《中國民族樂器音響標準庫》項目的研制標準

付曉東

（中國音樂學院，北京 100101）

文化部科技項目《中國民族樂器音響標準庫》于2008年11月10日立項，韓寶強教授任課題組組長，由中央音樂學院與中國演藝設備技術協會共同承擔，經過三年的研究，于2011年11月10日圓滿結題。本項目選取了涵蓋“吹、拉、彈、打”四類的20件代表性民族樂器，以各樂器典型性音響樣本為核心，經過樣本采集、主觀評價、數據分析以及數據庫構建等階段，最終形成了《中國民族樂器音響標準庫》（以下簡稱為《標準庫》）。有關本項目的研究過程、成果意義與應用前景等方面的闡述可參見本項目的12篇學術研究論文①，不再贅述。現特將《標準庫》項目研制過程中，各環節所實行的監控手段與實施標準進行簡要說明，以對民族樂器音響標準的未來建設提供參考。

《標準庫》課題組首先要明確的是，何為“樂器音響標準”？標準，乃“衡量事物的準則”②，用以度量、甄別、評價事物的性質、類別、程度及其他相關屬性。為有形之物的尺寸、材質、重量等物理屬性制定標準有章可循，最典型的是從工業化時代以來所建立的各種商品標準以及圍繞著產品標準所建立的生產標準、操作標準和服務標準等；為無形之物制定標準，很難有現成的章法可循。音響即無形之物，是物體振動所引發的聽覺系統主觀感受，為音響制定標準的實質，就是為人的聽覺主觀感受制定標準。對此，課題組采用了這樣的技術路線：首先，為音響的物理屬性建立客觀標準；其次，在此基礎之上得出主觀感受的評價標準。因此，首先要明確，何為音響之標準？由此遞進，何為樂器音響之標準？據此，《標準庫》的研發要解決的重點問題分別為：如何界定樂器音響的客觀標準，如何保證主觀評價的標準，如何監控從客觀至主觀各環節的執行標準。以此為前提而實現研發的全程控制，方能使《標準庫》具有名符其實的標準性與科學性。

1 為聲音制定標準的環節和要求

為樂器的音響制定標準，其實質是為聲音制定標準。俗話說：耳聽為虛、眼見為實。實際上，眼見亦不為實的例子比比皆是。這說明，感性認識必須結合于理性認識才能全面了解事實，而理性認識的前提則是客觀、全面、系統地對事物的性質、狀態等進行把握。聲音是物體的振動通過介質而傳播、主觀聽覺系統對其接收并感知的結果。這一過程中的三個環節——振動、傳播、感知都無法用視覺觀察，更無法用定量化的語言對其進行描述。但是可以明確的是，振動體的材質、振動的頻率、強度及其波形包絡的形態等，是影響主觀聽覺感受的主要因素，這些參數可以通過測量與分析而得出數據。即將無形解析為有形、將抽象轉化為具體。因而為聲音制定標準，首先，要揭示聲源體在振動過程中表現出的各種聲學屬性，對其進行定量化的測量與分析；其次，將這些數據與主觀感受之間建立起有機對應的關系；最后，歸納出其共性特征，共性特征的集合即為某種聲音的標準。例如，在聲學中對超聲與次聲、噪音與樂音、純音與復合音等進行分類的標準即將聲源體振動的物理參數對應于聽覺感知的結果。

由此可進一步探索人類主觀聽覺感知的分類標準。主觀聽覺感知的分類都是定性化描述，舉例來說，同樣音高的樂音會引起不同的主觀聽覺感受，如明亮與暗淡、豐滿與單薄、純凈與嘈雜等，其主要原因就是由于復合音分音列的數量及排列、起振與衰減時間、振幅及阻尼強度等各種不同參數所導致，將這些參數整合歸類后對應于主觀聽覺感受的定性化描述，即形成聽覺系統對復合音感知的標準。如此可以制定出一般聲音的標準，如不同功能的室內聲學標準、通用環境噪聲標準、通信系統中的語音標準、DVD/CD格式的錄音標準、各種音頻數據壓縮標準等。對于本項目最具參考意義的是《中華人民共和國國家標準——廣播節目聲音質量主觀評價方法和技術指標要求》③，該標準規定了“對廣播節目聲音質量進行主觀評價的方法。……也適用于對其他節目的聲音質量進行主觀評價時參考。”④此標準中雖然沒有公布詳細的物理參數及測量數據，但是其評價術語、評價方法對本項目研究有著重要的參考意義。

2 為樂器音響制定標準的環節和要求

明確了為聲音制定標準的一般原則，隨即要面對如何為樂器的音響制定標準這一目標。樂器的音響是構成音樂的元素之一，因此，制定樂器的音響標準，除了要參照主觀聽覺對聲音進行感知的一般標準之外，更要考慮到其在音樂語境中的主觀感受結果。故而制定樂器音響標準，就是將其分解為一系列子標準的制定，包括樂器的選擇、音響取樣范圍的界定、演奏員與評價員的選定、評價術語體系的規范、錄音及聽音環境的要求、測量與分析手段的統一等，將這一系列子標準整合為一個系統流程，最終形成樂器音響的標準制定。

2.1 樂器的選擇

樂器音響的聲源體為樂器，而任何一件樂器成品都是遵循著特定物理標準與工藝標準而生產的，其激勵體、發聲體及共鳴體都具有同樣的聲學屬性，任何一件被視為“樂器”的聲源體所發出的音響，也必然在一定程度上擁有該類樂器共有的音響特征。本研究項目的任務也由此可以明確：將某類樂器共有的典型音響予以集合而形成音響數據庫，對數據庫進行聲學分析與主觀評價，從而得出其音響的物理定量與感官定性的對應關系，最終將其作為標準來檢驗該類樂器音響對其的符合程度。但要明確的是，音響標準庫本身作為衡量尺度與甄別工作，在實現其篩選功能的同時，還要具備一定的容納度。也就是說，該音響標準既不能限定于該類樂器的最高級別，也不能限定于該類樂器的最低標準。實際上，樂器音響的最高標準與最低標準本身就難以確定，尤以后者為甚。因此，標準庫中的音響應該是采錄自一件可以用于正常音樂會演奏的常規樂器，既不能是該類樂器中所謂“名琴”、“珍品”，更不能是該類樂器入門級甚至以下級別的廉價品，同理，對于個性色彩突出的樂器也不能作為選擇對象。所以，樂器的選擇原則是以中檔以上為主，得到專家認定可用于演奏、具有該類樂器典型性音響的產品。

2.2 樣本范圍

樂器音響的樣本，必須要體現該樂器的音高、音強、音色、時值等元素，對其進行聲學測量與分析而得出定量化數據；這些離散性數據的集合還要進一步整合，從而對樂器音域、動態范圍、音區與音色、音區與音強的關系進行歸類與定性化描述；樂器所發出的音響是人對其施加演奏行為的結果，因此，還需要選擇所有常規演奏技法生成的典型性音響；以上樣本在很大程度上是脫離了音樂語境的靜態樣本，而作為構成音樂元素之一的樂器音響，還須選擇音樂作品中較為短小的代表性片斷，此為活態樣本。

2.3 演奏人員

樂器由人操控，演奏員對樂器實施的演奏行為直接影響著樂器音響的結果，即使是同一種技術，其運用與把握的程度也會導致音響結果產生較大的差異。因此，要求演奏人員必須掌握嫻熟的樂器演奏技術，并能夠在最大程度上以標準化而不是個性化的技法進行演奏，從而生成該樂器常規演奏過程中的典型音響。本項目對演奏員的選擇，主要以專業演奏家或專業教師為主。此外，演奏員在樣本錄制現場時的身體與情緒狀態均為正常，亦為前提條件之一。

2.4 評價人員

評價員必須具備較為深厚的音樂素養，熟悉所評價樂器的音響，并能夠較為客觀、全面地進行評價。因此，評價員的選擇對象以樂器演奏、錄音、音樂評論等行業領域內的專家為主，且保證每種樂器的評價員人數不少于5人。評價員在聽審時的身體與情緒狀態均為正常，是保證評價結果客觀公正的重要前提條件，課題組為此專門制作了一前測程序，用以判定評價員當天身心健康狀況是否符合參與評價工作的要求（詳見下文）。

2.5 評價術語體系

主觀評價是以客觀存在或事件發生為依據，將內心主觀感受與反應予以語言文字的表達。人類基于相同對象的主觀感受具有極大的相似性與一定的統一性，但是在感受量的程度上肯定存在差別，從而導致評價產生差異。將主觀評價術語化、體系化的工作，實質上就是將主觀感受及其語文表達進行量化統一的工作。本項目以《中華人民共和國國家標準——廣播節目聲音質量主觀評價方法和技術指標要求》為參照，結合樂器音響的特點，通過對文獻音樂音響術語的搜集與統計，并采用問卷調查與專家論證，最終確定了樂器音響評價術語體系。術語體系由“純凈度、明亮度、圓潤度、濃厚度、豐滿度、柔和度、統一度”7個評定項目組成，以李克特量表（Likert scale）的五級刻度對此7個評定項目進行評級。

2.6 錄音與聽音的聲學環境

錄音與聽音聲學環境的差異會對主觀評價的結果產生較為明顯的影響，因此，本項目樣本采集與主觀評價等環節均在標準聲學環境中執行。聲學參數的控制值為：混響時間0.3 s～0.65 s（250 Hz～4 000 Hz）；偏離度小于25%；背景噪聲低于35 dB；環境溫度20°C～25°C；環境濕度50%～70%。

同時，要求錄音師在樣本錄制過程中的各項操作必須符合行業規范，錄音電平適中，既不突出本底噪聲，也不引起信號過載；拾音位置合理，靠近并直對聲源，避開噪聲源。

2.7 測量與分析手段

本項目對音高與音色的測量，統一使用GM AS2.0軟件；對于音強與音長的測量，統一使用Sound forge和Adobe audition軟件。

綜上所述，本項目是通過以上7個環節標準的制定來對全程工作進行調控，從而最大限度地保證《標準庫》的客觀性與準確性。

3 標準制定的重點環節

在以上各個子級標準的制定與調控過程中，以確保第4、第5環節聯合執行時的客觀性最為重要。也就是說，一旦確定了評價人員與主觀評價術語體系，進入音響評價的操作環節時，如何在最大程度上確保評價人員的客觀性，就成為重點解決的問題。

實際上，即使在保證了主觀評價人員選擇的權威性、所使用評價術語體系的統一性與科學性前提下，在面對同一音響對象的評價過程中，個體的主觀傾向仍然不可避免。這不僅是個體的生理、心理、文化背景的差異所導致，而且即便是同一個體在不同時段面對同一對象進行評價時，也可能產生出不同的主觀傾向。這就是問題的復雜之所在。對此，課題組采用以下方法來對其實現調控：

（1）通過目測、詢問及語言交流等常規手段，觀察評價人員的生理、心理狀況。觀察項目為：評價員的身體狀況是否良好（如有無感冒癥狀與其他影響聽力的不良條件）；心理狀況是否正常（興奮、激動、抑郁、憤怒等情緒都會導致評價結果出現明顯的傾向）。

觀察結果：所有評價人員的生理及心理狀況皆為正常。

（2）通過聽力前測的專業手段來判定評價員的聽力系統是否正常。課題組采用了醫學上經常使用的純音測聽法。純音測聽屬于主觀聽力測試法，用于判定被測者的聽敏度，可以得出其頻率響應范圍及聽閾。醫學上一般采用250 Hz～8 kHz的頻帶，以聲壓級遞減或遞增的方法來記錄被測者的聽力反應，從而得出其聽覺敏度。針對本課題研究的需要，課題組對此方法進行改進，并設計了兩個測試程序：

A.聽覺頻率響應測試。測試樣本的頻率范圍為40 Hz～20 kHz，被測者對播放的純音信號數量做出選擇。這是由于所有實際評價的音響樣本都是復合音，而復合音的泛音數量及其分布對于音質評價有著重要影響，如果評價員對于12 kHz以上的高頻信號無法感知，其對音質評價結果的可信度將大大降低。對于本項目研究而言，40 Hz～14 kHz的頻率響應為正常，達不到此標準者則在最終結果統計中減少計權。

B.聽閾測試：測試樣本的頻率范圍250 Hz～8 kHz，以10 dB遞增或遞減，被測者對播放的信號（包括噪音）數量做出選擇。由于在實際的主觀評價環節中樣本播放的音量較大，即距離聲源1 m處的聲級被保持在70 dB以上，因此，聽閾測試的結果僅僅作為參考，以甄別出明顯的聽力缺陷者。

測試結果：評價員的聽力正常。

（3）通過音質主觀評價的統一性測試，判定評價員的主觀感受是否符合常規。設計程序為：將頻率比構成1:2:3:4:5:6:7:8的八個純音信號構成復合音，通過調諧各分音的強度而形成基頻相同但音質不同的復合音，對應于主觀評價語的明亮與暗淡、豐滿與單薄、圓潤與尖銳、純凈與粗糙等。被測者在成對出現的復合音中，按照指示對其中之一進行選擇。此測試程序預先在小范圍內進行內測而得以通過。

測試結果：所有評價員對音質的主觀感受符合常規。

綜上所述，本項目通過此種方式最大限度地消除了評價員的主觀傾向性。

4 結語

《標準庫》的制定并無現成的直接經驗可循。課題組從通用聲音標準的制定入手，充分參考了現有的各種聲音標準的制定流程、依據及方法，將其運用于《標準庫》制定的過程中。課題組將項目分解為7個環節的子標準，對于各個環節皆施以嚴格的控制標準，保證《標準庫》最終標準最大程度的客觀性與科學性。當然，即使施以如此流程監控系統，也必須承認其中不可避免地存在人為的隨機干擾因素，尤其是人為的主觀聽覺評價制定標準。因此，《標準庫》的建設是一個系統性工程，還需要在未來的應用實踐中接受檢驗以期不斷完善。

注釋：

①本項目11篇學術論文分別為：

（1）韓寶強.樂器音響能建立標準嗎？——《中國民族樂器音響標準庫》的心理物理學基礎.演藝設備與科技，2009（2）

（2）韓寶強.中國塔吉克族鷹笛律制研究.文化藝術研究，2010（5）

（3）韓寶強.用馬尾制成的“聲帶”——刀郎艾捷克音響研究.中國音樂，2009（2）

（4）付曉東.論民族樂器音響標準化的必要性與現實性.演藝設備與科技，2009（2）

（5）付曉東.制絲竹律準 定金石聲均——簡述“中國民族樂器音響標準庫”建設的目的和意義.新疆師范大學學報（哲學社會科學版），2009（4）

（6）王欣.中國民族擦弦樂器音響特征——以板胡為例.演藝設備與科技，2009（3）

（7）王欣.板胡演奏理念十題——關于板胡“道路”的思考（上）.樂器，2010（2）

（8）王欣.板胡演奏理念十題——關于板胡“道路”的思考（下）.樂器，2010（3）

（9）王欣.談民族樂器演奏的主觀評價方式與標準——由CCTV民樂大賽引發的思考.樂器，2009（10）

（10）張弩.琵琶藝術需要基礎性研究來推動——兼談《琵琶音響標準庫》分類原則.演藝設備與科技，2009（2）

（11）張弩.琵琶聲音特征辨析研究.人民音樂（評論版），2009（8）

同時，參考.ITU-R BS1116-1997《小損傷音頻系統主觀評價》：http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bs/R-REC-BS.1116-1-199710-I!!PDF-E.pdf

②引自《辭海》“標準”詞條.上海：上海辭書出版社.2010.0158頁。

③中華人民共和國國家標準GB/T 16463-1996，國家技術監督局1996年7月9日發布，1996年12月1日實施。

④同上，第1頁。