Acousmonium聲音擴散系統的發展及應用思考

【摘 要】 梳理Acousmonium聲音擴散技術發展，探討其對電子音樂演奏的重要意義。對比各個研究機構的成果，思考適 合中國發展的電子音樂應用模式。

【關鍵詞】 電子音樂；Acousmonium；聲場構建；音頻系統；新樂器

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2016.11.009

【Abstract】This paper analysed the history of Acousomnium system， explored its applicability in the interpretation. Compare some researchers and find a mode suitable about Chinese situation.

【Key Words】electroacoustic music； Acousmonium； acoustic field construction； audio system； new instrument

電子音樂（Electroacoustic Music）作為一門新興的藝術類型，至今已有將近70年的發展歷程，在世界各地的現代音樂研究中均占有舉足輕重的地位。

電子音樂不同于傳統的音樂演出形式，必須依賴電子聲學設備作為載體，借助揚聲器將創作的電聲信號轉化為人們可以感知的音樂形態。因此，設計一套實用且針對電子音樂演奏的“新樂器”成為了此類音樂領域發展的重中之重。中國在電子音樂領域的研究正處于學習吸收西方發達國家理念成果的階段，通過分析Acousmonium聲音擴散系統（以下簡稱“Acousmonium系統”）的理念，對國內電子音樂的發展具有指導意義。

1 Acousmonium系統技術發展概要

1.1 研究歷程

Acousmonium系統原本是對以系統化組織的揚聲器進行聲場組織，并以其概念構建的揚聲器擴聲系統的統稱。最早的電子音樂理論研究者們就意識到了，聲音藝術不同于其他藝術類型的特點就是空間性。使用揚聲器進行聲場構建的初衷，主要是為了實現聲音藝術獨特的空間性?？墒窃陔娮右魳钒l展的早期，錄音播放的技術尚未成熟，以當時的技術不可能實現一個比較逼真同時富有藝術性的聲音空間感。為此，不少研究者們開始使用多個揚聲器放置在劇場內的方法，來實現一個比較理想的空間感。

1958年，伊阿尼斯·塞納基斯（Iannis Xenakis）在布魯塞爾世博會的飛利浦主題館內創作了以400個揚聲器組成的聲音裝置藝術作品。同年，皮埃爾·亨利（Pierre Henry）也首次舉辦了一場將揚聲器和調音臺相互結合為一體，把揚聲器的組合視為“交響樂團”的音樂會。這兩位先驅在當時便意識到了使用多個揚聲器來作為聲源播放，構建一個“聲場”的概念，而后來出現的杜比環繞聲系統也是受之前聲場構建理念的啟發而成功的商業化開發運營。

在1970年的日本大阪世博會，德國作曲家卡爾海因茲·斯托克豪森（Karlheinz Stockhausen）以裝置藝術的形式制作了球狀音頻系統，將揚聲器作為聲源點，分布在空間的各個位置，覆蓋全部角度，如同一個球形屏障包裹住聽眾，首次實現了聽眾所有方向都有聲源的感官體驗。這種做法不只是在技術理念上的有所創新，同時也啟發了其他研究者，產生了通過設計一個擴聲系統來適應絕大多數電子音樂演出以及聲音擴散的想法。

緊接著1973年，在法國布爾基斯的實驗音樂小組GMEB（Groupe de Musique Experimental de Bourges），克里斯蒂安·科洛茲耶（Christian Clozier）提出了Gmebaphone的系統，即通過改變揚聲器擺設位置及指向，并把揚聲器聯通成組的想法。這樣解決了以揚聲器作為聲源點，難以表現出縱深的空間發散感問題。

這個想法很快就受到了法國作曲家皮埃爾·舍費爾（Pierre Schaeffer）所創立的音樂研究集團GRM（Groupe Recherche Musicale）的重視，并且應用在電子音樂的實際演出中。

1974年，GRM第二任主席弗朗索瓦·拜勒（Francois Bayle）正式將這種系統命名為Acousmonium聲音擴散，并且稱其為“揚聲器的交響樂團”。GRM至今的研究都致力于由人來通過Acousmonium系統控制聲音的擴散，而非使用調音臺的自動化包絡來實現控音臺上的變化。圖1所示為1974年GRM首次用Acousmonium系統演奏音樂會的部分揚聲器。

1981年，GRM研究員丹尼斯·杜佛（Denis Dufour）首次以個人的名義嘗試組建Acousmonium系統，對其可移動性以及如何針對不同環境的兼容性上做了一系列更深層次的研究，并且設立了專門針對Acousmonium系統研究的組織，命名為MOTUS，意譯成中文為“移動”。目前，MOTUS在電子音樂表演領域的研究已經成為法國國家特色研究項目，受到全世界學者的關注。

1.2 研究機構

除了GRM和MOTUS以外，哈佛大學計算機音樂中心主任漢斯·圖馳庫（Hans Tutschku）、加拿大蒙特利爾大學電子音樂系主任羅伯特·諾爾曼多（Robert Normandeau）、比利時蒙斯音樂學院的阿娜特·凡得·戈爾妮（Anette Vande Gorne）等電子音樂領域先驅人物以及法國馬賽的MIM、PiedNu和Alcome等研究性組織，也逐步開始對電子音樂演奏的音頻系統進行研究，致力于設計一套專門演出電子音樂的音頻系統。

后文會對現代不同研究機構對于Acousmonium系統的想法和理念進行介紹分析并加以區別。

1.3 Acousmonium的設計理念

經過長達四十多年的實踐研究和理念改良，時至今日Acousmonium系統已經成為電子音樂最主流的音響設備理念，在世界各地被廣泛接納應用。

Acousmonium系統的理念是一個在變化中不斷改良的音響裝置理念，從未規定過必須使用某一種固定的理論來定型。這樣做的目的是為了更好地實現電子音樂的空間性以及演奏性，整套設備的設計和構成都要根據實際場地、具體曲目甚至觀眾的需求而做出不同的改良和變化。相比于其他的電子音樂音響裝置，Acousmonium系統的技術配置要求非常簡單，只要一個播放終端將電聲信號輸出到控音臺，把相同的信號分散為多個音軌，并且逐一對應到分布在聲場各個位置的揚聲器，藝術家便可以在控音臺上實現對整個聲場的掌控。

對于已經具備一定相關知識和資金的技術團隊來說，組建一套Acousmonium系統早已不是一個技術難題。然而，相比于設備與技術上的問題，Acousmonium聲音擴散技術所衍生出的聲場設計，在各種理念及細節方面更為重要，比如聲場響度、揚聲器排布密度、藝術理念、空間風格等，通過這些不同點也可以區別開不同研究者的理念和學術特點。

Acousmonium相對于電子音樂的關系，就好比是傳統樂器相對于器樂演奏的音樂。眾所周知，聲學樂器（比如小提琴、長笛）發明至今已有好幾百年的歷史，可是至今依然不停地在制作工藝和技術上進行改良與創新。Acousmonium也是如此，僅擁有一套音響設備而忽視安裝的細節和不斷改良的理念就不是一套完整的Acousmonium系統，就好比只是一件銅器而沒有經過設計改良就難以成為精密的銅管樂器一樣。

2 聲場構建理念

以GRM音頻系統研究為例，其特點在于對每一個揚聲器的調試都有非常高的要求。為了達到理想的藝術表現效果，除了需要使用高音質的揚聲器（比如Genelec 8020、Elac ELT-7 mkII等產品）外，還會用到一些舊型號，甚至是使用了多年的揚聲器，比如JBL 4312、Elipson球狀揚聲器等。這些揚聲器在功率、音色、覆蓋角度等方面出現不同程度的衰減，如某些音域表現不平整。因此通過濾波器進行信號處理，僅使用它們依舊能表現得比較出色的音色的部分。GRM的理念認為，這些功能不同的揚聲器在整個聲場內的作用就如同交響樂團中的不同樂器，只要加以合理地調控運用，就能夠使其交織成一個整體，藝術性上實現接近完美且圓潤的音色。

圖2所示為2016年學術交流音樂會Musique Reaction的聲場設計，圖3為音頻系統的最終安裝結果。

哈佛大學的圖馳庫教授對此提出了不一樣的觀點，他認為構建聲場就應該全部都使用高質量、完全相同型號的揚聲器，來達到每個角落都擁有幾乎相同的聲場效果的技術性完美。

MOTUS針對每一個揚聲器的功能位置以及朝向進行仔細的斟酌考慮，拓展了如何根據現場的實際揚聲器狀況專門進行設計的理論。MOTUS傾向于在控音臺上進行調控，對應某些型號揚聲器的音軌會使用一定參數的濾波器。經過調試以后，實現系統整體上的全頻譜覆蓋，但并不是趨向于絕對的平整，這些處理過的揚聲器還發揮了修飾音色的功能。

這樣做可以避免較大功率音頻系統播放時高頻太過刺耳的現象。在電子音樂的創作過程中，由于電聲信號的演算，經常會出現某些低頻或高頻過于突出導致的不均衡的現象；有時因為工作室內的揚聲器功率相對較小，或部分揚聲器對高頻部分的響應不靈敏，這個技術問題可能并不明顯。而在使用更大功率高品質揚聲器演奏同樣的文件時，均衡問題由于音量的關系變化就容易出現明顯差異，有些高頻的聲音就會顯得非常刺耳，破壞了正常的音樂藝術效果，甚至引起聽眾的不適。使用分頻揚聲器組合頻譜的技術來解決這個問題，圖2標示的PS即為高頻揚聲器（projecteur du son），它是一種專門播放高頻部分的揚聲器，與PS相關聯的一系列揚聲器都是用來做一個整體的音色增補作用。這樣做既能表現出音樂所需要的內容，又能很好地解決常見的刺耳問題。

3 Acousmonium系統的聲場空間構建

3.1 實現全方位的空間性

在Acousmonium系統中，通過對揚聲器擺放的遠近和投射方向的構建實現空間性。如為了使聲音聽起來更遠，遠處的揚聲器會故意不直接朝向觀眾，而是朝著墻或地面方向播放。

GRM最早的想法是使用前、中、后各一對總共6個揚聲器組合起來實現全方位的聲音擴散，然而在實際操作中，各個揚聲器之間聲音擴散相互銜接的效果并不特別理想。而且當一部音樂中有多個聲音混合時，僅用6個揚聲器很難準確表現出豐富的空間感。因此后來就改為正前、中前、中后、正后8個方向播放，通過漸變疊加的方式表現出一個相對平整的過渡。此后這種八聲道制式在喬納丹·普拉杰（Jonathan Prager）和丹尼爾·比梭（Daniel Bisbau）等人的一系列研究實踐中得到廣泛應用。

由于Acousmonium聲音擴散系統使用各種不同型號、不同功能的揚聲器，聲音的空間性不僅可以從位置上分辨，還可以通過音色、響度等其他因素輔助辨別。在聲場的空間設計上，最初默認是左右雙聲道的形式，即所有布置在左側的揚聲器都共享左聲道信號，所有右側揚聲器使用右聲道信號。通過揚聲器的擺放位置、指向、調音等，實現空間特質的改變。伴隨著電子音樂的演變發展，經過一系列的改良以及擴聲家的探索，出現了多聲道音樂（Multichannel music）作品，通過數字調音臺保存各項設置各種手段，聲音的空間性能夠以藝術化的方式呈現。

比利時蒙斯音樂學院的阿娜特·凡得·戈爾妮認為，聲音的定向和定位除了表現空間性以外，還決定了人們在聽到聲音時的心理狀態，比如當聽到來自后方的廣域聲音時，人們會提高聆聽專注度，因此更加適合帶有文字信息的語音。哈佛大學的圖馳庫教授也認為，聲音的空間性和藝術性具有非常豐富的變化以及可能性，值得去探索。

3.2 雙Acousmonium系統的嘗試

這類電子音樂作品形式的又一次進步發生在1998年，紀念“具體音樂”（由皮埃爾·舍費爾提出的一種音樂思想，指運用直接在聽到的聲音上進行創作的“具體式”手法的音樂）誕辰50周年的音樂會上，丹尼斯·杜佛特地創作了由兩套Acousmonium系統同時演奏的作品《Terra Incognita》。當時在劇場內擺設了兩套Acousmonium系統，分別負責寬廣的環境音和細節相對豐富的聲戲（sequence jeu）。這種雙Acousmonium系統的嘗試，在聲音空間的層次感上獲得了非常好的表現，最終演變成為內外雙環繞聲系統的設計思想。圖4所示為2014年國際學術交流活動Festival Futura的聲場設計圖。

雙環繞聲系統可以更加確切地表現出空間的豐富性，讓聲音的空間感多了一個維度。除了采用雙環繞聲系統外，揚聲器空間位置設置的不對稱性也是特色。1958年，皮埃爾·亨利在“具體音樂”會上就曾把音頻系統設置成不對稱方式，因為他們普遍認同聲音的藝術性并不只局限于表現真實或者逼真感。在設有表現空間感的聲音文件里，要根據曲目分析實際的空間情況，按照音樂要求選擇并且調控揚聲器，即使整個系統播放只有左右兩個聲道的信號，也依舊可以實現變化豐富的現場空間效果。這需要大量實踐和經驗的累積。

3.3 與多聲道聲音系統的區別

這種設置空間位置不對稱性的系統追求藝術美學而非技術理性的理念，與哈佛大學圖馳庫教授對空間的理解背道而馳。與一些歐洲研究學者不同，圖馳庫教授認為多聲道音樂具有更多的發展空間，但是必須在保障整體統一并且精密的前提下。受他的影響，美國電子音樂會中使用杜比環繞聲系統的現象比較廣泛。圖馳庫也運用多聲道的新技術創作過大量的聲音藝術作品。

Acousmonium系統與多聲道系統的另一個區別是，多聲道系統空間移動的操作是在創作音樂的時候完成設計并固定的；而Acousmonium系統對于空間的處理，除了同藝術家一起完成作品創作外，在作品的表演時，還必須在現場根據實際的音響效果進一步對音頻系統進行改動，最終才算完成現場空間效果。因此，Acousmonium系統需要每次都針對劇場和實際演奏音效進行設計。

4 移動性和接納性

時至今日，電子音樂的研究已經在全世界范圍鋪開，相關的演出活動逐漸變得頻繁。然而，許多現有劇場不見得擁有足夠高品質的音頻系統或寬松經費支持音頻系統升級，以滿足電子音樂對空間的要求。因此，有一部分學者比如丹尼斯·杜佛、喬納丹·普拉杰、阿娜特·凡得·戈爾妮等人一直致力于研究開發一種能夠便于移動的Acousmonium系統，目的是可以快速移動到指定演出地點，并且在較短時間內完成系統的搭建調試。

關于Acousmonium系統如何接納劇場空間、表現作品內容，音頻設計尤為重要。要綜合劇場實際的空間大小、層高容積、吸聲狀態等因素選擇合適的揚聲器，并對各種型號的揚聲器性能以及現場的聽音效果有完整而且深刻的理解。即使同一個揚聲器在不同情況下的使用也是不同的，比如圖4的前方EV1和后方的EV2，在一個小劇場內起的作用是音色變換，而在一個空曠的室內構建Acousmonium系統時，EV1和EV2就可能作為補聲使用。而后要對選擇的每一個揚聲器的擺放位置、安裝高度、角度，以及播放的音量、濾波器均衡進行嚴密而且謹慎的考量，針對劇場空間音響效果進行調試。在二十多年的研究之后， 許多研究者都已經擁有符合自己理念的、成熟且完善的工序，甚至可以完成在室外的聲場鋪設。圖5為MOTUS在馬賽公園舉辦的室外演出。

5 可操作性

Acousmonium系統另一個重要的特點是這套系統始終保持了人本操作的思想，盡管以目前的電子技術完全可以實現聲像、音量、效果器包絡的自動化操作。但是從許多音樂會的經驗來看，顯然由人演奏的效果，各種多樣性表現要好于機械自動化操作。因為大部分研究者意識到，當音樂家開始掌握一種樂器時，就能通過演奏對已經固定的音樂賦予一種新的演繹。研究者們更傾向于邀請藝術家或作曲家在音樂會上對Acousmonium系統進行操作演奏，因此，許多技術的改良都是為人的演奏而提供便利。演奏的音樂家需要對這種音頻系統足夠熟悉，并且熟悉需要演奏的樂曲。所以，真正操作Acousmonium系統的應該是熟悉電子音樂的音樂家，而非技術人員。這點在GRM、哈佛大學、比利時蒙斯音樂學院等電子音樂的先驅研究團體中也取得了共識。

為了簡化系統并且便于操作，Acousmonium系統的調音臺上，聲軌排布方式有一定的設計參考價值。

圖6是為了實現演奏而做的調音臺聲軌分布設計，大致分為三塊區域，每塊區域各四對推子，除不需要考慮空間感的區略有特殊，其余的都是以左右聲道相鄰安排在調音臺上。這樣設計可以方便雙手同時掌控某一塊區域的全部推子，一次性操作。當然為了實現更便捷的操作，也可以在同一塊區域內使用左右鏡像的排布方式。圖6中排布方式是為了方便演奏曲目的操作，并不是唯一的排布方法。

6 結語

Acousmonium系統在長達四十多年的應用實踐中，證明它有足夠的能力在未來幾十年依舊適應電子音樂的發展需求。近年來，國內相關音樂院校相繼開設了電子音樂課程，需要不斷學習并且吸收國外研究者的經驗。

致謝：感謝撰寫過程中Denis Dufour與Jonathan Prager所提供的幫助以及授權研究性圖片資料。

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作者簡介：

王兆谷，留法聲音藝術家，現代音樂研究者。師從著名音樂家丹尼斯·杜佛學習具體音樂以及電聲藝術。目前在法國國家媒體中心下屬音樂研究集團（Institution National dAudiovisuelle-Groupe de Recherche Musicale，簡稱INA-GRM）中從事研究工作。參與的研究課題有現代音樂的創作手法及其基本美學原理、Acousmonium系統的現場應用與演奏技術等，并與世界各地的學術機構保持密切友好的交流關系。

（編輯 王 芳）