关于电子乐概念

    陈吟

     

     

    【内容提要】

     

    节选自陈吟编著的《电子乐起源》导言部分,本文简略地介绍电子乐技术、电子乐作曲、计算机音乐等概念,例举电子 乐作曲的一些可能性以及电子乐的意义。本文通过一些历史事实说明:

    ·      英文“电子乐”(electronic music)的称呼是 1931 年在美国最先出现的,比德文“elektronische Musik”早了 大概 18 年。

    ·      电子乐概念不仅包括学术电子乐也包括大众电子乐。

    ·      用电子乐器演奏的大众电子乐在 20 世纪初就起源了。近年来的一些研究表明固定媒介的一些原创思路在 20 世纪

    20-30 年代就形成了,并进行了多种实验,学术电子乐在二战结束前就起源了。

    ·         “电声学音乐”(英文 electroacoustic music,德文 elektroakustische Musik)词组是 1929 年在德国出现的。 50 年代下半叶到 60 年代这个词组在法国被用于代表固定媒介的学术电子乐。这个词组逐渐扩散到其它一些国家而 且含义也在扩展。在大多数情况下这个词组可理解为学术电子乐,但不适合用来代表整个电子乐。

     

    搞清这些问题对电子乐的起源和早期发展历史做出公正的评价至关重要。 注:《电子乐起源》一书面向广大读者,预计 2017 年出版。对本文的意见和建议请联系:emusicbook@outlook.com 关键词:电子乐、电子音乐、电子乐起源、电子乐技术、电子乐作曲、计算机音乐、电声学音乐

     

    【作者简介】

     

    陈吟,男,1956 12 月出生于四川隆昌,物理学家、计算机工程师、电子乐历史学者。陈吟高中毕业后当过下乡知青 和工厂电工,但一直保持着对科学的热爱,1977 年考入兰州大学物理系。大学三年级期间他考取美国哥伦比亚大学李 政道教授组织的中美物理留学计划(CUSPEA),于 1981 年秋季到爱荷华州立大学读研究生,1986 年获得物理博士学位。 陈吟在美国能源部艾姆斯国家实验室和威斯康辛大学-密尔沃基表面物理实验室从事凝聚态物理、表面物理、超级计算机数值方法科学研究数年,又获得计算机工程硕士学位。此后陈吟的兴趣转向计算机语音识别、人工神经网络和数字信 号处理等应用技术领域,在美国凯斯公司等担任资深技术顾问和项目负责人,组织、设计和开发了一系列计算机应用软 件。陈吟在 70 年代末期第一次接触到电子乐便产生了浓厚的兴趣,到美国后陆续从北美和欧洲收集了大量电子乐作品

    和文史资料。他多年来把研究电子乐历史和科技史作为个人爱好,并参与相关文物鉴定。陈吟于 2013 年退休后空闲时 编著《电子乐起源》。

     

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    就西方音乐而言,经过十几个世纪的实践人们熟悉的“音乐”概念抓住了一些主要的因素,如旋律、和声、节奏,创作 出一大批优秀音乐作品。也应该看到这种传统的音乐概念和作曲技巧在很大程度上受到一些客观条件的限制,除了人的音乐感知规律外,还有声学乐器和人工演奏等原因:


     

    · 只采用少数几个音高作为乐音,常见的选择七个离散音高的七声音阶。其根本原因是受限于人脑短期记忆力 在短时间内大多数人对少数几个音高更容易记得住,便于作曲者谱曲、表演者演出(演唱或演奏)以及听众欣赏和学 习。其它音高通常被排除在乐音之外(滑音、颤音是特例)。

    ·      音高相对于其它声音感知量(音量、音色、织体、包络、持续时间、空间分布等)具有特殊性 - 音高差别更容易 被辨别和记忆、八度音等价性、音高之间的协和与失调关系等。因此在音乐传统中占主导地位的是由音高构成的弦 律与和声,其理论强调所用音高之间的关系。

    ·      音乐作为一种艺术形式所选声音材料要与日常生活中司空见惯的“现成声音”(found sound 或者 ready-made sound)有所区别,即音乐要特殊的“乐音”,比如声学乐器产生的具有一定音高的声音。各种噪音更是不得入音乐的大殿之堂(打击乐器的噪音是例外)。

    ·      受到机械结构和物理发声机制的限制声学乐器能产生的音色种类很有限,而且每种乐器的音色比较固定单一。为了 丰富音乐声音通常采用和声、复调、多种乐器参与演奏(即构成“织体”texture)等方式来弥补。

    ·      由于声音通过空气中气体分子的压力变化来传播,来无形去无踪,乐音只好用某种文字符号 - 音符来标记。作曲过程一般先由作曲者根据音乐构思写下曲谱(即兴演奏除外),即对音符进行编排组织。然后表演者执行曲谱指令 并试图对曲子的含义进行诠释,当然这种诠释不总是能准确地体现作曲者的意图。由音符构成的曲谱是抽象的,是作曲者音乐构思和情绪表达的书面表述,但还不是对声音波形的详细准确的表达,更不是具体的声音。曲谱只有经 过表演者的执行和诠释才能变成具体的声音从而造成听众的听觉经历,而不同的表演者产生的声音总会有一些差别。 从音符编排出发的音乐被称作“音符组织音乐”(note-based music)。音符组织音乐采取的是从抽象表述到具体 声音的作曲策略。

    · 一位表演者只有十个指头,用双手最多只能同时操控十个音,例如使用钢琴和风琴这样的键盘乐器。一个人难以同时操控多种或多台乐器。涉及到多种音色的音乐如交响乐就需要一个庞大的乐队,需要排练、协调和音乐指挥,这 就增加了成本和增长了出产周期。

    ·      声学乐器存在一些缺陷。对钢琴来说手指离键后琴声很快衰减消失,难以产生持续音或随时控制声音;小提琴可以产生持续音和做到对声音连续控制,但难以实现完整的和声。

    ·      节奏的速度和复杂性、动态变化程度等也受到乐器和人工演奏能力的限制。

    · 声音在空气中迅速衰减,无法长期保留,无法远距传播,也无法复制。如果不采用演奏步骤记录(用于控制全自动 演奏乐器)或者某种声音编码(encoding)技术(录音、音序指令、计算机程序等),为了造成听觉经历表演者与 听众必须在同一时间处于同一场所。

    ·      音乐声音的空间分布也受到声源布局和场地声学特征的限制。

    ·      声学乐器产生的音量以及声音在空气中的传播距离很有限,没有电子功率放大电路现场表演音乐会的规模就不可能很大。

    ·      缺乏有效的通讯传播手段音乐表演也只能是局域事件,等等。

     

    以上这些就是在电子乐技术出现之前音乐的状况。小规模的专业音乐表演和歌剧院往往是权贵和殷实人家的奢侈品,难以成为普通人群就能消费的大众化产品。没有唱片留声机,没有录音机,没有有线广播,没有无线电收音机,没有有声 电影和电视,没有计算机,没有互联网,没有智能手机,就是到了 18-19 世纪音乐行业仍以销售曲谱为主,声学乐器为 辅,有条件的人家在家中或社交圈子里演奏自娱自乐。音乐的正规组织表演主要发生在宫廷和城市音乐家行会等,带有特殊的社会功能。

     

    18 世纪下半叶到 19 世纪上半叶(1760-1820/1840 年)从英国兴起的以机器取代人力畜力、以大规模工厂化生产取代个

    体作坊手工生产的一场生产与科技革命蔓延到西欧一些国家和美国,被称为“第一次工业革命”。紧接着 19 世纪下半 叶到 20 世纪初期(1870-1914 年)西欧、北美及日本发生了“第二次工业革命”,以钢铁生产和电力的大规模应用为 。电报、电话、电灯、发电机、电动机、供电网等得到普及。第二次工业革命的领军国家是美国和德国。1904 年 人们发明电子二极管,1906 年发明电子三极管,1913 年发明电子真空三极管,标志着电子时代的到来。紧随着是无线 电技术的实用化。

     

    社会急剧变和科学技术的突飞猛进,从技术上、经济上和文化氛围上为松动甚至排除上述一些音乐的约束条件提供了 可能性,也就为音乐的飞跃发展创造了新的契机。20世纪期一种被称为“电子音乐”(electronic music,通常在中 文中也被简称为“电子乐”)的新型音乐诞生了。可以说此后科学和技术在音乐中取得了空前的崇高地位。一些电子乐


     

    实验模糊了科学、技术、工程、商业与艺术之间的界限。电子乐先驱中许多是非音乐科班出生的科学家、工程师、发明家电子技术和计算机迷、艺术家、商业家等(有正面也有负面的作用),他们的创新动机包括好奇心、科技探索、艺术探索、商业化、社会责任感等。现在电子乐成为一个跨学科综合性很强的领域,其理论和应用涉及到音乐、物理、声 学数学、电子技术、模拟和数字音频信号处理、计算机科学、人工智能、信息科学、互联网、通讯、影视、电脑游戏、 多媒、历史、美学、语言学、心理声学、神经科学、认知科学、生理学和康复医学等学科。电子乐对科学技术的高度依赖使得对音乐的讨论离不开对相关电子乐技术和电子乐作曲技巧的讨论。因此“电子乐”称呼往往包含了电子乐技术、 电子乐作曲技巧和电子乐音乐作品的内容。

     

    一种较流行的电子乐定义是“音乐使用了由电子技术产生或经过电子技术处理的声音”。电子技术的理论基础是物理学 中的电磁理论。声音同电磁现象从表面上看没有多大关系,二者分别属于不同的物理学科 前者是声学,后者是电磁学和电动力学(电的“动力学”)。因此研究电子乐历史首先面临的最基本的问题就是人们是怎样想到要把声学问题转 化为电磁问题来处理?用电子技术产生和处理声音的理论基础和技术手段是什么?是谁发现了这些理论基础和发明了这些技术?等等。迄今为止对电子乐技术的起源还没有一个较系统的综合描述。搞清这些问题需要刨根问底,除了书籍和 报刊杂志文章外,还需要查阅当时大量原始的科技和专利文献,发掘出电子乐技术原创思路和发展的一系列关键步骤。

     

    电子乐技术和电子乐作曲技巧不是来自某个人的突发奇想,而是建立在科学、技术、艺术和音乐实践的长期知识积累上的,比如:

    · 对物理与声学的科学研究揭示了声音的基本物理性质及其运动规律,建立起产生、处理、传输、分布声音的物理与 声学理论基础。

    · 对人类听觉和音乐感知的研究初步了解了人对声音及音乐感觉、感知和认知的一些能力和机制,也就为发展新型音 乐提供了心理声学依据。

    · 长期以来人们凭借想象力和创造力进行了多种与声音有关的技术尝试,包括仿生人类发声器官的“语音机器”,试图记录声音痕迹的“通用语言”、速记和把声音视觉化,远距传输和广播声音的设想与实验等。这些尝试的思路和 原理成为电子乐技术的一部分重要基础。

    · 十几个世纪以来在音乐技术和作曲技巧上不断有过一些发明创造或前卫的尝试,但由于当时缺乏必要的科学技术条 件要么难以实施,要么无法充分发挥其作用。其中一些尝试如微分音、算法作曲、自动演奏乐器、多音色乐器等成为电子乐思路的源泉。

    · 人们对电磁现象的理性认识在 19 世纪有了长足发展,包括对电磁振荡现象的发现和交流电的发明。19 世纪下半叶 电力技术开始进入实用阶段。利用电报技术实现了声音频率信息用电线传输。电话开启了把声音波形用电信号(比如电压值)来表达。无线电报催生了电子技术。电话、无线电广播和通讯以及军事需要等促进了电子技术和音频技 术的发展,也为电子乐提供了关键的技术手段。

    ·      把声音用某种机制“凝固”下来,使得对声音材料进行非实时处理成为可能。录音技术的初衷是尽可能忠实地记录、存储和复制声音,但保真度的缺陷以及播放变速等又提供了改变声音的一些方法。

    ·      电影镜头蒙太奇等剪接方法和无线电“广播剧”的声音编排为电子乐编辑和处理提供了借鉴。

    ·      对声音编码的分析导致固定媒介采样处理和声音合成作曲。

    ·      声音波形的数字化表达特别是采用数字计算机技术使电子乐乃至整个音乐技术如虎添翼。

     

    所有这些产生新的声音材料,较精准地处理改变声音,较忠实地记录、存储和复制声音,有控制地传输和分布声音等 提供了必要的技术保证。

     

    历史每一项电子乐技术往往是多人贡献的结果。比如一种流行的简化说法是“爱迪生发明的录音机对电子乐起到了至 关重要的作用”,实际情况要复杂得多。记录声音的思路和实验早就有了,但具备声音播放功能的机械录音发明主要涉及到以下一些人:

    · 1877 年法国人查尔斯·克罗斯(Charles Cros1842-1888)最先提出了机械录音机的设想,并且想到了唱片制作 的蚀刻工艺。

    · 美国发明家托马斯·爱迪生(Thomas Edison1847-1931)稍后但是独立地发明,由他的助手 美籍瑞士裔机械 师约翰·克鲁齐(John Kruesi1843-1899)制作了第一台用锡箔作为录音介质的圆柱机械录音机。这个简单装置 能够根据锡箔刻痕播放记录的声音。这是录音技术发展的重要一步。


     

    ·      当时爱迪生等人的锡箔圆柱录音机质量还不可靠,锡箔介质用几次就坏了,反正商业口授录音用一两次后也不保留。美国化学家奇切斯特·贝尔(Chichester Bell1848-1924)和美国科学仪器制造家、工程师、发明家查尔斯·藤 特(Charles Tainter1854-1940)花几年时间加以改进,最后采用硬蜡质介质。

    ·      1887 年德国-美国发明家埃米尔·柏林勒(Emile Berliner1851-1929)发明的留声机唱片更为流行,成为当时 音乐录音的主要介质形式。

    ·      爱迪生也改进了圆柱机械录音机,但他当初不支持音乐录音销售,认为是把录音机当作“玩具”,会影响其在商业上口授录音的生意。爱迪生也不喜欢当时在美国兴起的爵士乐。这些原因使爱迪生坐失了引领音乐行业的良机。从 乐谱销售转变到音乐唱片销售形成了一个新兴的音乐行业,而这个行业由维克托说话机器公司(Victor Talking Machine Company)和哥伦比亚录音机公司(Columbia Phonograph Company)所主导。

     

    利用电磁原理的录音技术来自于:

    ·      1878 年美国机械工程师奥伯林·史密斯(Oberlin Smith1840-1926)提交了在钢丝上用电磁原理记录电话电流 信号的专利申请意向书,但没有正式提交专利申请。

    ·      1900 年丹麦工程师瓦尔德马·鲍尔森(Valdemar Poulsen1869-1942)发明了磁线录音机。

    ·      1904-1907 年法国发明家尤金·劳斯特(Eugene Augustin Lauste1857-1935)在电影胶片上同时印刷录音,此 后一些人陆续发展了光学录音技术。

    ·         20 年代美国电话和电报公司(AT&T)旗下的贝尔实验室(Bell Lab)和西电(The Western Electric Company), 以及西屋(Westinghouse)、通用电气(GE)等公司开发电动录音技术,极大地提高了频率响应、保真度和复制效 率。

    ·      1926-1931 年由美国西电公司开发、华纳兄弟影视公司(Warner Bros.)用于有声电影的是“维他风”

    Vitaphone,现场声音的意思)录音唱片技术。20 年代后期西电研发出复杂的转录系统,用于录音唱片的编辑。 后来维他风代表一种胶片光学录音技术。自 1931 年中起华纳兄弟也使用胶片光学录音。

    ·      作为电子乐作曲技巧之一的磁带作曲得益于 20 年代末期到 30 年代德籍奥地利裔发明家弗里茨·弗里美(Fritz Pfleumer1881-1945)等人开发的磁带录音技术。

     

    除科学技术外,社会变革、新的文化和艺术思潮等因素也对电子乐的发展有重大影响:

    ·      工业革命和农业革命加速了城市化进程。工业和都市环境噪音已经成为人们生活中的常态,在一定程度上影响了人们对失调音和噪音的接受程度和听觉习惯。

    ·      商业利益或社会责任感驱使一些人寻求大规模的音乐消费模式,要把音乐从少数人的奢侈品转变为普通人群就能消费的大众化产品。传统的小规模音乐现场表演方式不再能满足这种需求,新的音乐表演、制作和传播方式势在必行。

    · 19 世纪末期到 20 世纪初期科学技术的进步和社会的急剧变革引发了西方文化艺术界的一系列新思潮,其中许多都 在现代主义(modernism)的名义之下。而曾经辉煌的古典音乐的实践在一些人看来也面临难以创新的困境。这种 局面促使一些人去突破音符组织音乐传统的限制,另辟音乐发展的途径。一些前卫音乐和实验音乐的思路和尝试在电子乐出现之前就已经存在了,但是借助电子乐技术这些思路才能实现或更好地发挥。

    ·      1945 9 月历时 6 年的第二次世界大战结束。遭受了人类历史上规模最大战争浩劫的欧洲人普遍存在一种彻底告 别过去,“一切从零开始”的心理。这种普遍的思变心理为电子乐的成规模发展创造了必要的社会和文化氛围。即使现在去看当时的一些电子乐实验也会觉得相当的大胆和“前卫”。

    · 现代工业社会以科技为主导以及年轻人新的自由生活方式也必然要反映到音乐风格和时尚中。从 20 世纪初期用电 子乐器演奏起,反映空间科技热的五六十年代科幻影片配乐、60 年代后期到 80 年代早期大众音乐乐队以采用电子 合成器为时髦,以及由反战和反文化等运动引发的前卫摇滚和迷幻音景、80 年代和 90 年代兴起的各种电子舞曲潮 流、21 世纪以微处理器计算机为工具的大规模电子乐创作热潮和翻新(remix)文化等标志着大众电子乐的蓬勃发 展历程。这些都不断推动了电子乐技术、作曲技巧和音乐风格的发展。

     

    西方音乐学术界一些人把电子乐作曲从二战后 1948 年法国巴黎的“具体音乐”和 1953 年德国的“科隆流派”算起,而 对在此之前的历史给以足够的重视,仅仅作为电子乐作曲历史的铺垫或称作电子乐作曲的“史前时期”。近年来一些过去被忽视的早期电子乐作曲实践被人们发现或重新发现,比如美国柯蒂斯音乐学院音乐学家托马斯·帕特森(Thomas Patteson)根据对德国的研究就对这种“电子乐史前时期” 的定位提出了质疑。[1] 把多个国家的情况综合起来看, 实际上电子乐作曲的一些原创思路和实验就是在 20 世纪初期到二战结束的 1945 年这几十年中出现的,这个时期才是电


     

    子乐作曲的起源时期。本书就是要综合介绍 1945 年底以前电子乐技术和电子乐作曲的历史,根据这些历史事实就不难 对相关历史事件和人物所起到的作用进行重新评估。

     

    本书中重要的时间概念有:

    第一次世界大战:1914 7 28 -1918 11 11

    第二次世界大战:1939 9 1 -1945 9 2

    电子乐技术的起源时期:从 19 世纪开始到二战结束,即 1800-1945 电子乐作曲的起源时期:20 世纪初期到 1945 英文中“电子乐器”称呼最早出现的时间:1930 年 英文中“电子乐”称呼最早出现的时间:1931

     

    需要指出有些电子乐的基本概念还很混乱。比如直到现在对如何称呼上述新型音乐都有争议 - “电子乐”

    electronic music)与“电声学音乐”(electroacoustic music)之争。对如何定义电子乐也有多种说法。造成这 种局面原因是多方面的:学术界同大众的看法和理解不一致,有些人混淆了整个电子乐和学术电子乐;有一些人缺乏科技界那种相对严谨的学术风气,无视前人和他人的贡献,自行其是,谁也不服谁;有些争议出自流派门户之见,或名利 之争,有些还夹杂着国家和民族的对立情绪,等等。今后对这些基本概念的争议还会继续,但既然我们要了解电子乐历史就应该先对电子乐概念有一个最基本的认识。音乐“学术界”在电子乐历史上不仅仅是指专业音乐研究机构、音乐学 院或大专院校的音乐系,还包括一些国家机构或私有公司的相关技术部门以及一些民间独立学者。“学术”行为的标志 是具备一定的理论思考。

     

     

    1.1 电子乐技术和电子乐分类

     

    电子乐技术

     

    首先有必要解释一下“电子的”(electronic)同“电力的”或“电气的”(electrical)的区别。

    · 电力电路用于产生、分配、交换、存储电磁能以及电磁能同其它能源形式之间的转换。除电源外,电力使用的设备有电动机、电线、开关、变压器、电容、电阻、电感等。由于电容、电阻、电感等元件不具备电控电子流的功能, 这些元件被称作被动元件。

    · 电子真空三级管、晶体三级管、硅控整流器、双向晶闸管等元件具备电控电子流的功能,被称作主动元件。电子电 路可以包含被动元件,但必须含有一个或多个主动元件。电子电路使多种简单和复杂的操作成为可能,比如通过一个小电压信号控制大电压或大电流,起到电信号放大的作用。此外电子电路还可以实现逻辑和数值运算、数据移动 等。电子技术经历了电子真空管、半导体晶体管、集成电路和超大型集成电路四代技术。

     

    音频(audio)是人类可听见声音(频率范围为20-20000赫兹)波形的电信号表达形式,有两种信号:

    ·      模拟(analog)音频信号 - 用随时间连续变化的电信号(如电压)表达声音波形。交流电电压值随时间的变化关 系本来不包含别的意思,如果用来表达声音波形就被赋予了新的含义,携带了声音波形的信息。携带了一定信息的电压值就成为“信号”,携带了声音波形信息的电压值就成了“音频信号”。这种技术属于模拟电子技术。

    ·      数字(digital)音频信号 - 在声音波形上选出足够多的样点(这个过程被称作“采样”),用离散的一组数字

    (比如进行归一化即数值范围在正负一之间)来表达。这些数字再用二进制即一系列 0 1 表示,以便使用数字电 路特别是计算机进行处理。用离散的一组数字来表达是为了把数字的总数量控制在一定范围,否则数字太多处理起 来需要很长时间(连续变化的声音波形上面原则上有无穷多个数字,即实数)。数字音频信号最后还是需要被转换为模拟音频信号才能由扬声器播放。这种技术属于数字电子技术。

     

    电话、有线广播、无线电广播、录音、有声电影、电视等都要用到音频技术(audio technology)。其中一些音频技术


     

    被用于音乐,人们利用电子技术陆续开发了一些乐器和音乐制作设备,所有这些用于音乐的音频技术都属于电子乐技术的范畴。

     

    早期电子乐技术硬件设备使用模拟电子技术。采用数字电子技术后,一种情况是使用专门的数字电路硬件设备,用固件 或嵌入软件对数字信号进行处理,固件和嵌入式软件不易被用户更改;另一种情况是使用通用型数字计算机,便于开发和更改各类软件。这三种情况被分别通俗地称作模拟电路硬件数字电路硬件计算机软件

     

    电子乐技术的发声机制有两大类:

    ·      声音合成(sound synthesis):通过硬件或软件从头产生音频信号,可以经过进一步处理而得到某种音色。简谐 波是构成一切声音的基本单元,也是声音合成的简单情况。

    ·      声音采样(sound sampling):对现有声源的声音进行选择性录音,比如某种乐器声、自然界的声音和合成声音, 或者从音频信号中提取和保留数据。

     

    声音采样的结一旦转换为音频信号本质上同声音合成的音频信号没有区别。对这些信号进行进一步处理都要用到频信号处理技术。英文 DSPdigital signal processing)就是数字信号处理的意思。所有音频信号都需要通过电 声传感器(electroacoustic transducers)比如扬声器或耳机转换为机械运动而产生能被人们听见的声音。其实合成 与采样的界限也日趋模糊。用计算机进行声音合成基本上不会每次都重新计算产生简谐波或其它通用复杂波形,而是把 各种频率的波形数据事先计算好,以数据库(存于硬盘)或数表(存于内存)的形式存放,相当于采样。实时合成声音 时就是提取这些数据进行组合和处理。

     

    迷笛(MIDIMusical Instrument Digital Interface 乐器数字接口)简单说来就是各厂家的电子乐设备以及计算机 能相互连接使用的一种数据交换协议。在迷笛协议建立之前不同厂家的电子乐设备之间不能连接使用,比如 A 厂家的电 子乐设备不能识别 B 厂家音乐键盘传来的数据含义。

     

    人们熟知的电子乐技术是外形上看起来接近声学乐器的电子设备。其实任何能产生音乐所需声音的物体都可以成为乐器。声学乐器靠机械振动发声,不需要以电为能源。常见的演奏方式包括吹、拉、拨、敲、弹奏、拍、摇、打等机械运动。 声学乐器把机械能转换为声音,起到声学传感器(acoustic transducers)的作用。比如小提琴的拉弓同琴弦摩擦引起 振动,从而带动附近空气振荡产生声音;弹奏钢琴键带动小锤敲击金属弦引起振动,从而带动空气振动,等等。声音通过乐器共振腔放大音量而不需要用电进行功率放大也能被听到,虽然音量不一定很大。

     

    电在乐器中的应用有几种方式。首先电作为动力起到驱动作用,比如靠静电或静磁力驱动的乐器,靠电流动力为管风琴增加空气压力等。其次是控制作用,比如通过键盘操控用电力或电子电路控制管风琴气管的开关。不过这些方法不能产 生新音色。属于电子乐技术的是基于音频信号的乐器,从音频信号产生的机制看一般可划分为三大类:[2]

    ·      电子乐器(electronic musical instruments),音频信号的产生不需要机械运动部件。一种是用电子振荡器产生 模拟音频信号。在电子技术术语中不需要输入信号就能够产生周期信号的电路就是振荡器oscillator),基本原 理就是把直流电转换为交流电。另一种是数字电路(包括计算机)产生的数字音频信号。这样从头产生音频信号就 是声音合成技术。电子乐器的发展阶段包括早期性能简单的电子乐器、60 年代后期开始开发的多功能实用模拟电 子合成器、80 年代的数字硬件合成器、90 年代开始逐渐发展起来的微处理器计算机和软件合成器。音频工作站可 以具备音频记录、迷笛音序记录、编辑、波形显示、混音(即可以替代混音台)等功能,连接其它硬件设备或者软 件插件(plug-in)还可以实现多种声音合成和音频信号处理功能。

    ·         电机械乐器(electromechanic musical instruments),音频信号由机械部件的持续运动产生(运动速度相对平 稳),比如交流发电机和音高转轮产生周期性变化的简谐波电信号,这也是声音合成。此外放映机、录音机和留声 机也被用作乐器,播放音乐录音相当于自动演奏的效果,这是声音采样技术。播放录音运动部件可以是胶片(光学 录音)、唱片(留声机)、磁线(磁线录音机)、磁带(磁带录音机)、光盘(数字录音)、数字音频文件(数字录音)等。这些录音的具体机制可以不同,但播放时都要转换为音频信号(机械录音除外,但现在没人用了)。电 机械乐器离开电源不能产生能被听见的声音(机械录音机和机械留声机除外,不过产生的声音很小)。

    ·         电声学乐器(electroacoustic musical instruments),中文也翻译成“电声乐器”,声音由声学乐器的簧片、 弦、板、棒、铃铛、音叉、气管等的机械振动产生(运动速度随时变化)。采用某种声音接收装置(麦克风、拾音


     

    器等)把声音被动转换为音频信号输送到电子电路进行处理。麦克风把空气中的声波作为输入。拾音器把发声装置的机械振动(固体中的声波)作为输入。由于从声波开始而不是从头开始产生音频信号,这不属于声音合成,而是 相当于一种采样技术。机械发声部分能产生听得见的声音,所以关掉电源也可以工作。使用电是为了通过功率放大电路增大音量,也可以进行音频信号处理产生特殊效果(比如电吉他的音效和失真效果)。常见电声学乐器有电吉 他、电贝司、电钢琴等。

     

    随着技术的发展以上划分也要与时俱进。录音技术一般涉及到转动部件,即使数字录音带(DAT)和计算机硬盘录音也 是如此。但是近年来采用以半导体集成电路技术为基础的固体硬盘、U 盘或内存录音等技术则不涉及到转动部件(比如 应用电子触发器机制)。采样器(sampler)的发声机制不是声音合成而是声音采样即录音。用采样器演奏或作为输入 就是调出相应的录音进行播放,可以进行移频处理产生和弦,也可以经过音频信号处理改变声音。一些采样器还可以同时播放多种声音。现在采样器也被看成是电子乐器了。自 20 世纪 20 年代以来电子技术包括功率放大、音频信号处理等 技术被广泛应用到以上三类乐器中,因而无论怎样划分最终都离不开电子技术。更重要的是虽然这三类乐器的发声机制 不同,但最终都是基于音频信号 振荡器产生模拟音频信号;计算机产生数字音频信号;发电机或音高转轮产生交流 电音频信号;各类录音机/采样器把空气中的声波转变为编码再转变为音频信号;电声学乐器把固体中的声波转变为音频信号。这些音频信号本质上都是一样的,都可以进行相同的音频信号处理。为了方便讨论除了一些必要情况需要做区 分外,本书用“电子乐器”一词代表以上三类乐器。

     

    电子乐演奏分为以下几种方式:

    ·      主要靠人工演奏的现场表演:表演者按照曲谱或即兴使用电子乐器现场演奏,操控界面可以同声学乐器相同比如键盘,或者使用其它操控界面。

    ·      音乐指令:早期的指令形式有穿孔纸带控制半自动或全自动演奏乐器,后来采用音序器。能记录、编辑和执行音序 指令的设备叫做“音序器”(sequencer)。鼓机(drum machine)就是一种音序器和发声设备的结合。在迷笛协 议建立之前各厂家有自己的音序形式。现在常见的是迷笛音序(MIDI sequencing)。迷笛操控器(MIDI controller)是产生和传输迷笛数据的设备,比如迷笛键盘。用迷笛键盘弹奏产生迷笛数据,这种数据包含了音轨

    track)、弹奏哪个音高、续时间、弹奏速度、弹奏压力等信息。把这些数据随时间的变化记录下来就是迷笛音序。迷笛音序的内容类似于曲谱但二者有区别。迷笛音序更精细全面,例如曲谱中音量分为八个等级(从 ppp fff),迷迪可以有 128 个等级。迷笛音序还可以实时输入,比如使用迷笛操控器和发声设备实时演奏。除了迷笛 协议外,还有 CV/GateOSC 等其它协议。曲谱也是一种音乐指令形式,可以用机器人阅读曲谱而自动演奏。

    ·      固定媒介(fixed media):作品以录音形式存在,“演奏”是播放录音而不是现场演奏。模拟信号录音媒介有唱 片、光学胶片、磁线、磁带等。数字信号录音媒介有光盘(CD)、数字磁带(DAT)、数字音频文件(如 WAVMP3 等。固定媒介的声音可以来自声音采样也可以是声音合成,可以经过音频信号处理。磁带作曲、直接在胶片上画图形表达音频信号等都是固定媒介。迷笛音序与固定媒介有区别。迷笛音序只是演奏指令,还不是音频信号的录音形 式,要让所控制的发声设备发声并录音后才成为固定媒介。迷笛音序如果控制不同的发声设备则得到不同的音色, 而固定媒介已经包含了声音的全部信息包括音色。

    ·      计算机程序:程序是对计算机的一系列指令。声音可以通过计算机编程来表达,能精细地控制声音的各种物理性质。现在运行程序可以实现实时声音合成或播放声音采样,进行音频信号处理,相当于自动演奏。计算机编程的灵活性 还在于能够运用逻辑、算法包括人工智能,可以自动即兴演奏等。计算机程序本身还不是音频信号的录音形式,所以不是固定媒介。

     

    一般把用电子乐器演奏、执行迷笛音序指令和运行计算机程序看作是“现场表演”,而固定媒介是播放“固定”的音频信号信息。当然用电子乐器演奏最灵活,可实时改变声音。迷笛音序和计算机程序也可适当地实时改变。但这种划分不 是绝对的,俱乐部音乐骑士(DJ)采拼录音音轨(唱片、光盘、或数字音频文件等)并加一些实时效果(比如刮唱片、 混音等),起到的作用就不是简单的固定媒介播放。电子乐表演也可以是这几种方式的组合。

     

    电子乐作曲经历了早期电子乐器、唱片和胶片固定媒介、磁带固定媒介、电压控制模拟合成器、数字合成器、计算机几 个主要阶段。


     

    20 世纪 50-60 年代学术电子乐主要采用磁带固定媒介作曲(简称磁带作曲),对磁带的处理方法有变速、反向、切割、 、回声、延迟、混响、配音和混音。这些方法便于以音色而不是音高为主导对声音进行组织。典型的设备(如

    1960 年意大利米兰工作室)包括:

    ·      声音合成:正弦波发生器、白噪音发生器、脉冲发生器

    ·      声音处理:混响设备、多种滤波器、频谱分析仪、环形调制、振幅调制、磁带变速度设备、时间调节器

    ·      录音和制作:麦克风、混音台、四声道监控功放和扬声器、单声道录音机、双声道录音机、四声道录音机

     

    对“声音合成器”(sound synthesizer)有不同的理解。从广义上讲具备声音合成功能的电机械或电子乐器就是合成 器,比如 1.2 节中将提到的特哈莫尼琴(加法合成)和特劳同尼琴(共振峰减法合成)。但人们通常说的合成器要求更 为严格。合成器外观看起来同电子琴差不多但二者有所不同。电子琴携带的多种音色是由厂家设定好的。合成器也可以包含厂家设定好的音色选择,但更重要的是用户可以通过改变声音的一些基本物理性质(频率、振幅、频谱、包络、持 续时间、调制等)调配出自己想要的特殊音色。这种设备就必须具备用户可控音频信号产生和处理的功能。1929 法国无线电工程师、物理学家阿尔芒·吉弗莱特(Armand Givelet18891963)和风琴制作师爱德华·库普勒克斯

    Edouard Eloi Coupleux)在巴黎博览会上展示的“库普勒克斯-吉弗莱特自动演奏乐器”把电子管振荡器同穿孔纸带 输入声音的物理性质结合起来,符合严格合成器的定义。50 年代美国无线电公司(RCA)声学工程师哈里·奥尔森

    Harry Olson1901-1982)和赫伯特·伯拉尔(Herbert Belar)开发的电子管“马克 1 号电子乐合成器”和“马克

    2 号电子乐合成器”也用穿孔纸带控制,设备像计算机主机那样的庞然大物占据一个房间。60 年代末期美国电子合成器 发明家罗伯特·穆格(Robert Moog1934-2005)等人在半导体电路基础上开发的电压控制模块化合成器才使合成器实 用化不少合成器还配有音序器等功能。合成器能够精细地控制频谱、包络、调制等就提供了以音色为主导的作曲工具。计算机音乐编程也延续了这种思路。

     

    近年来常见的电子乐技术功能有:

    ·      声音分析

    ·      声音设计

    ·      音频信号输入

    ·      声音采样和声音记录

    ·      声音合成

    ·      音频信号编辑

    ·      音频信号处理

    ·      混音

    ·      音乐制作

    ·      迷笛音序

    ·      计算机编程

    ·      计算机作曲

    ·      翻新

    ·         硬件黑客(hardwire hacking)和电路摆弄(circuit bending

    ·      输出

    ·      声音漫射/环绕声

    ·      电子乐现场表演

    ·      计算机即兴演奏

    ·      俱乐部唱片骑师(DJ

    ·      多媒体

    ·      电脑游戏配音配乐

    ·      影视配音配乐

    ·      移动音乐创作

    ·      传输和广播

    ·      电子乐乐谱和标记等


     

     

    电子乐大致分类

     

    19 世纪末期以来西方音乐通常被分为三大类:

    ·      艺术音乐(art music 或严肃音乐 serious music)被一些人认为是属于高级艺术(high arts),通常具备较高级 的结构和理论思考,用正式或学术性的音乐符号比如曲谱表达,通常需要听众专注聆听。艺术音乐包括古典音乐以及现代继承和发展古典音乐传统的“阳春白雪”作品,还有学术界研究探索的前卫音乐(avant-garde music)和 实验音乐(experimental music)。 “前卫”(或“先锋”)一词源于法文“vanguard”,即冲锋在前的士兵。 人们对前卫音乐和实验音乐有不同的理解,可以是指对音乐传统的背离、挑战主流、有独特或原创的元素、或者不 同风格之间的新奇融合。有些人进一步区分前卫音乐和实验音乐,比如一种说法是前卫音乐在音乐传统中采取极端 的立场,而实验音乐则完全处在音乐传统之外。本书采纳这样的理解,而不是美国音乐家约翰·凯奇(John Cage 1912-1992)更为狭义的“实验音乐”定义(即音乐的结果无法预见)。前卫音乐和实验音乐的听众群通常很小。 而古典音乐中有一部分作品则具有更为广泛的听众群,比如一些世界名曲以及一些古典轻音乐作品。

    ·      民俗音乐(folk music)发源于区域性文化和传统,作者通常不详,靠口头流传,曲子内容可能随着岁月流逝而被 改动,没有版权不以商业化为目的,主要面向当地听众。这种定义主要依据文化过程而不是音乐风格。20 世纪民 谣复兴时期出现的一些歌曲也被划分为这一类。

    ·      大众音乐(popular music 或娱乐音乐 entertainment music)伴随着工业社会而出现,面向最广泛的听众,以大 众娱乐为目的,主要以商品形式通过音乐行业发行,近年来也出现一批免费共享的作品。大众音乐相对短小,使用的音高种类不多,通常采用机械重复的节奏,音响结构的层次少,容易被许多人包括听觉经历较少的人所接受,例 如摇滚、爵士、蓝调、拉丁、说唱、节奏布鲁斯、雷吉、流行乐和流行歌曲、以及一些电视广告音乐等。

     

    电子乐技术被应用到几乎所有音乐类型,而且各风格之间互相影响与融合,派生出许多类型(genre)和子类型

    subgenre),到目前为止划分十分混乱,没有一个统一的标准。对整个电子乐来说,一种仅供参考的方法是根据音乐 特征大体分为以下四大类(metagenre),每一大类再划分类型和子类型。

     

    “学术电子乐”(academic electronic music),更常见的英文用法是 electroacoustic music,字面意思是“电声 学音乐”。学术电子乐承袭艺术音乐中前卫和实验音乐的探索精神。由于在音符组织音乐的框架中已经难以标新立异, 一些人想方设法另辟途径。学术电子乐在很大程度上突破音乐传统概念的一些边界,比如强调音色/织体和声音空间分 布,忽视或有意避人们熟知的弦律、节奏、和声三要素。这类音乐试图有一定的理论思考,哪怕只是未经严格实验验证的唯象假说,或者依据声音物理性质、自然规律、数学算法等,甚至无限制地尝试对声音进行处理的各种可能性。学 术电子乐一般不以商业为目地。有些只为了实验探索,不是为学术界以外的听众而作的。大多数学术电子乐实验的动机 就是要与音符组织音乐有所不同。在电子乐发展早期因为受到设备条件的限制这类实验主要在学院和大型机构中进行。民间独立音乐学者也有贡献,如美籍法国裔音乐家埃德加·瓦雷兹(Edgar Varâse1883-1965)等人刚开始都不属于 任何学院机构。

     

    非学术的电子乐可统称为“大众电子乐”(popular electronic music),其下分为“大众实验电子乐” 、“电子舞 曲”和“其它大众电子乐”。

     

    “大众实验电子乐”的一种英文用法是 experimental electronica。大众实验电子乐不同学术机构相联系,出发点不 是什么理论和学术价值,而是凭借听觉直觉尝试各种电子乐技术。这类实验有些处在大众文化的边缘,也可以是个人探索或者属于地下文化,不一定为了面向大众的,有些则是为了商业化。大众实验电子乐的风格范围广,从安静、放松、 、黑暗、反思、梦幻、遐想、浩淼、到奇特声音尝试等都有。有些与音符组织音乐很不相同,有些则不排除部分采用音符组织音乐元素。大众实验电子乐可以包括氛围音乐(ambient music)、冥想音乐(meditation music)、空间 音乐(space music)、迷幻音景(psychedelic soundscape)、故障音乐(glitch music)、噪音音乐(noise music 等。


     

    “电子舞曲”,EDM,即 electronic dance music。电子舞曲源于为夜店、锐舞派对、音乐会舞蹈伴奏的音乐,主要由 俱乐部唱片骑师(DJ)采拼录音音轨并加一些实时效果(比如刮唱片,混音等)。在现场表演还需要保持不间断地从一 首曲子过渡到另一首。电子舞曲有稳定的速度,大多在每分钟 120-150 拍。电子舞曲的基本特征是具备鲜明重复的贝斯 鼓节奏模式,有时这种节奏突然消失,紧接着又重新出现,可以起到“吊胃口”的作用。曲子采用简洁乐句循环

    loop),但随着时间的推移不一定是枯燥的机械重复,而是可能涉及到音色和多层次(通常缓慢)的变化。音色变化 可以采用进入和离开混音的方式。次类型的节拍可分为 4/4 拍和碎拍两种。这类音乐的声音材料以电子合成声音为主, 也可能使用一些采样声音包括说唱声或歌声。总的来说节奏和音色的重要性超过弦律与和声,有些则有更明显的弦律或 歌声。电子舞曲类型包括浩室(house)、出神(trance)、技术舞曲(techno)、鼓打贝斯(drum n bass)等。

     

    “其它大众电子乐”的一种英文用法是electronica。“Electronica”在90年代才开始被采用,在不同地区和时期有过 不同含义。在美国曾经泛指大众电子乐,包括电子舞曲。随着舞曲的盛行从2000年后期开始音乐行业采用专门的“电子 舞曲”的称呼,从electronica中分离出去。在英国electronica指电子舞曲和大众实验电子乐之外的其它大众电子乐。 其它大众电子乐风格范围最广,从轻音乐到剧烈的摇滚风格都有,速度通常比电子舞曲更慢,大多不突出那么鲜明的节奏。这类音乐吸收了更多音符组织音乐的元素,适合随意聆听。

     

    通过这些年同一些欧美铁杆电子乐粉丝们的交流发现一个以知识分子、白领阶层和一些大学生为主体的电子乐听众群,其中不乏科学家、工程师、电子乐发烧友、科幻迷、计算机迷、电子技术迷、艺术家等等。他们最喜欢的电子乐包括以 下类型或次类型中的部分作品:

    ·         古典音乐的现代电子表述(electronic realization of classical music

    ·         交响乐风格的电子乐(symphonic electronic music

    ·      感受接近“致幻体验”的迷幻音景

    ·      具有科幻想象力遨游宇宙的空间音乐(学术界的用法是指注重声音空间分布的电子乐)

    ·      能容纳多层次的听觉注意力,从忽略到可能感到有趣的氛围音乐

    ·      混合了迷幻音景和前进摇滚的空间摇滚(space rock)等。 这些作品来自大众实验电子乐和其它大众电子乐,有些在结构和形式上较为复杂,有些采取自由形式,有很大程度上的探索创新又继承了音符组织音乐的一些优点,融合了电子乐实验和古典音乐。我们姑且把这些电子乐作品称作“高雅电 子乐”,其余的大众电子乐包括电子舞曲可以被归并为“通俗电子乐”。

     

    如果把电子乐同音符组织音乐分类做比较的话,二者大致的对应关系如下:

    ·      前卫和实验音乐 <-> 学术电子乐

    ·      具有较广泛听众群的古典音乐 <-> 高雅电子乐

    ·      大众音乐 <-> 通俗电子乐

     

    由此可见虽然有“学术电子乐是艺术音乐的继续”的说法,但实际上只继续了前卫和实验音乐的精神,不包括古典音乐 传统的。以上各类都是电子乐,这是大多数人的理解。在此特别指出电子乐不仅仅是指学术电子乐。

     

    此外把展览、艺术、声音同电子乐技术相结合还派生出一种新的艺术种类 声音艺术(Sound Arts)。对“声音艺术” 的定义也有多种说法。简单说来音乐有开始、中间、结束,形成一个完整的时间组织或曲子结构,可以同音乐会表演相联系。声音艺术不需要给听众一个完整的曲子结构,同展览相联系,比如用在博物馆、美术馆、或其它一些公共场合的 声音装置(sound installations),往往配合其它艺术形式。声音艺术是否属于电子乐范畴尚有争议。

     

     

     

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