主流電子音樂聲音擴散系統制式解析

張一龍+陳葦婧

【摘 要】 從歷史、原理、構成、技術細節等方面詳細解析了Acousmonium、Octaphonic和BEAST三種目前使用最普遍的電 子音樂聲音擴散系統，試圖對不同制式所體現出的不同音樂理念和優勢劣勢進行評述。

【關鍵詞】 電子音樂；聲音擴散系統；Acousmonium；Octaphonic；BEAST

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.11.004

【Abstract】The author analyzes in detail the three most widely used electronic music sound diffusion systems， Acousmonium， Octaphonic and BEAST， from the history， principle， structure， technical details and other aspects， and tries to comment on different musical concepts and strengths and weaknesses embodied in different formats.

【Key Words】electronic music； sound diffusion system； Acousmonium； Octaphonic； BEAST

電子音樂的聲音擴散系統，是電子音樂現場演出的重要組成部分。電子音樂現場聲音擴散系統的發展歷史紛繁復雜，筆者重點列舉并分析Acousmonium、Octaphonic和BEAST三種在歷史上最有代表性的，也是至今使用范圍最廣的系統制式。以其發展歷程和特征為例，以點帶面，勾勒出電子音樂史范疇內，很少被人提及的電子音樂聲音擴散系統制式的發展歷程和現狀。

1 Acousmonium

Acousmonium也被稱作“揚聲器樂團”，是弗朗索瓦·拜爾（Francoise Bayle）于1974年設計、由GRM推出的一款聲擴散系統（見圖1，圖片源自INA-GRM），起初用于Maison de Radio France的Groupe de Recherches Musicales機構中。Acousmonium一詞源于Acousmatic（幻聽），是由弗朗索瓦·拜爾創造的新詞。

初期的Acousmonium系統就達到了由80只不同規格、型號的揚聲器組成的龐大規模，最開始是使用磁帶重放聲音（見圖2，圖片源自INA-GRM）。揚聲器的配置根據作曲家審美和作品的不同有較大差異。其聲音擴散是通過一個調音臺類型的界面，同時配合推子控制實現的。大量不同特性的揚聲器通過一只推子對應一只揚聲器的方式進行聲音擴散控制是相當復雜的，因此，Acousmonium也可設置為一個輸入信號路由到多只揚聲器上，從而實現一只推子控制多只揚聲器的整體幅度的功能。

該系統最顯著的特點就是采用非對稱的揚聲器陣列，而其他同類系統更傾向于采用嚴格對稱的布局。此外，Acousmonium還采用了不同的音質特性的揚聲器用于“獨奏”，揚聲器在物理上的分布和排列與樂團中樂器的分布類似時效果十分顯著。“法國廣播大樓梅西安音樂廳（Salle Olivier Messiaen）大型舞臺上的主前置陣列”能夠進一步增強樂團的類比效果。[1] ”因此，Acousmonium系統特別容易將觀眾的注意力吸引到揚聲器上，并被看作是“表演者”的角色。而其他大部分系統，則是在表演過程中努力地分散觀眾的注意力，弱化揚聲器的存在感。

相比其他系統，Acousmonium具有更強的靈活性，所以至今仍被大量運用，INA-GRM的電子音樂現場演出都使用了這個系統（見圖3，圖片源自INA-GRM），歷屆的北京國際電子音樂節的現場也常用這種聲音擴散制式。然而，這套系統也有一些局限性，特定配置的Acousmonium系統具有明顯的審美傾向，因此，作曲家們對Acousmonium的看法也是見仁見智。

Acousmonium和Cybernphone是很多人喜歡進行對比的兩個系統，它們之間的區別較小。Stevenson表示，在一些應用中，Acousmonium和Cybernphone是非常相似的：“通過控制聲像，改變強度，以及混響、均衡和揚聲器設計去修正單個聲源的感知和預混的軌道，揚聲器分布在觀眾席中。這些系統獨特的聲學特性大體上都利用了器樂合奏的方式來呈現，總體效果如同器樂重新編排的過程。[2] ”

2 Octaphonic

Octaphonic又稱八聲道系統，是一種利用八只揚聲器重放八個離散通道音頻信號的聲音擴散制式。最早的有記載的八聲道系統出現在1951年，約翰·凱奇（John Cage）在他的電子音樂作品Williams Mix中使用了四分之一英寸磁帶重放八個獨立的音頻通道。Octaphonic最初的設計理念是在不同方向上獲得等同的聲音覆蓋，八個通道的揚聲器分布在一個圓上的不同方位。八通道系統在之后的若干年里發展壯大，有很多著名電子音樂作品是在這個制式下創作并演出的，直到今天仍然被很多電子音樂作曲家青睞。

八聲道系統的揚聲器設置并不是固定的，一些八聲道系統的揚聲器指向聽音者，呈圓形分布；還有一些八聲道系統的揚聲器設置呈其他分布形式，例如，聽音者位于立方體中心，揚聲器分布在立方體的四個頂點上。這樣的設計意味著重放信息記錄在錄音介質上，也就預先設定了一種空間關系。

在電子音樂中，將揚聲器配置為八聲道制式的應用是相當普遍的，不僅因為八聲道系統對設備數量要求不高，較為經濟、便利，同時這些設備都是市面上可以購買得到的非定制設備，所以，配備一套八聲道系統切實可行。然而，對八聲道陣列中揚聲器的布局，作曲家們的意見并不完全一致。endprint

例如，英國著名電子音樂作曲家、英國伯明翰大學音樂系高級講師、BEAST 和電聲音樂工作室（Electroacoustic Music Studios）總監Jonty Harrison的八聲道磁帶作品《Streams》在電子音樂會演奏時，“主八聲道”（Main Eight）揚聲器常常配置為名為BEAST（Birmingham Electro-Acoustic Sound Theatre）的聲音擴散系統（見圖4，圖片源自Scott A. Wyatt. Investigative Studies on Sound Diffusion/ Projection.EContact！ 2（4）. 1999. http：//econtact.ca/2_4/Investigative.htm）。該配置最大的特點是能夠有效地為觀眾構建立體聲聲像，詳細情況請見下文的BEAST介紹。

電聲音樂學會前主席、伊利諾伊大學實驗音樂工作室總監、音樂創作名譽教授Scott A. Wyatt也指出，八聲道系統除了BEAST主八聲道配置，還有兩種布局方式：第一種是揚聲器圍繞聽眾形成一個圓圈的圓形八聲道揚聲器陣列，另一種是形成一個矩形陣列的矩形八聲道揚聲器陣列。圓形八聲道揚聲器陣列（見圖5）最大的優點是，對于單聲道聲源，僅僅通過控制聲像電位器就能控制用哪一只揚聲器構建聲像，而無需顧慮立體聲聲像的問題。

矩形八聲道揚聲器陣列采用了“立體聲+補聲”的重放形式。其中前方、側方和后方均為立體聲揚聲器對，前方和后方中置揚聲器均用于補聲。在這種布局下，既能以環形方式移動單聲道信號的聲像，也可將立體聲聲像從前方移動到后方。這種方式可以看作是前兩種方式的結合。

3 BEAST（Birmingham Electro-Acoustic Sound Theatre）[3]

1982年，（英國）伯明翰大學推出名為BEAST的聲音擴散系統，該系統由超過100個通道的揚聲器對組成，并設有定制高頻揚聲器陣列和超低頻揚聲器，揚聲器可以吊掛在觀眾上方，是專門針對電子音樂表演而設計的聲音擴散系統（見圖7，圖片源自Stephen Travis Pope. Audio in the UCSB CNSI AlloSphere[p]. 2005. www.mat.ucsb.edu）。

BEAST用于聲音擴散的最少的揚聲器組是英國著名電子音樂作曲家Jonty Harrison提出的主八聲道（Main Eight）揚聲器配置。它包括四對揚聲器，利用BEAST命名原則，分別叫做1號主揚聲器對、2號側展揚聲器對、3號后方揚聲器對和4號遠距離揚聲器對（對應圖4）。主揚聲器對和側展揚聲器對共同構成前方主聲像，主揚聲器對扮演著傳統錄音棚/劇場揚聲器的角色，覆蓋前排觀眾區域。側展揚聲器對具有更寬的展開角度，可以將觀眾的聲場延伸到更廣闊的空間，覆蓋中間靠后排的觀眾區域。后方揚聲器對從后方覆蓋觀眾席，增強臨場感，可構建環繞運動的聲像。遠距離揚聲器對可創建相對主揚聲器對更遠端的聲像，營造遠距離重放的效果。該基礎配置揚聲器組可加入其他揚聲器，從而增加聲源運動的可能性和不同角度的聲音。

BEAST是一個配有定制擴散調音臺的動態系統。在演出過程中，作曲家對此調音臺進行實時操控，動態控制每只揚聲器或揚聲器組的電平，以確保在真實演出空間中，可以展現隱含的空間聲音信息，進而更好地實現作曲家的創作意圖。該系統還包括現場聲音處理設備，各種真實樂器的現場演奏都能夠實時處理并融入到聲場中。

BEAST聲音擴散專用調音臺多年來也得到不斷發展。最早期的系統是常見的通用擴聲調音臺，這類調音臺的每個推子都對應一個“直接輸出”（direct output）接口。預置電子音樂輸出信號輸入調音臺的不同通道，再由調音臺每個通道的“直接輸出”接口連接至揚聲器系統。由此可獨立控制每只揚聲器，完成聲音的擴散控制。然而，這類系統的主要缺點是靈活度不高，幾乎不可能在不同格式的聲源間切換（如：四聲道、八聲道，或真實樂器演奏）。在模擬調音臺時代，聲源格式不同就需要重新插線或進行路由設置，除非調音臺的通路足夠多。

第一款定制的BEAST調音臺仍是基于量產的通用調音臺進行大規模改造的，主要的改造項目是加入矩陣輸入部分和平衡音頻輸出。通過矩陣進行信號路由，矩陣輸入可將大量輸入分配至任意推子。這就使得電子音樂現場演出中可使用多種不同格式的聲源，操作者可以在矩陣上為不同的作品設置預設。通過這款BEAST定制調音臺的早期實驗與應用，最終為設計全新的調音臺——3D調音臺提供了思路。3D調音臺（見圖8，圖片源自James R. Mooney .Sound Diffusion Systems for the Live Performance of Electroacoustic Music.PhD dissertation. University of Sheffield. 2005）是BEAST推出的一款全定制調音臺，也是BEAST推出的最后一款模擬調音臺。Jonty Harrison先生將其稱為“逆向調音臺”。與普通調音臺不同的是，該調音臺為兩通道輸入、多通道輸出。它設有12個通道輸入和32個通道輸出，輸入輸出總線連接輸入輸出矩陣路由，用戶通過點擊按鈕選擇立體聲信號是否送至對應輸出，然后用戶操作32個輸出通道的推子控制聲音擴散的動作。矩陣路由示意圖如圖8所示。該系統的附屬功能還包括：可選擇立體聲信號反相，通道輸入增益控制、通道插入點等。因3D調音臺操作靈活便捷，易于使用，所以至今仍被沿用。

隨著電子音樂界對多通道格式逐漸產生濃厚的興趣，比如八聲道格式，BEAST的各個部分如何擴散成為需要解決的問題。多通道格式的擴散對于通用擴聲調音臺以及3D調音臺來說都過于復雜。最終，由此推出了第一代MAX/MSP軟件，通過軟件的方式來解決了這些棘手的問題。這款軟件由Scott Wilson和Sergio Luque在SuperCollider編程語言和聲音編程環境下編寫的。今天，作曲家們不再使用模擬調音臺，取而代之的是數字多聲道接口，并使用MIDI推子通過專用程序進行聲音擴散的控制。推子的控制靈活性大大提高，可在系統中設置同一推子的不同功能：它既能控制一只揚聲器或一組揚聲器，還能控制一個圓形八聲道揚聲器陣列。利用這套系統，圍繞觀眾擺放在不同位置的多個八聲道組均能用來擴散八聲道聲源。在這種情況下，每只推子控制一個八聲道組。多組八聲道聲源共同擴散的案例見圖9。endprint

圖9中的BEAST系統采用了八只揚聲器為1組、10組共80只揚聲器的配置。圖中不同顏色標識的6組揚聲器分別為“主揚聲器組”（黑色）、“近距離揚聲器組”（藍色）、“地面揚聲器組”（灰色）、“上方揚聲器組”（白色）、“走廊揚聲器組”（黃色）、“頂部揚聲器組”（紅色）。這6組揚聲器的排列呈現標準的圓形或橢圓形八聲道配置，所有揚聲器向內朝向中央。同時，“舞臺揚聲器組”（粉色）所有的揚聲器指向觀眾，并略微傾斜，距離觀眾遠的揚聲器比距離觀眾近的揚聲器懸掛的更高一些。“中央揚聲器組”（綠色）由八只小型揚聲器呈圓形布局，向外指向觀眾。“摩天輪（ferris）揚聲器組”（亮藍色） 看似摩天輪，由8只揚聲器在水平軸上呈垂直圓形布局，每只揚聲器指向內。“玫瑰花（rose）揚聲器組” （暗綠色）看似教堂的玫瑰窗，是第二個垂直布局的陣列，安裝在場館一端墻面上，每只揚聲器都面向觀眾擺放。

在揚聲器系統的控制上，一個推子控制單只揚聲器已經難以駕馭這樣龐大的系統。因此，可以通過MIDI推子控制器（MIDI fader box），結合Max/MSP軟件進行擴散控制，其中每只MIDI推子可控制一組（八只揚聲器）的電平。

BEAST聲音擴散系統自問世以來的三十多年間，已經被應用在世界各地的數百場電子音樂現場演出中，并與遍布全球的音樂家們聯合演出。曾經使用BEAST聲音擴散系統的著名音樂節和音樂會包括：愛丁堡國際藝術節（Edinburgh International Festival）、你好數字（Hello Digital）活動、哈德斯菲爾德當代音樂節（Huddersfield Contemporary Music Festival）、英國普賽爾音樂廳、倫敦皇家節日音樂廳、荷蘭皇家音樂學院、伯明翰艾德里安·博爾特音樂廳、格拉斯哥亨利·伍德音樂廳。BEAST于1990年作為電子音樂現場音響系統出現在格拉斯哥舉辦的國際計算機音樂會議上，并獲得高度評價，并隨后在薩爾茨堡音樂節中亮相。

綜上，Acousmonium和Octaphonic作為電子音樂發展史上影響力最大的兩種不同制式，有著不同的設計理念和實踐范圍。BEAST作為Octaphonic大型化和復雜化的代表性制式，在創作和演出實踐中扮演著重要的角色。這幾種制式之間既有聯系，有時又有競爭，在電子音樂的發展歷程中此消彼長、共同壯大。應該注意的是，聲音擴散的制式不能離開音樂作品，制式是詮釋作品的工具和手段。作曲家和音響師對制式的選擇和個性化修改是源于創作需要的，脫離作品而單獨比較制式優劣的做法往往是片面的，得到的結果也是缺乏說服力的。

參考文獻：

[1] Harrison.Sound，Space，Sculpture- Some Thoughts on the “What”.“How”and“Why”of Sound Diffusion，1998.

[2] Ian Stevenson，Spatialisation. Method and Madness - Learning from Commercial Systems. Australasian Computer Music Conference （Melbourne； 6th - 8th July 2002），2002.

[3] James R. Mooney .Sound Diffusion Systems for the Live Performance of Electroacoustic Music.PhD dissertation. University of Sheffield，2005.

[4] Scott A. Wyatt.Investigative Studies on Sound Diffusion / Projection.EContact！ 2（4），1999.http：//econtact.ca/2_4/Investigative.htm.

[5] Stephen Travis Pope.Audio in the UCSB CNSI AlloSphere[p]，2005.www.mat.ucsb.edu.

[6] Stephen Travis Pope.Sound Composition for Sensing/Speaking Space.http：//create.ucsb.edu/stp/SeSpSp.

[7] Chris Rolfe. A Practical Guide to Diffusion.EContact！ 2（4）. Electronic journal. 1999.http：//econtact.ca/2_4/pracdiff.htm.

[8] Wikipedia.https：//en.wikipedia.org.

作者介紹：

張一龍，聽覺藝術博士。現任中國傳媒大學藝術學部音樂與錄音藝術學院講師，碩士生導師。連年擔任中國國家交響樂團、中國廣播民族樂團特約錄音師，中國民族音樂節、北京胡琴音樂節首席錄音師，北京國際電子音樂節音響總監。作品屢獲五個一工程獎、文華獎、金鹿獎等專業大獎。

陳葦婧，錄音工程師，音頻技術碩士。現任北京人民廣播電臺技術中心錄音工程師。作品獲廣播節目技術質量獎（金鹿獎）播出技術質量獎一等獎、錄制技術質量獎二等獎，中國電影電視技術學會影視科技優秀論文獎一等獎。endprint