測(cè)量傳聲器位置與音質(zhì)的關(guān)系

摘要：古琴由于其聲學(xué)構(gòu)造，有著獨(dú)特的音響表現(xiàn)。本人通過(guò)對(duì)古琴進(jìn)行錄音和研究數(shù)據(jù)對(duì)比，致力于分析在拾取古琴聲音的時(shí)候，傳聲器的位置與古琴“剛勁”音質(zhì)的關(guān)系。通過(guò)介紹“剛勁”的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、聲學(xué)數(shù)據(jù)分析、主觀評(píng)價(jià)結(jié)果，較為客觀地對(duì)比傳聲器的不同位置對(duì)古琴“剛勁”程度的影響。

關(guān)鍵詞：古琴? 傳聲器? 剛勁? 音質(zhì)

當(dāng)今科技的發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)音樂(lè)的傳播形式有很大的影響，通過(guò)電聲技術(shù)，我們可以輕而易舉地拾取到樂(lè)器的聲音。那么對(duì)于古琴這件有著深厚的文化內(nèi)涵和精神寄托的文人樂(lè)器，它的音響表現(xiàn)與審美特征有什么樣的關(guān)系呢？古琴自古以來(lái)有著“恬”“靜”“和”“清”的審美表現(xiàn)，古人講究“余謂琴者心也，琴者吟也，所以吟其心也”。但是現(xiàn)代電聲技術(shù)的運(yùn)用，尤其是北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式導(dǎo)演張藝謀將千年古琴“太古遺音”搬上了舞臺(tái)，古琴的審美也不知不覺(jué)滲入了現(xiàn)代人的理念，很多人在欣賞古琴時(shí)都會(huì)用“剛勁”這樣的詞來(lái)形容，事實(shí)上，古琴發(fā)聲很小，它不像鋼琴那樣有巨大的共鳴系統(tǒng)，那以現(xiàn)代聽(tīng)眾的角度來(lái)看，距離古琴多遠(yuǎn)才能聽(tīng)出“剛勁”的感覺(jué)呢？

一、對(duì)于“剛勁”的定義

根據(jù)新華字典的解釋?zhuān)皠偂币馑紴椋河?，與“柔”相對(duì)?！皠拧庇袃煞N解釋?zhuān)皇橇?、力量，二是精神、情緒、興趣?！皠倓拧币辉~的含義為挺拔有力，在這里可理解為聲音蒼勁、挺拔有力。用通俗的鑒賞標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，表示為高頻明亮、中頻平穩(wěn)、低頻厚重。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)概述

用6只型號(hào)為AT4041的傳聲器按照10cm、20cm、50cm、100cm、150cm、200cm的距離指向古琴第八徽和九徽之間。為了減少傳聲器的不同方位對(duì)測(cè)量造成的誤差，盡量將傳聲器放置成一條直線，同時(shí)為了避免前一個(gè)傳聲器對(duì)聲音的遮擋，影響到后一個(gè)傳聲器的拾音，所以我們將各個(gè)傳聲器稍微錯(cuò)開(kāi)，保證六只傳聲器在同樣的位置、同樣的角度拾取到古琴同一個(gè)部位的聲音。傳聲器的角度為0°（與水平線平行），高度（與地面的垂直距離）為70cm，錄音增益為50dB。測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)如圖1：

2.傳聲器說(shuō)明

為了較少地拾取空間的聲音，保證聲音樣本采集的高保真度，盡可能多地還原古琴真實(shí)的聲音，所以選擇了心形指向性傳聲器。古琴發(fā)聲面積大，但響度小，因此選擇了高靈敏度的電容話筒。鐵三角AT4041傳聲器屬于心形指向性電容傳聲器，具有平滑、高頻率響應(yīng)、高輸出及極高的最大聲壓輸入音量，其無(wú)變壓器電路設(shè)計(jì)，能有效減低電路中所產(chǎn)生的噪聲。設(shè)有高通濾波開(kāi)關(guān)和高耐用性銅制外殼，可以拾取到清晰的古琴的聲音。

3.系統(tǒng)流程

6只傳聲器通過(guò)NATRIX聲卡與protools音頻工作站相連，聲卡外接Newsmy KH310A音箱，音箱與DANGEROUS D-BOX監(jiān)聽(tīng)控制器連接。

4.測(cè)量?jī)?nèi)容

演奏者依次彈奏了空弦音、按音、泛音三組，每組包括了古琴的定弦音高即C-D-F-G-A-C-D共7個(gè)音高，每個(gè)音高彈奏兩遍，除此之外，我們還拾取了古琴的三個(gè)樂(lè)曲片段。

三、聲學(xué)數(shù)據(jù)分析

為了客觀地對(duì)比不同位置的傳聲器拾取的古琴聲音的區(qū)別，筆者運(yùn)用sonic visualiser對(duì)6只傳聲器拾取到的空弦音的第一個(gè)音高測(cè)量了它們的頻譜（圖2）、基音（圖3）、音量、動(dòng)態(tài)范圍、自然衰減時(shí)間（圖4）。運(yùn)用GMAS測(cè)量了它們的諧音頻率比和諧音能量比（圖5）。由于每個(gè)音高演奏者彈奏了兩遍，這里筆者選取了相對(duì)較好的一遍進(jìn)行測(cè)量。以下將六只傳聲器按照距離古琴由近到遠(yuǎn)的位置分別標(biāo)位a-b-c-d-e-f。

1.頻譜分析

觀察6只傳聲器拾取信號(hào)的頻譜圖，可以看出：a、b傳聲器頻譜圖中的黃色部分占比最小，c、d傳聲器頻譜圖中的黃色部分占比居中，e、f傳聲器頻譜圖中的黃色部分占比最大，這說(shuō)明a、b傳聲器拾取的聲音噪音成分最小，e、f傳聲器拾取的聲音噪音成分最大，c、d傳聲器拾取的聲音噪音成分居中。a、b傳聲器聲音頻譜紅色部分最多，e傳聲器聲音頻譜的紅色部分最少，這說(shuō)明a傳聲器拾取的諧音能量最強(qiáng)，e傳聲器拾取的諧音能量最少。

2.基音分析

通過(guò)分析基音可以看出：c傳聲器的基音頻率最高，為68Hz，b傳聲器的基音頻率最低，為65.7Hz。由于基音決定了聲音的音高，所以可以得出c傳聲器拾取的聲音音高是最高的。

3.音強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍及自然衰減時(shí)間分析

通過(guò)分析音強(qiáng)可以看出：b傳聲器拾取的動(dòng)態(tài)范圍（60.3949dB）最大，c傳聲器拾取的動(dòng)態(tài)范圍（23.5003dB）最小，這說(shuō)明了b傳聲器可以拾取到較大的動(dòng)態(tài)范圍；從自然衰減時(shí)間可以看出，c傳聲器的自然衰減時(shí)間（2.91s）最短，所以c傳聲器拾取的聲音更為清脆。

4.諧音頻率比及諧音能量比分析

傳聲器a的基音頻率為131.89Hz，音強(qiáng)為11.09dB，諧音頻率比和諧音能量比均為1；第二諧音頻率為263，78Hz，音強(qiáng)為34.74dB，諧音頻率比為2.0，諧音能量比為3.1；第三諧音頻率為395.68Hz，音強(qiáng)為31.23dB，諧音頻率比為3.0，諧音能量比為2.8；第四諧音頻率為528.02Hz，音強(qiáng)為33.30dB，諧音頻率比為4.0，諧音能量比為3.0；第五諧音頻率為659.46Hz，音強(qiáng)為18.59dB，諧音頻率比為5.3，諧音能量比為1.7；第六諧音頻率為794.94Hz，音強(qiáng)為11.95dB，諧音頻率比為6，諧音能量比為1.1。

傳聲器b的基音頻率為197.72Hz，音強(qiáng)為30.95dB，諧音頻率比和諧音能量比均為1；第二諧音頻率為395.92Hz，音強(qiáng)為19.27dB，諧音頻率比為2.0，諧音能量比為0.6；第三諧音頻率為594.62Hz，音強(qiáng)為15.48dB，諧音頻率比為3.0，諧音能量比為0.5；第四諧音頻率為794.78Hz，音強(qiáng)為21.97dB，諧音頻率比為4，諧音能量比為0.7；第五諧音頻率為928.39Hz，音強(qiáng)為20.83dB，諧音頻率比為4.7，諧音能量比為0.7。

傳聲器c的基音頻率為197.40Hz，音強(qiáng)為3.52dB，諧音頻率比和諧音能量比均為1；第二諧音頻率為426.98Hz，音強(qiáng)為31.04dB，諧音頻率比為2.1，諧音能量比為8.8；第三諧音頻率為593.98Hz，音強(qiáng)為24.27dB，諧音頻率比為3.0，諧音能量比為6.9；第四諧音頻率為794.78Hz，音強(qiáng)為21.97dB，諧音頻率比為4，諧音能量比為0.7；第五諧音頻率為857.77Hz，音強(qiáng)為15.86dB，諧音頻率比為4.3，諧音能量比為4.5。

傳聲器d的基音頻率為197.84Hz，音強(qiáng)為8.83dB，諧音頻率比和諧音能量比均為1；第二諧音頻率為395.68Hz，音強(qiáng)為5.07dB，諧音頻率比為2.0，諧音能量比為0.6；第三諧音頻率為594.87Hz，音強(qiáng)為21.27dB，諧音頻率比為3.0，諧音能量比為2.4；第四諧音頻率為794.06Hz，音強(qiáng)為7.68dB，諧音頻率比為4.0，諧音能量比為0.9；第五諧音頻率為991.90Hz，音強(qiáng)為12.57dB，諧音頻率比為5.0，諧音能量比為1.4；第六諧音頻率為1257.04Hz，音強(qiáng)為27.29dB，諧音頻率比為6.3，諧音能量比為0.7。

通過(guò)計(jì)算6只傳聲器的諧音頻率比和諧音能量比，可以看出b傳聲器較a傳聲器拾取的聲音高頻諧音更豐富些，基音能量較a傳聲器強(qiáng)一些，所以b傳聲器拾取的聲音要透亮一些，音高感更明確一些。c、d傳聲器拾取的聲音噪音成分多一些，這可能與距離較遠(yuǎn)有關(guān)，也與電腦內(nèi)錄有關(guān)，另外這兩只傳聲器的聲音諧音能量都很弱，在聽(tīng)感上較為淡薄。

四、主觀評(píng)價(jià)

對(duì)音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)涉及到了人的生理聽(tīng)覺(jué)和心里聽(tīng)覺(jué)的差異，還與個(gè)人的文化背景、聽(tīng)音習(xí)慣和偏好有關(guān)，沒(méi)有哪兩個(gè)人的看法是完全一致的，并且事前的暗示會(huì)影響人的主觀判斷，因此在做主觀評(píng)價(jià)時(shí)，我們盡量以一組人為單位，保持聽(tīng)音環(huán)境的一致，并且將6只傳聲器所錄的樂(lè)曲片段打亂順序播放，以獲得較為精確的評(píng)價(jià)結(jié)果。具體情況是：將3首樂(lè)曲片段分為三組，每一組有6個(gè)音頻，分別是6只不同位置的傳聲器所拾取的聲音，將6只傳聲器按由近到遠(yuǎn)的距離編號(hào)為：a，b，c，d，e，f。問(wèn)卷將“剛勁”程度用數(shù)字“1-5”來(lái)表示，“1”為程度最低、“5”為程度最高。

實(shí)驗(yàn)人數(shù)：7人

監(jiān)聽(tīng)音箱：GENELEC 1037C

監(jiān)聽(tīng)音量：-30dB（電腦音量開(kāi)到最大的前提下，調(diào)音臺(tái)SUM輸出為-30dB）

測(cè)評(píng)結(jié)果：按照測(cè)評(píng)人員對(duì)于剛勁程度從大到小的排序，結(jié)果為：

第一組：b-a-f-d-e-c

第二組：a-b-d-c-e-f

第三組：d-b-e-a-c-f

總體來(lái)看，被測(cè)人員認(rèn)為a、b傳聲器拾取的古琴聲音剛勁程度較大，而e、f傳聲器拾取的古琴剛勁程度最小。

五、樂(lè)曲片段驗(yàn)證

為了使得主觀測(cè)評(píng)的結(jié)果有較為客觀的依據(jù)，筆者選取主觀測(cè)評(píng)人認(rèn)為的剛勁程度較大的a、b傳聲器及剛勁程度最小的e、f傳聲器拾取的3個(gè)樂(lè)曲片段進(jìn)行分析，同樣是測(cè)量樂(lè)曲片段的頻譜、音強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍。

1.頻譜分析

從樂(lè)曲片段的頻譜圖可以看出：e、f傳聲器拾取的聲音頻譜黃色部分相對(duì)較多，紅色部分相對(duì)較少，a、b傳聲器拾取的聲音頻譜黃色部分較少，紅色部分較多，這說(shuō)明a、b傳聲器拾取的聲音噪聲較少，直達(dá)聲較多，諧音能量強(qiáng)，體現(xiàn)在聽(tīng)感上為中、高音區(qū)的聲音較為圓潤(rùn)，而e、f傳聲器拾取的聲音噪聲較多，直達(dá)聲較少，諧音能量弱，體現(xiàn)在聽(tīng)感上聲音較為淡薄。

2.音強(qiáng)分析

從樂(lè)曲片段的音強(qiáng)分析可以看出，a（a1為59.23dB；a2為55.76dB；a3為60.92dB）、b（b1為43.55dB；b2為43.55dB；b3為52.14dB）傳聲器拾取的聲音動(dòng)態(tài)范圍較大，而e（e1為17.04dB；e2為49.37dB；e3為37.10dB）、f（f1為36.85dB；f2為28.50dB；f3為35.30dB）傳聲器拾取的聲音動(dòng)態(tài)范圍較小，體現(xiàn)在聽(tīng)感上是a、b傳聲器的聲音更為細(xì)膩，高頻明亮，低頻豐滿，而e、f傳聲器拾取的聲音則較為平淡，力度變化較小。

基于以上分析，可以認(rèn)為在錄制古琴時(shí)，傳聲器建議放置在距離古琴20～50cm之間，小于20cm雖然能拾取到演奏的細(xì)微之處，但容易將古琴的聲音形象過(guò)分夸大，聲音不真實(shí)，大于50cm容易拾取到更多的噪聲，聲音淡薄，沒(méi)有表現(xiàn)力。20～50cm之間可以拾取到合適的古琴音響，這時(shí)候所表現(xiàn)出來(lái)的“剛勁”的程度聽(tīng)起來(lái)是舒服的，即低頻有力度，中頻平穩(wěn)豐滿，高頻明亮圓潤(rùn)，聲音聽(tīng)上去挺拔而有力，符合我們對(duì)古琴“剛勁”程度的理解，也符合現(xiàn)代意義上的古琴音響審美。

結(jié)語(yǔ)

古琴“剛勁”聲學(xué)品質(zhì)與傳聲器位置的關(guān)系只是古琴音響審美研究的一個(gè)點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量、分析它的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將聲音用可視化波形展示，有助于我們更好地把握、理解古琴的審美理念，具有重要的實(shí)踐價(jià)值。借助于聲音的客觀測(cè)量與主觀評(píng)價(jià)，我們可以直觀地“解碼”古琴音樂(lè)，是反映古琴音響本體特征的重要途徑，筆者希望在這方面的研究中，能夠繼續(xù)深入下去，讓隱藏在古琴中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都能放大化呈現(xiàn)，為古琴音樂(lè)的傳承與發(fā)展提供一些新的視角與亮點(diǎn)。

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