计算机音乐调制技术

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[摘要]计算机音乐人性化音色的调制技术主要是为了加强计算机音乐音色的人性化效果。比如增强音色的真实性和美感，加强演奏的人性化以及虚拟声场效果等。它主要利用软硬件的现有技术手段对声音的基本属性进行改变。其中主要包括音色的包络以及虚拟声场效果的调制等，通过对预置音色的调制，可以提高音色的人性化表现特征。

[关键词]计算机音乐音色调制人性化

我们知道，传统音乐的创作大多是作曲家在钢琴上完成前期工作，然后进行配器或是作曲家直接写出乐队总谱，由于创作是音乐艺术实践的第一个环节，限于具体的条件，作曲家只能根据已有的音色听觉经验进行创作，其他的艺术实践还要依靠演奏家和指挥家来进行表现。与传统音乐创作不同的是，在大多数情况下，计算机音乐创作和制作都可以由一个人来完成，这其中主要是由于有了计算机音乐制作平台。

但是，在当前的技术条件下，计算机音乐还存在一些人性化不足的问题，其中音色的人性化问题尤为突出。比如预置音色缺乏真实性和美感或是演奏法太单一缺乏动态和随机性；音色不象真人演奏和虚拟声场效果不真实不完美等等。在实践制作中，我们可以通过一些技术手段来尽量解决计算机音乐音色人性化不足的问题。由于篇幅的原因，笔者在这里只探讨计算机虚拟音色的人性化调制技术。

传统声学乐器的音色相对固定，但由于不同的演奏者，不同的演奏技法以及不同的演奏风格和场地，特别是针对不同的音色表现需要，它有不同的动态感和随机性以及人与乐器的互动性演奏以体现它的人性化。实践告诉我们，由于计算机音乐音色的特殊存在形式以及演奏的特殊性(比如演奏的预置性特点)，它不可能完全给我们提供需要的所有音色，特别是个性化和随机性的音色。不过，利用现有的计算机音乐技术手段，比如通过对现有虚拟乐器音色的调制(也就是使声音的物理属，性发生改变)，我们可以在制作的前期得到一些我们需要的人性化的预置音色。制作实践中，比较常用的计算机音源和音色有EdirolHQQrchestral，EastWestEWQLSOGoldEdition，RealGuitar2.0，ExpansionBFD，ViennaSymphonicLibrary等。这些音源可以通过自身的模块进行音色的调制，而音色可以加载到采样器中通过采样器进行调制。

当然，理论上计算机音乐音色的人性化效果可以在音色演奏前也可以在演奏中或后进行调制，但要根据具体的情况进行。比如，已经确定了演奏法的音色的调制应该在前期完成。而且预置的人性化的音色对于音色的人性化演奏有直接的作用。从另一技术层面来说，有的音色可以在软音源(计算机音乐虚拟音色的集合体)上进行，而有的也可以在MODI键盘上进行，两者都可以直接作用于预置的计算机虚拟音色。笔者通过实践证明：通过恰当的演奏前的音色的调制，可以加强计算机音乐传统音色的真实性，非传统音色的美感，音色演奏的动态和随机性以及虚拟声场效果等人性化特征。以下探讨计算机软音源的两种主要音色调制技术。

1、音色的包络

在选定好我们要使用的音色后，但预置音色还没有完全达到我们的演奏要求的时候我们可以利用必要的技术手段对音色进行一些必要的调制。首先可以进行的是声音的包络，这里的包络指的是一种音色从起音到音量消失这一过程的图形表示(早期在音色的真实性上人们非常注重声音的频谱，后来发现声音的动态特征对声音的人性化也具有重要的作用，所以当今的音源上基本上都有对声音动态和随机性进行调制的声音包络模块)。声音的包络一般可以分为五个部分：Attack(起音)，Hold(持续)，Decay(衰减)，Sustain(延音)，Release(释音)。对起音的调节可以调节音头的软硬度(音量到达最大值的时间)，比如我们选择了一个小提琴顿弓的音色，觉得还不到位，可以调小Attack的数值，Attack的数值的大小在调节软硬度的同时，也影响音头音量的大小，在一个音起音到达最大音量时，都会衰减直到消失。Hold就是最大音量的持续时间，调节数值可以缩短最大音量的保持时间(也就是声音到达最大音量时马上衰减)。Decay就是声音从最大音量到达一般音量时的比率，调小它的数值，声音就更快地从最大音量到达主音量。Sustain主要调节主音量地大小，调大它地数值在客观上让我们觉得一个单音演奏地时间增长。Release调节声音地余音延迟地时间长短。

对音色包络(主要包括上升时间Attack，衰落时间Decay，持续时间Sustain，释放时间Release)各参数进行调整可以使声音发声特点发生改变。图1显示了一种音质较软无明显音头音色的完整包络。它的特点是上升时间和衰落时间都比较长。我们可以改变包络参数来修改音色。图2中细线包络所示的是钢琴的发声状态，现在要使这个音质较硬、音头明显的声音变得较软，则可以改变包络参数来实现：把这一声音包络的上升时间增大，这就减弱了声音的；中击力并削弱了音色的音头；再将持续时间和衰落时间增大，这就增长了音色的尾音，音色的总体感觉就变软了，如图2中粗线包络所示。通过对预置音色的不同包络处理，我们可以获得具有丰富演奏法的个性化的音色。

音色的包络可以使我们在制作中可以根据不同的音乐表现进行相应的音色的包络处理以增强音色的真实性，演奏动态感和随机性以及人与乐器的互动性等人性化特征。音色的包络也可以在MIDI键盘上进行，如在CMEUF70MIDI键盘上的包络旋钮的运用。CMEUF70MIDI键盘还可以通过力度曲线和触后曲线的不同调制对音色进行包络处理，但MIDI键盘上的包络处理只对有响应的音色起作用。

2、虚拟声场的调制

声场就是声音存在的环境，在现实生活中，声音始终存在于某一个具体的自然环境中。早期录音技术发展起来以后，人们通过录制现场声音还原和保存一个真实的声音场景。现场声音虽然真实，但有许多是人们不需要的影响人们视听的杂音。随着对声音的审美情趣的提高和音响技术的发展人们开始利用录音室录音并在后期添加各种声场，这就是我们现在所说的虚拟声场技术。现代虚拟声场技术完全可以模拟真实的声场效果。效果器从使用上来说可以分为MIDI效果器和音频效果器。形式上又分为硬件效果器和软件效果器。工作方式上又可分为频率变化效果器，动态效果器和时间变化效果器。在这里，它们的原理和使用方法不是我们讨论的重点(当然也不把计算机音乐制作的混音技术作为我们讨论的主体)。我们只讨论哪些效果的添加可以使我们到更加真实的，有美感的，具有真实环境效果的人性化的音色。通过实践笔者认为，在音乐制作前期，以下两方面的调制对计算机音乐音色虚拟声场的人性化效果有直接的重要的作用。声相的调制。传统乐队经过历史的发展都形成了相对固定的摆位，比如交响乐队的乐器方位，弦乐在前管乐在后，高音在左低音在右。后来的爵士乐，摇滚乐，轻音乐和中国民族乐队的摆位或多或少都参照了交响乐队的方式。这种方式适合当时的演出场地的音响效果的需求，产生的声相效果逐渐形成了人们的音乐欣赏习惯。后来随着录音技术的发展，人们可以通过技术调制声音的声相，有时甚至可以调制出传统方式无法做到的效果和更美好的音色。计算机音乐的声相调制与传统方式比它是万相的，它可以不考虑实际现实声场的声相，但它必须作到声场的统一性(也就是所有音色听起来大致是在一个声音环境中)。我们现在拥有的音源的音色中，有的没有声相的预置，比如许多采样音色。有的预置了声相，而且这些声相有的可以更改有的不能更改，比如有的鼓组的音色以及管弦乐音源EdirllHQOrchestral的音色。由于我们在实践创作中多数时候会用到不同音源的音色，所以对声相的调制非常重要，不然会在听觉上造成不自然和没有人性化帥感受。其实，在实践中，即使是同一个音源，由于音乐风格等原因音色的声相也应该是随机和动态的。运用不同音色或不同乐器的采样，其具体的声相位置会不一样，而如果音乐在进行过程中使用不同音源，会让人感觉演奏家在舞台上的位子变了。所以，对音源或采样器上的音色进行声相的统一的，合理的安排有利于音色虚拟声场的真实性和人性化。计算机音乐在技术上的优越性还可以使我们做到传统方式没法处理但却非常有人性化的声相效果(音色的这种声像效果不是以传统的听觉经验和习惯为依据的，而是以心理的主观感受为依据的)。在现实生活中，如果我们期待的一种声音音色的出现和一种声音非常突出时，在听觉上它会成为我们的中心音或我们会转头随着声源的方向去倾听。人们在听觉上的这种习惯成为我们实时调制声相使声音在声相上具有人性化特征的依据。当一种音色声相不在中央，但它成为主奏音色后，它的声相应该移至中央。当两件同样音色的乐器我们可能把他们放在左右两边，但当一件成为主奏音色后，我们可以把它放在中央。某些音效类型的音色非常具有运动感，我们可以进行声相游移的处理。如在Nuendo3中，我们可以充分利用Writeautomation和Readautomation功能在音频轨上实时读写声相的变化。

混响的调制。声音在自然环境中传播，都会遇到阻碍物，会产生反射，绕射和散射。因此当有一个声源发声时，在这个环境中都会听到声音到达听点的先后的直达声，反射次数较少的早期反射声，和多次反射声形成的混响声。而计算机音乐中的效果器的作用就是模拟这种效果以达到真实的声场效果和人性化的音色效果。在对音色进行混响处理时，针对不同风格的乐曲对音色的处理也是不一样的。传统的管弦乐都需要添加一些厅室效果，当然这与传统乐曲的演奏方式和人们长期形成的欣赏习惯相关的。而针对当今流行音乐的风格，我们可以侧重添加板式混响效果，这与流行音乐的演出和欣赏场地。人们的欣赏经验以及表演者与欣赏者的互动的特点密切相关的。随着科学技术的发展，审美需求的提高和视听结合的审美习惯，传统声场观念不再是声场处理的唯一参照，如制造一些奇幻的音色，恐怖的音色，神秘宽广的太空音色等。有时这些音色可能只是一个单音，但由于混响效果的添加使它有非常强的表现力。在这时，音色的表情性远远大干旋律的表情性。人们听到这种效果的音色，往往会想到相对应的非现实场景。在视听艺术非常发达的今天，这已经成为人们的又一类听觉经验。我们在实际的创作中，许多时候都会用到不同的音源，而音源的这些音色都有自己的优势和特点。在创作中我们会选择我们需要的音色，但同时我们会遇到这样一个问题，那就是不同音色结合时混响效果会出现不同，有的音色混响效果较突出如EastWestEWQLSOGoldEdition，有的音色却基本上是干音如ViennaSymphonicLibrary，这种情况会造成同一作品中音色的声场不一致和音色声相的错乱(混响的不同会造成特别是音色的纵深感的不同，混响越大声音越远，混响越小声音越近)。所以我们可以先前对音色进行必要的混响统一的调制，混响的统一才可能使不同的音色有统一的真实的虚拟声场。

计算机音乐音色的不同的人性化调制技术都可以直接或间接加强或改善音色的人性化。当然在实际运用中也有不同的侧重，如音色的包络对虚拟音色的真实性和美感以及演奏的人性化有重要作用，而虚拟声场效果的人性化调制不仅加强音色声场的真实性也对复合音色(本文指纵向多音结合的音色)的真实性有加强作用。有了音色的人性化，才会有旋律的人性化和计算机音乐作品的人性化。