射，即按照樂器音高和力度的規律依次把樣本放置到相應的鍵位，形成一個橫軸是音高變化，縱軸是力度變化的二維結構，這樣的二維結構保證了音源基本功能的實現，編磬樣本完成鍵位映射的效果如圖1所示。

音色修整是指對樣本的音頭、音尾、音高等參數進行修正。據專家研究實驗的結果，經粗磨的磐塊受激后，起振時程僅有0.03秒①馮光生：《戰國曾侯乙編磐的復原及相關問題的研究》，《文物》1984第5期，第62頁。，經過精細研磨后的磐塊受激更加敏銳，參考此經驗筆者對音頭做了修正。如圖2所示，是一個編磬待修正的音源樣本。圖3所示，是已經做了音頭修正的編磬音源樣本。

在圖3所示的樣本中，測試得知該磐塊的起振快，時間不足于0.01秒。筆者認為在做樣本音頭修正時，距音頭波形起始約10毫秒左右的位置標記樣本的開始較為合適，這樣既保證了編磬的音色特征，獲得了最小的演奏延時，又能夠剔除掉不需要的環境噪音，修正后的結果如圖3所示。

音頭修正是音色修整的必要工作，除此之外，在Kontakt音源平臺中，提供了其它控制參數，如Sample Loop（樣本循環）、Sync（同步）、Zone Envelopes（范圍包絡）、設定等等，通過這些參數的修正能完善樣本達到音源制作的要求。由于本次編磬音源特殊性的要求，樣本不做部分參數處理，如音量Normalize（標準化）、DC Rem（移除DC直流偏移）、Fade In（淡入）、Fade Out（淡出）和（Revers）反轉等。最終修整的結果為，采用四個力度分層，無Loop（循環）設定，One shot的設計方案。

圖1 編磬音源樣本鍵位映射效果圖

圖2 待修正的音源樣本

圖3 修正后的音源樣本

三、編磬音源調試

音源調試是音源設計的最后環節，包括實驗室修正與試用測試兩個階段。實驗室修正是在模擬正常使用的情況下測試音源的性能，根據測試的結果做音源調試。測試音源的內容主要涉及到音色的統一性、力度的銜接度和軟件的穩定性。

音色的統一性主要體現在橫向與縱向兩個方面。由于磬體材質的差異而形成磬體間共振峰的不同，形成橫向上的不同，這種不同是音色橫向統一性首先要解決的問題。筆者研究結果顯示，在編磬材質不能改變的情況下，通過尋找不同的激發點，可獲得音色在共振峰、明亮與暗淡、余音長與短、響度等方面的改變，滿足音色橫向上統一性的要求。這種方法同時結合音色參數的調整會獲得更滿意的效果。

音色縱向的統一性與編磬被激發的力度有密切關系。磬體由于敲擊力度的不同，音色上會發生改變，但這種改變在縱向上有時不具有一致性與均衡性，也就是磬不按照力度的依次變化而音色隨之發生變化。如在音高為C4的編磬中，實驗發現第一樣本和第三樣本，第二樣本和第四樣本力度層音色接近，而相鄰力度層之間的音色差異大。針對這樣的情況，筆者主要用如下幾個方式來解決：1.改變激發點位置；2.調整音色參數；3.修改力度層。后兩種辦法雖然是一個折中方案，但不能不說在編磬制造還不十分成熟的情況下，不是一個可行的最佳方案。

力度的銜接度也主要體現在橫向與縱向兩個方面，即相鄰的兩個音在橫向上，同音在縱向上要具有很好的銜接度。力度的銜接度與音色和力度分層有密切的關系，其處理方法借鑒音色統一性的解決方案。

音色的統一性和力度的銜接度主要影響編磬藝術表現的細膩度與流暢性。如在顫音特殊演奏時，如果相鄰兩個音的力度響度差異大，非常不利于音樂的表現。同樣，力度的銜接度也影響音樂強弱的處理，特別是在漸強的表現中影響更大?；谶@些問題，課題組提出了音色樣本交叉淡化的方案，提高音色的適應度。

圖4 音源樣本交叉淡化

如圖4所示，在音色樣本中，b3泛音多，音色欠明亮；C4泛音少，音色明亮，偏薄，兩個音色在一起演奏相差很大，為了達到橫向的統一性，筆者在兩者音色樣本之間做了交叉淡化處理，縮小兩者音色的差距，圖4是做了交叉淡化之后的結果圖?；谕?，也可以用它解決縱向的統一性的問題。

總之，課題組在最后的階段，做了許多的嘗試，如樣本替換、力度分層調整、交叉淡化等，對音色的統一性和銜接度進行了反復的調試，達到問題的解決。

音源軟件的穩定性主要是在不同的軟件平臺和不同的宿主平臺下，對音源調用的穩定性與兼容性測試。本次在Cubase、Cakewalk Sonar、Ableton Live、Studio One、Pro Tools等宿主軟件平臺下做了測試。測試主要內容為，在不同宿主軟件平臺下和不同樣本量的調用穩定性，與兼容性。根據多次測試的結果，其穩定性與兼容性達到了設計的要求。

圖5 編磬音源第一版本

音源試用測試，包括在現場演奏、音樂制作、獨奏以及合奏等不同條件下，檢驗音源音色統一性、音色融合度、藝術表現度、可控性、穩定性等方面的性能。測試完成之后，課題組根據使用者反饋的意見，做歸類整理，并針對存在的問題提出解決辦法?？傊?，經過了檢驗、試用與修正的反復過程，音源得到了優化，在功能與性能日漸完善，最終形成編磬音源的正式版本，編磬音源第一版本如圖5所示。

四、編磬音源制作思考

本次編磬音源的制作是我國國內第一個軟件編磬音源，它的完成填補了國內在此方面的空缺，研究具有獨創性。筆者認為，編磬音源正式版的完成，并不意為著編磬音源研究工作的結束，相反，在回顧編磬音源研究的過程之后，又帶來了許多新的思考。

1.編磬演奏技法的思考

磬因其音色明亮、清脆、悅耳，在我國虞、舜時期成為音樂演奏中的重要樂器之一。隨著石磬制作工藝的不斷完善，商代出現了按照音列組合起來的編磬，而后進入其鼎盛時期。但從出土的文物和史料的記載來看，不僅缺乏流傳下來的古代編磬音樂作品，同時古代編磬的演奏方式與技法也不能詳知。目前根據類似于編磬樂器所具有的共性，大家一直認為編磬常規的演奏法是用木質磬槌擊鼓部面，且編磬的演奏方式與懸掛的形式有密切的關系。在我國古代，懸掛時，穿繩系磬掛于簨簴。磬掛于簨簴（梁柱）敲擊時，簨簴也會隨之振動而對磬的發音產生一定的影響②薛藝兵著：《中國樂器志--體鳴卷》，北京：人民音樂出版社2003年版，第76頁。。我認為這影響主要體現在磬的演奏速度、力度與復雜演奏技法。由于穿繩索孔的繩系軟物，難以固定其體態，首要影響磬連擊的速度與力度。從史料來看，古人使用磬，經過了由一種響器，伴舞之協奏樂器，最后發展為一種禮樂之器幾個階段，它在音樂表現中的地位遠不及其它樂器，較少作為獨奏樂器使用，因而這種迫于生產科技水平的懸掛方式雖有不足，除演奏技法比較單一、難于演奏和聲之外，其它無妨。

縱觀其它樂器的發展歷史，常規的演奏技法很難以滿足現代音樂表現的需要，樂器的演奏技法越為復雜。如馬林巴就經歷了由簡單性的樂器向復雜樂器的轉化，在持槌上，不僅有雙槌，還有四槌和六槌之區分，演奏技巧有單音的輪奏、滾奏，雙音的擊奏、滾奏（即顫音）等演奏，這些逐漸成為樂器的常規演奏技法。而我國的磬，由于受到多方面因素的影響，在持槌、演奏技巧等方面沒有得到突破，甚為遺憾。如今，隨著古樂器的發現與興起，國內現代的樂器演奏家們結合樂器特點，在借鑒其它樂器演奏的基礎上，對演奏技法做了一定的探索，創造性地發明了刮奏、顫槌、雙槌等特殊奏法。

如在編磬獨奏曲《流水》（劉民則曲）作品中，除常規奏法之外，又借鑒了揚琴、鋼琴等樂器的奏法，在多處出現了大量的雙槌、刮奏與顫槌的特殊奏法。特別是刮奏大量的使用，不僅增強了音樂生動的藝術表現力，同時也提高了編磬的演奏技巧?，F代的編磬之所以能夠有如此豐富的演奏技法與編磬的懸掛有著密切的關系。如湖北省歌舞劇院的演奏家們，為了適應現代樂器演奏的需要，采用了磬體側面懸掛，鋼絲扣式的固定方法，滿足了刮奏、顫槌，以及雙槌雙音合奏演奏的要求。它不僅豐富編磬演奏技法，同時也促進了編磬演奏水平的提高。

盡管現代的藝術家在編磬演奏技法上做了許多的嘗試，但與其它的樂器相比，其演奏技法的使用仍顯不足，大量側重于傳統的技法，這還有待于音樂家在以后的演奏中進一步發揮豐富的想象，擴展編磬的演奏技法。

2.編磬作品創作的思考

在國內，一直存在為編磬創作的作品比較缺少的問題。當代雖然涌現了新作，如：《竹枝詞》（湖北編鐘樂團）、《屈原問渡》（湖北編鐘樂團）、《春江花月夜》（湖北編鐘樂團）、《楚商》（湖北編鐘樂團）、《黃鳥》（湖北省歌舞劇院）、《荊楚雄風》（湖北省歌舞劇院）、《楚調》（湖北省歌舞劇院）、《迎神》（湖北省歌舞劇院）、《出征》（湖北省歌舞劇院）、《流水》（劉民則曲）、《天籟遙聞》（張福全編）、《梅花三弄》（古曲），但其地位與影響力遠遠不及其它樂器的作品。缺少的主要原因是由于人類社會科學技術的發展，推動了器樂的改良，在新樂器興起之后，編磬這類的樂器逐漸受到冷落直至消亡。又因為編磬產生于人類社會的早期，許多古代編磬音樂作品更難以傳承，形成歷史的斷層，因而曾經輝煌的編磬音樂沒能留存下來一首完整的作品。此外，編磬從被發現到研究，時間不足一百年，雖倍受歷史考古學家們所關注，但主要集中于樂器制造、音律及歷史發展的研究，沒有得到作曲家們足夠的重視，這或許有演奏技法單一等原因，但創作作品確實不多，獨奏的作品更少。在大力弘揚民族音樂歷史文化，挽救人類口頭和非物質遺產的今天，我們作為新一代的音樂工作者，創作更多、質量更好的編磬音樂，振興與弘揚本民族的音樂文化有著責無旁貸的責任。

3.民族音源研發的思考

我國是一個歷史悠久的文明古國，傳統藝術博大精深。在科學技術發達的今天，把先進科技融入于本民族的燦爛文化之中是現實之需，在國外這方面的研究成果豐碩。如樂器音色庫的數字化工作，國外不僅開發早，并且涉及面逐漸擴大。約在上個世紀末，亞洲樂器音色被羅蘭公司完成數字化，發展到如今，音源產品成為計算機音樂重要的軟件。EastWest公司、IK Multimedia公司、Best Service公司、Native Instruments公司、Steinberg公司等音源開發廠商，不僅開發了大量的流行、交響管弦樂音色庫，同時也完成了世界民族樂器音色庫的研發，它們在滿足學術性研究和繁榮民族音樂的創作，都起到了積極的作用，產生了可觀的經濟效益。因而，在國內借助科學技術的手段開展編磬音色音源，以及其它民族樂器的研究具有重要的歷史意義與社會價值。

另外，在這次編磬音源制作中，筆者基于傳統的考慮，音源所錄的編磬材質選用普遍的材質，即青色石灰石。然而，在研究中發現，我國歷史上出現過用玉石、黃金和玻璃制造的編磬，近代也有雙音編磬的成功研制，因此它們都可以作為音源制作的聲源，這樣不僅豐富了編磬的音色庫，或許也為其它挑戰性、創新性的研究工作帶來新的鍥機。

相信，編磬音源的研發成功，不僅對中國古樂器音源制作的研究和民族樂器音源的推廣具有一定的參考價值，也會為民族燦爛的音樂文化增添絢麗的色彩！

作者附言：本文系教育部人文社會科學研究課題“中國古樂器音色集成——編磬音色庫制作”研究成果，項目批準號：10YJC760030。

（責任編輯 劉 莎）

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HU Zhuang-li，WANG Nan-nan&YIN Gui-jiao

Combining researching and developingBianqingsound generator，this paper analysis three issues that samples recordedBianqingsound generator with its dynamics layers and playing accuracy，the dynamics division and timbre modify in sample editing，unity timbre and dynamics connection as well as stability of software in the testing ofBianqingsound generator.The authors proposed the solutions on the basis of theoretical analysis.The article also from the viewpoint of historical development and social value discussed the playing techniques ofBianqing，creation of works，and researching and developing folk sound generator.

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10.3969/j.issn1003-7721.2016.01.011

1003-7721（2016）01-0108-07

2015-11-12

胡壯利，男，武漢大學藝術學系講師（武漢43O072）；王南南，男，上海音樂學院講師（上海20O031）；殷瑰姣（通訊作者），女，武漢大學戲劇影視文學在讀博士，湖北科技大學音樂學院副教授（咸寧437100）。