論民族樂(lè)器音色樣本的采集與處理

孟申

【摘要】文章針對(duì)湖北特有的民族樂(lè)器的音色特點(diǎn)，提出了全套的音色采集和制作的工作程序和參照標(biāo)準(zhǔn)，并就實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)例講解，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)展民族樂(lè)器的采樣和處理工作具有一定的實(shí)用意義。

【關(guān)鍵詞】民族音樂(lè)；音色樣本；采樣；規(guī)范；制作

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，數(shù)字音樂(lè)越來(lái)越多地進(jìn)入了我們的生活，但世面上應(yīng)用的音色文件，大多是由國(guó)外制作的。當(dāng)前，在數(shù)字音樂(lè)制作中廣泛應(yīng)用的音色庫(kù)，也主要由德國(guó)公司-kontakt音色庫(kù)統(tǒng)領(lǐng)，這是令我國(guó)音樂(lè)人感到汗顏的。

然而，隨著音色數(shù)據(jù)應(yīng)用品質(zhì)的提高，當(dāng)前流行的音色文件大多都存在品質(zhì)較低的弊端，急需音色文件檔次的升級(jí)，這既是我們介入此領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，也是為今后形成我們自己的音色庫(kù)文件系統(tǒng)的有效突破口，抓住機(jī)會(huì)就意味著抓住了未來(lái)。

一、音色采集與制作的規(guī)范研究

音色樣本的采集，主要在于形成一定的規(guī)范，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)我們來(lái)講，并不感到生疏，主要的問(wèn)題是有效形成嫁接和推廣使用，為了形成計(jì)算機(jī)應(yīng)用在音樂(lè)制作上的工程模式，我們按照工程規(guī)范的理念，通過(guò)與音樂(lè)理論的嫁接，形成了一個(gè)較為完整的規(guī)范：

（一）采樣環(huán)境的確定

采樣環(huán)境是實(shí)施采樣的基礎(chǔ)，采樣的全部過(guò)程必須嚴(yán)格服從此類(lèi)環(huán)境指標(biāo)的管理。采樣環(huán)境應(yīng)保持合適的溫度和濕度，以保持樂(lè)器的發(fā)聲處于自然、良好的狀態(tài)，環(huán)境溫度一般為15℃～28℃之間；環(huán)境濕度應(yīng)以60%～75%之間為宜，環(huán)境噪音應(yīng)小于45dB（A計(jì)權(quán)），這項(xiàng)指標(biāo)可根據(jù)采樣話筒的指向特性具體規(guī)定，原則上，在樂(lè)器發(fā)聲與采樣話筒的軸線和相關(guān)延長(zhǎng)線上，不出現(xiàn)明顯噪聲干擾，且采樣話筒未檢出超出規(guī)定的噪音干擾即可；具體操作中也可使用聲級(jí)計(jì)（C計(jì)權(quán)）進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)軸線上聲級(jí)（C計(jì)權(quán)）高出方向角之外聲級(jí)60分貝以上時(shí)，或方向角內(nèi)噪音（A計(jì)權(quán)）低于45分貝，即可視為符合基礎(chǔ)應(yīng)用條件。

（二）話筒及布置

音色錄制話筒通常可采用AB制，使用時(shí)話筒高度應(yīng)與樂(lè)器主發(fā)聲軸線相平齊，在實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)樂(lè)器的發(fā)聲特性，綜合確定，如對(duì)于編鐘，采樣話筒應(yīng)保持與鐘體下沿平齊，且距離相隔1米，若使用單話筒，話筒位置應(yīng)保持在鐘體的下沿水平線中心點(diǎn)上。

采樣過(guò)程中，應(yīng)有效消除各種雜音干擾（如支架和樂(lè)器晃動(dòng)等）。

采樣錄制時(shí)間，應(yīng)根據(jù)樂(lè)器的發(fā)聲余音特征確定，以衰減60分貝為基準(zhǔn)，可先行測(cè)定樂(lè)器發(fā)單音時(shí)的余音情況，以此確定樂(lè)器的發(fā)音周期。

采樣時(shí)，還要注意消除何種物體對(duì)聲音形成的反射影響，特別注意人體的影響，錄制時(shí)操作員應(yīng)遠(yuǎn)離話筒，以確保采樣數(shù)據(jù)的完備性和準(zhǔn)確性。

（三）音色制作標(biāo)準(zhǔn)

1.根據(jù)耐奎斯特采樣理論，采樣頻率必須是信號(hào)最高頻率的兩倍。因此，樂(lè)器音色的采樣錄制頻率可確定為44.1KHz。同時(shí)為了使采樣的數(shù)據(jù)較好地適應(yīng)專(zhuān)業(yè)環(huán)境應(yīng)用，樂(lè)器音色的采樣的數(shù)據(jù)管理，運(yùn)用24bit/44.1KHz的較高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.在操作平臺(tái)的選擇上，可運(yùn)用行業(yè)較為通用的CakewalkSonar軟件、Audition軟件、kontakt音色庫(kù)軟件，作為采樣、音色制作的基礎(chǔ)平臺(tái)。

（四）樣本錄制舉例

使用Cakewalk Sonar軟件進(jìn)行采樣錄制工作，系統(tǒng)圖如下：

圖中，話筒放大器（簡(jiǎn)稱：話放）、聲卡（外置式、獨(dú)立聲卡）、計(jì)算機(jī)（CPU-雙核2G、內(nèi)存8G）、Win7操作系統(tǒng)并安裝了Cakewalk Sonar、Audition等工作軟件。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)預(yù)熱5分鐘，待運(yùn)行環(huán)境穩(wěn)定后，方可開(kāi)始樣本錄制工作。現(xiàn)場(chǎng)錄制時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)用24bit/44.1KHz的工作標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)工作，以形成完整的工程文件，為錄制任務(wù)完成的標(biāo)志。

（五）樣本調(diào)校與管理

獲取工程文件后，在后期的整理、校音、切片工作中，可運(yùn)用如下工作流程：

1.運(yùn)用Cakewalk Sonar軟件，打開(kāi)相應(yīng)的工程文件，制作形成音頻文件。

2.運(yùn)用Audition軟件進(jìn)行樣本的切片和校音。

3.運(yùn)用kontakt軟件完成音色制作。

4.逐一生成對(duì)應(yīng)的音色文件，并按音高實(shí)現(xiàn)與鍵位的對(duì)應(yīng)。

二、應(yīng)用舉例

（一）民族打擊樂(lè)器采樣與音色制作

作為應(yīng)用我們首選了京打（京劇打擊樂(lè)器）系列，京打系列的樂(lè)器表現(xiàn)均形成一個(gè)明確的發(fā)聲軸線，采樣錄制時(shí)，只要根據(jù)各個(gè)樂(lè)器的發(fā)聲特性，以現(xiàn)場(chǎng)演奏環(huán)境特征為標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用上述討論的采樣錄制標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，即可開(kāi)展工作，考慮到京打樂(lè)器體積普遍較小，我們采用了錄音棚錄制的方案；

錄音棚的聲學(xué)條件為：

混響時(shí)間：1.2s；

隔音：85分貝；

本底噪音：35分貝；

聲場(chǎng)特性：聲場(chǎng)均勻度良好，無(wú)聲染色現(xiàn)象。

采樣錄制系統(tǒng)參照前文所述，錄音平臺(tái)運(yùn)用了Cakewalk Sonar軟件；錄制時(shí)，每樣樂(lè)器獨(dú)立進(jìn)行，各樂(lè)器分別錄制5個(gè)力度，供后期音色制作時(shí)選擇使用；

后期制作中，首先運(yùn)用工程文件導(dǎo)出相應(yīng)的音頻文件，再導(dǎo)入到Audition軟件中完成樣本切片與校音；

最后運(yùn)用kontakt軟件完成音色制作。

（二）編鐘采樣與音色制作

編鐘的采樣，是一個(gè)較為龐雜的工作，這項(xiàng)工作涉及的面比較廣，編鐘樂(lè)器又不能直接放至到錄音棚中，因此樣本錄制工作，必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。這不僅在環(huán)境要求上具有被動(dòng)的一面，在操作上還應(yīng)考慮符合實(shí)際操作的敲擊力度和角度。

作為舉例，我們的采音錄制工作盡可能選取了一個(gè)相對(duì)符合編鐘演奏的環(huán)境：

劇場(chǎng)規(guī)模可容納觀眾200人左右，有一個(gè)舞臺(tái)，其聲場(chǎng)環(huán)境特性屬于兩個(gè)聲場(chǎng)，舞臺(tái)隔音效果不太理想，后面有一個(gè)公共通道兼有其他功能，設(shè)備操作間位于觀眾廳的后方，且與觀眾廳相通，這也與普通劇場(chǎng)的環(huán)境條件相吻合，經(jīng)測(cè)定舞臺(tái)聲場(chǎng)條件能夠滿足音色樣本的錄制要求。

實(shí)際錄制時(shí)，我們將64件編鐘按特性分為高、中、低三組，使用多種校音對(duì)比手段，對(duì)編鐘的正、側(cè)音進(jìn)行了采樣錄制，每個(gè)敲擊點(diǎn)均分為五個(gè)力度，形成分層，話筒擺放依據(jù)編鐘的發(fā)聲特性，選擇了AB制組合，且話筒高度與編鐘下沿平齊，距地面最小距離大于1米，這主要是為了消除地面反射形成的干擾；敲擊器的選擇為硬度在60%～75%的軟質(zhì)擊錘，共完成200多個(gè)樣本的錄制。

由于編鐘形成的早期律制與現(xiàn)行的十二平均律有一定的出入，在后期的調(diào)整上，首先是摸清原鐘的音準(zhǔn)特性，并按照現(xiàn)行的律制規(guī)律進(jìn)行校音，對(duì)于高音區(qū)和中音區(qū)的鐘，通常運(yùn)用校音器結(jié)合鋼琴音律對(duì)比即可，但對(duì)于低音區(qū)，如此操作就較為困難，為此，我們運(yùn)用了閃頻測(cè)速儀協(xié)同完成，原鐘的音律摸準(zhǔn)了，后期的校音工作就少走了許多彎路，使我們順利地獲得編鐘的音色樣本。

三、音色成品與原音的比對(duì)實(shí)驗(yàn)（以編鐘為例）

音色校驗(yàn)工作是音色制作過(guò)程的檢驗(yàn)性工作，這項(xiàng)工作完成的好壞直接影響到音色庫(kù)的質(zhì)量和實(shí)用性價(jià)值，重視和關(guān)注校驗(yàn)過(guò)程，嚴(yán)格規(guī)范校驗(yàn)程序，也是為后期實(shí)現(xiàn)音色庫(kù)建設(shè)提供必要的保障。

音色的制作結(jié)果與原音的頻譜比對(duì)，從頻譜的完整度上看，音色的頻譜表現(xiàn)較原音要純凈一些，為了有效形成比對(duì)結(jié)果，我們分別選取了高音、低音、中音等三個(gè)區(qū)段，作為比對(duì)樣本，每個(gè)區(qū)段在主音附近再選取一組樣本音。樣本音選取完成后，分別測(cè)得各音的音效、頻譜，具體過(guò)程歸納如下：

（一）樣本比對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟

第一，調(diào)用原音樣本，作為比對(duì)對(duì)象；

第二，經(jīng)音源系統(tǒng)（如工作軟件）調(diào)出相應(yīng)音色，形成比對(duì)音；

第三，將比對(duì)音正常還音，以采樣標(biāo)準(zhǔn)拾取比對(duì)音，形成比對(duì)樣本；

第四，分別對(duì)原音和比對(duì)音進(jìn)行頻譜分析，比對(duì)兩者的差異，形成比對(duì)結(jié)果。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.實(shí)驗(yàn)一：三中點(diǎn)效果比對(duì)（比對(duì)圖樣略）

將數(shù)據(jù)文本按照排列均分為三個(gè)等分，分別選取各等分的中值采樣點(diǎn)，作為比對(duì)樣本；針對(duì)其表現(xiàn)特性，進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，結(jié)果如下：

2.實(shí)驗(yàn)二：樂(lè)段特征點(diǎn)效果比對(duì)

特征點(diǎn)比對(duì)的樣本選取規(guī)律為：選取最高音、最低音和中間音，為基礎(chǔ)比對(duì)樣本，再以基礎(chǔ)樣本為中心，分別選取次位樣本音參與比對(duì)，即中間音：分選兩側(cè)的兩個(gè)音源樣本；最高音、最低音：分別向音域內(nèi)選擇一個(gè)樣本；進(jìn)而將其分成三個(gè)比對(duì)樣本段，即：中頻段效果比對(duì)，低頻段效果比對(duì)，高頻段效果比對(duì)（比對(duì)圖樣及列表略）。

實(shí)驗(yàn)三：0.618分割點(diǎn)取樣比對(duì)

第一，最高音比對(duì)。

第二，最低音比對(duì)。

第三，0.618取點(diǎn)樣本比對(duì)（比對(duì)圖樣及列表略）。

上述三個(gè)比對(duì)實(shí)驗(yàn)，旨在研究數(shù)據(jù)獲得的可信性和規(guī)律的遍在性，確保數(shù)據(jù)真實(shí)、有效。

通過(guò)比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，樣本與原音的吻合度相對(duì)較高，說(shuō)明了采樣過(guò)程的完備性和可信性，多種方式取樣，較好地保持了數(shù)據(jù)選擇的科學(xué)性和規(guī)范性，為采樣數(shù)據(jù)處理提供了良好的思路。