張一龍

【摘 要】 分類描述電子音樂聲音擴散系統(tǒng)中的揚聲器功能，包括回放、擴聲、樂器、觸發(fā)、效果以及復(fù)合功能。

【關(guān)鍵詞】 電子音樂；聲音擴散系統(tǒng)；揚聲器系統(tǒng)；功能；分類

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.10.009

【Abstract】The author describes the functions of loudspeakers in the electronic music sound diffusion system， including playback， sound reinforcement， musical instruments， triggering， effects and composite functions.

【Key Words】electronic music； sound diffusion system； loudspeaker system； function； classification

在電子音樂的創(chuàng)作與演出中，揚聲器是聲音擴散系統(tǒng)①中最重要的組成部分之一。電子音樂聲音擴散系統(tǒng)中的揚聲器系統(tǒng)，包括主擴及返送兩個部分。相對于其他傳統(tǒng)音樂現(xiàn)場演出所使用的揚聲器系統(tǒng)，電子音樂創(chuàng)作與演出中的揚聲器系統(tǒng)被賦予了更多的功能。本文嘗試對電子音樂聲音擴散系統(tǒng)中的揚聲器功能做出較為全面的分類描述。

1 回放功能

電子音樂現(xiàn)場演出的聲音擴散系統(tǒng)中，最常用與最基本的功能是回放功能。如2015 Saint Germain電子音樂會聲音擴散系統(tǒng)中的回放揚聲器（見圖1，圖片源自INA-GRM）?；胤诺乃夭氖亲髑揖念A(yù)置的電子音樂作品，可能存儲在磁帶、硬盤等各種不同的存儲設(shè)備中。通過放音機、數(shù)字音頻工作站等具有回放功能的設(shè)備，接入電子音樂聲音擴散系統(tǒng)中，最終驅(qū)動揚聲器進行聲音回放。

回放功能的實現(xiàn)過程中，需要注意預(yù)置電子音樂作品數(shù)據(jù)格式的匹配與變換問題。例如數(shù)字音頻中的采樣率問題，在演出中經(jīng)常會出現(xiàn)因采樣率匹配錯誤而導(dǎo)致的速度與音高變化的問題。又例如通道數(shù)量的匹配，這個問題比較復(fù)雜，有以下幾種情況。

（1）預(yù)置電子音樂作品的通道數(shù)少于聲音擴散系統(tǒng)的回放通道數(shù)。此時，需要音頻系統(tǒng)工程師與作曲家進行溝通，將預(yù)置電子音樂作品的通道數(shù)擴充到聲音擴散系統(tǒng)的回放通道數(shù)，使用全部的揚聲器或部分揚聲器。具體的做法比較靈活，可以將預(yù)置作品進行通道復(fù)制，也可以在音頻路由系統(tǒng)中將一個輸入映射到多個輸出中去。這種處理方式在多個不同類型的電子音樂節(jié)目同臺演出的情況下被大量使用。

（2）預(yù)置電子音樂作品的通道數(shù)等于聲音擴散系統(tǒng)的回放通道數(shù)。這種情況不需要進行變換匹配，因為聲音擴散系統(tǒng)是根據(jù)這種特定的電子音樂輸出格式而專門設(shè)計的。

（3）預(yù)置電子音樂作品的通道數(shù)大于聲音擴散系統(tǒng)的回放通道數(shù)。這種情況比較棘手，因為聲音擴散系統(tǒng)的通道數(shù)已經(jīng)無法滿足作曲家對作品呈現(xiàn)的效果設(shè)想，就如同樂隊某個聲部的樂手缺席，而指揮要排練全編制音樂所面臨的窘境。比較理想的解決方案是對聲音擴散系統(tǒng)進行擴充式的全新設(shè)計，以滿足作品的要求，但一般來說，這需要更多的音響設(shè)備和更長的裝臺設(shè)置時間。如果實際情況不理想，那么，只有作曲家修改創(chuàng)作設(shè)想，與音頻系統(tǒng)工程師協(xié)商出損失最低的方案。

2 擴聲功能

音樂節(jié)目的演出擴聲通常又被稱作“現(xiàn)場擴聲”，包括了“制作型擴聲”和“聲學(xué)增強型擴聲”②。“制作型擴聲”是對所有樂器都拾音，經(jīng)過調(diào)音臺、效果器等制作工具對被擴聲源的音量平衡、音色、聲像、聲壓級等進行重新合成，這種方式是對樂器本身的演奏徹底解構(gòu)，并經(jīng)過技術(shù)手段來重構(gòu)的，通常在樂器直達聲不夠、空間較大、樂器比例極端不平衡時使用，如果制作的目標(biāo)并不是以還原為第一訴求，而是需要人為地創(chuàng)作出某種特殊效果，也會使用這種方式。而“聲學(xué)增強型擴聲”是針對特定的樂器進行拾音并擴聲，通常被擴聲的樂器在比例上略差于其他樂器，所以也被稱作“補聲”。這種擴聲的訴求是盡量保留聲學(xué)環(huán)境與樂器演奏的真實關(guān)系。

這里需要指出的是，預(yù)置電子音樂在揚聲器中直接回放不屬于擴聲的范疇，但是已經(jīng)通過揚聲器回放出來的電子音樂再通過傳聲器拾取并放大的過程，是屬于擴聲的。

電子音樂演出中，聲學(xué)樂器或人聲在舞臺上或特定演出位置發(fā)聲，需要預(yù)置恰當(dāng)?shù)碾娮右魳坊胤乓袅?，?dāng)出現(xiàn)以下問題時可以給出相應(yīng)的解決方案。

（1）獨奏樂器相對電子音樂回放音量過?。和ㄟ^“制作型擴聲”全面提高聲壓級（音量小的樂器提高的量更大）或“聲學(xué)增強型擴聲”補充獨奏樂器的音量。

（2）獨奏樂器相對電子音樂回放音量過大：通過“制作型擴聲”全面提高聲壓級（音量大的樂器提高的量較?。┗蛱岣唠娮右魳坊胤诺穆晧杭?。

（3）群奏樂器之間的比例不平衡：通過“制作型擴聲”全面提高聲壓級或“聲學(xué)增強型擴聲”補充小聲樂器的音量。

（4）樂器間比例平衡且與預(yù)置電子音樂回放音量相匹配，但整體音色欠佳或聲壓級不夠：通過“制作型擴聲”全面提高聲壓級同時改善音色。

綜上可以看出，雖然“制作型擴聲”和“聲學(xué)增強型擴聲”在制作理念上差異較大，但在電子音樂現(xiàn)場演出當(dāng)中混用的情況時有發(fā)生。如2013北京國際電子音樂節(jié)廈門巡演聲音擴散系統(tǒng)中以擴聲功能為主的臺口主擴揚聲器（見圖2）。

這里要說明的是，在舞臺上或特定演出位置被擴聲的聲源，除了聲學(xué)樂器和人聲，還包括了電聲樂器和被當(dāng)做樂器使用的揚聲器。這兩種情況以上規(guī)則同樣適用。在電子音樂現(xiàn)場演出中，被當(dāng)做樂器的揚聲器下文將會詳述。

3 樂器功能

從廣義上來說，電子音樂中大量的聲音不是由樂器發(fā)出的，甚至不是自然界的聲音，而是通過人為手段改編或創(chuàng)造出來的，這類聲音在電子音樂中發(fā)聲的最終載體，就是電子音樂現(xiàn)場演出系統(tǒng)中各種揚聲器。endprint

從狹義上來說，預(yù)置的電子音樂程序中，有一些特定的軌道或樂器（以獨奏居多），作曲家將這些素材發(fā)送到一只或一組揚聲器上，這只（組）揚聲器可能放在舞臺上的常規(guī)演出位置，也可能放在非常規(guī)演出位置甚至觀眾席的各個位置，就從內(nèi)容和空間上模擬某種特定位置上的樂器，如聲音擴散系統(tǒng)中的“樹”狀樂器揚聲器（見圖3，圖片源自Louise Rossiter. Diffusion within Acousmatic Music. PPT Presetations. 2013）。這類樂器功能的揚聲器如果聲壓級較小，可能還需要常規(guī)的傳聲器拾音并進行擴聲，這種擴聲的性質(zhì)和實踐過程與普通聲學(xué)樂器沒有區(qū)別。

回放功能和樂器功能是需要厘清的兩個概念，它們的主要區(qū)別在于：

（1）完成回放功能的系統(tǒng)設(shè)置與揚聲器選擇要具備相當(dāng)?shù)耐ㄓ眯?，在一首電子音樂作品的演出中，通常一只或一組回放揚聲器要發(fā)出的聲音種類很多，各種不同的聲音在不同的時間使用同一通道和揚聲器，這就要求回放揚聲器及信號通路要具有兼容性。對聲音來說，越寬的頻率響應(yīng)、越大的動態(tài)范圍就意味著回放兼容性越強。而完成樂器功能的系統(tǒng)設(shè)置與揚聲器選擇可以追求個性化，因需要模擬的樂器或指定回放的聲音一般只有一種，所以不用考慮兼容性，可以針對特定的音源來做優(yōu)化。例如，完成回放功能的揚聲器與系統(tǒng)通道通常都是覆蓋范圍較寬的，常用多分頻大型揚聲器。而完成樂器功能的傳聲器很多都是強調(diào)某一頻段的聲音比較“有個性”的特制揚聲器，比如只有高頻的高音頭或只有低頻的低音炮。

（2）從工作性質(zhì)上來區(qū)分，完成回放功能揚聲器設(shè)置的位置也需要具有相當(dāng)?shù)募嫒菪?，特別是在不同類型的電子音樂節(jié)目間需要共用揚聲器的情況下，完成回放功能的揚聲器通常要根據(jù)節(jié)目來做位置上的妥協(xié)。而完成樂器功能的揚聲器位置可以由作曲家和音響工程師隨意擺放，基本沒有任何約束。在實際的聲音擴散系統(tǒng)設(shè)計中，具有較廣影響力的那些“制式”或“流派”的揚聲器擺位固定，全都是完成回放功能的揚聲器。而完成樂器功能的揚聲器擺位不固定，可能在任何位置。

（3）從功率和體積上來說，完成回放功能的揚聲器的功率和體積一般比較大，這樣才足以承受音樂全奏時的聲壓級，滿足“制作型擴聲”的高聲壓級要求。而完成樂器功能的揚聲器功率和體積不固定，有時為了完成單件樂器點聲源的模擬，揚聲器的體積必須要小，但是功率和頻率響應(yīng)覆蓋又要求較寬，這種情況需要使用通過特殊聲學(xué)原理實現(xiàn)的揚聲器，例如筆者曾使用過博士（Bose）出品的基于被動雙模共振技術(shù)的錐形揚聲器，可以在很小的體積內(nèi)達成較低的低頻下潛。

4 觸發(fā)功能

電子音樂現(xiàn)場演出中，還有一類揚聲器的作用是發(fā)出觸發(fā)信號，觸發(fā)其他電聲樂器或揚聲器發(fā)聲，或者作為觸發(fā)某個音樂“動機”或段落的開始。觸發(fā)信號可以是音樂內(nèi)容的一部分，也可以是獨立的觸發(fā)信號。

作曲家將預(yù)置好的信號或在演出期間實時操控的電信號送至觸發(fā)揚聲器，觸發(fā)揚聲器發(fā)聲，然后通過聲音信號檢測設(shè)備對觸發(fā)揚聲器發(fā)出的聲音進行檢測與鑒別，符合預(yù)設(shè)的觸發(fā)條件后，聲音檢測設(shè)備會發(fā)出觸發(fā)信號，用來控制下一級設(shè)備的動作。下一級的設(shè)備如果是最終的發(fā)聲設(shè)備，這種觸發(fā)可以被稱作單級觸發(fā)，如果下一級的設(shè)備仍是一組觸發(fā)揚聲器，這種觸發(fā)可以被稱作多級觸發(fā)。

在以上觸發(fā)的過程中，觸發(fā)揚聲器主要起中繼的作用，通過觸發(fā)揚聲器及聲音檢測設(shè)備，作曲家間接地控制最終發(fā)聲設(shè)備的動作。

觸發(fā)信號的規(guī)則由作曲家或裝置藝術(shù)家預(yù)設(shè)，常用的聲音信號檢測設(shè)備是傳聲器，也有直接偵測觸發(fā)揚聲器紙盆振動的光電檢測儀。常見的觸發(fā)規(guī)則是通過聲壓級、音高、音長等物理量來設(shè)置，例如，當(dāng)聲壓級高于或低于一定值、音高高于或低于某頻率，下一級設(shè)備就開啟或關(guān)閉。

觸發(fā)功能并不是普遍出現(xiàn)在所有的電子音樂作品中的，在交互類電子音樂作品以及一些跨界裝置藝術(shù)的電子音樂作品中才會出現(xiàn)。觸發(fā)揚聲器在此所扮演的角色，存在或象征意義更大過實際意義。

5 效果功能

在電子音樂聲音擴散系統(tǒng)中，還有一類比較獨特的揚聲器，這類揚聲器只用來回放各種效果聲音，或者只用來構(gòu)建各種不同的聲音空間，被稱作效果揚聲器。在電子音樂聲音擴散系統(tǒng)的設(shè)計階段，作曲家和音響工程師通常會預(yù)留一些通道和揚聲器給效果聲回放，原因主要有以下幾個方面。

（1）電子音樂現(xiàn)場演出的效果聲是非常豐富的，有一些來自預(yù)置的電子音樂聲軌，有一些是預(yù)置聲軌實時激發(fā)效果器并實時操控的，還有一些來自于現(xiàn)場演出實時激發(fā)的。一般來說，常規(guī)演出中的效果器使用是比較謹慎的，因為常常會面臨“不真實”所帶來的負面影響，效果通常是模仿真實聲學(xué)環(huán)境的，即便有夸張，也是在小范圍內(nèi)的夸張，所以，效果器的使用從量上看比較小，從效果本身的運用上比較保守。但是，在電子音樂的演出中，效果器的使用遠多于傳統(tǒng)音樂，可以說目前效果器中大多數(shù)的預(yù)置效果都是為電子音樂而設(shè)置的，傳統(tǒng)音樂能用的預(yù)置比較少。從效果聲在音樂中的重要性來看，傳統(tǒng)音樂中的效果聲是處在絕對從屬的地位，而電子音樂中的效果聲則處于主要地位甚至是絕對的主導(dǎo)。有的電子音樂作品只有幾個小節(jié)甚至幾個音符的預(yù)置音軌，完整的音樂作品是由這個動機激發(fā)的各種效果聲以及由此衍生的綿延不絕的效果聲構(gòu)成的。

如此豐富的效果聲構(gòu)成多條聲音迥異的效果聲軌，作曲家在空間中安排不同的效果聲來自于不同的方向、不同的音質(zhì)回放，最直接有效的辦法就是設(shè)置獨立的效果通道和效果揚聲器。在一些電子音樂聲音擴散系統(tǒng)的設(shè)計中，效果揚聲器的數(shù)量甚至超過了只播放直達聲的揚聲器。

（2）作曲家在設(shè)計一些效果聲時，希望這些聲音來自于一些特殊的方位，例如后方、頭頂、舞臺深處等非常規(guī)位置；又或者是希望預(yù)置電子音樂聲軌與被激發(fā)的效果聲軌彼此分立，來自于不同方位，例如，來自前方的直達聲所激發(fā)的效果聲來自后方或舞臺側(cè)方。效果聲通道與揚聲器的獨立可以達成這些設(shè)計思想，從聽覺上拓展了聲源與效果來自同一方向的局限，進一步完成了聽覺空間的立體化。endprint

圖4所示是2015北京國際電子音樂節(jié)廈門巡演的演出實況，其聲音擴散系統(tǒng)中的中置效果揚聲器位于臺口的正上方，在已經(jīng)超過了燈架的極高位置，設(shè)置了一個只播放效果聲的揚聲器。此揚聲器是借用演出劇場的中央語言揚聲器，如果回放演出音樂信號，揚聲器的品質(zhì)略差，回放效果不是很好。所以，技術(shù)人員只用這只揚聲器點綴性地播放效果聲，取得了非常好的演出效果。

除了上述臨時設(shè)置的效果揚聲器，還有一些固定安裝的效果聲揚聲系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常是用來進行固有聲學(xué)環(huán)境的電聲改造，通過電聲系統(tǒng)，根據(jù)作曲家的需求來改變電子音樂現(xiàn)場的聲學(xué)環(huán)境。這類系統(tǒng)筆者也將之劃進效果揚聲器的范疇。

例如Constellation聲學(xué)系統(tǒng)，是一套完整的電子建聲與服務(wù)的解決方案。固定安裝該系統(tǒng)后，可能在既定的聲學(xué)環(huán)境下模擬出各種不同的聲學(xué)環(huán)境，以適用于不同電子音樂作品的回放要求，并且可以在節(jié)目間進行快速的切換。例如在一個比較小的環(huán)境下模擬出教堂和音樂廳的不同聲學(xué)效果。該系統(tǒng)是VRAS技術(shù)和全新數(shù)字音頻平臺D-Mitri下運行的，涉及的算法比較復(fù)雜，在固定安裝時需要專業(yè)人員大量的測試與調(diào)整。所以，此類系統(tǒng)是相對于電子音樂現(xiàn)場演出系統(tǒng)之外的獨立系統(tǒng)，在進行電子音樂現(xiàn)場音響設(shè)計的時候，可以借用這套系統(tǒng)與演出系統(tǒng)進行配合，達到更佳的演出效果。例如韓國Alpensia音樂廳安裝的Constellation聲學(xué)系統(tǒng)中的微型揚聲器和傳聲器（見圖5，圖片源自www.meyersound.com）。

6 復(fù)合功能

在電子音樂現(xiàn)場演出的實踐中，上述幾種不同功能的揚聲器通常是混合使用的。實際上，大部分揚聲器承載了多重功能，是復(fù)合功能的揚聲器。

（1）回放功能與擴聲功能的揚聲器是大量重合的。完成回放與擴聲功能的揚聲器從技術(shù)指標(biāo)上來說基本都是全頻揚聲器，可以完成各種音樂內(nèi)容的重放。所以，對于同一方位與距離的回放與擴聲，一般來說只要功率足夠，揚聲器是可以共用的。

（2）其他完成各種功能的揚聲器也可以靈活共用。例如，樂器功能揚聲器與效果功能揚聲器常常共用，這兩類揚聲器很多時候不同時發(fā)聲，且揚聲器的位置多見于非常規(guī)位置，在演出時間中可酌情共用。這兩類揚聲器與觸發(fā)揚聲器有時也可以共用。

這里要說明的是，雖然揚聲器是共用的，復(fù)合揚聲器實現(xiàn)了多重功能，但是從系統(tǒng)設(shè)計以及演出中音頻母線分配的理念來看，不同功能的信號是分別處理與發(fā)送的。每條揚聲器母線上的多種聲音元素分別來自實現(xiàn)不同功能的通道，在這條母線先進行“縮混”，最終由一只或一組揚聲器回放出來。

參考文獻：

[1] WH/T 40—2011 舞臺燈光系統(tǒng)工藝設(shè)計導(dǎo)則[s].

作者簡介：

蔡建清，大學(xué)本科，教授級高級工程師，任江蘇大劇院工程建設(shè)指揮部副總工程師，負責(zé)舞臺燈光、音響、機械以及智能化、機電設(shè)備的設(shè)計、技術(shù)與施工管理。近年來在南京圖書館小劇場、南京博物院小場劇、啟東文體中心、連云港文化中心等項目中擔(dān)任舞臺燈光、音響和機械的施工技術(shù)管理與技術(shù)顧問。同時，還負責(zé)南京奧體中心、南京博物院、南京東郊國賓館、江蘇省人民醫(yī)院、祿口國際機場T2航站樓等項目智能化工程的設(shè)計與施工技術(shù)管理工作。endprint