计算机音乐课程――《声音制作与合成基础》

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★第二届STN中国数字化音乐教育大会论文★
中国音乐学院作曲系 多媒体音乐中心 程伊兵 摘要：本文试从声音制作与合成在计算机音乐教学中的学科位置、课程内容以及教学重点等方面，勾画出该课程的蓝图。 计算机音乐的教学包含多方面的内容，声音的制作与合成是其中非常重要的基础课程之一。本文试从声音制作与合成在计算机音乐教学中的学科位置、课程内容以及教学重点等方面，勾画出该课程的蓝图。 学科位置 计算机音乐的教学除了必须的音乐课程以及歌剧、影视音乐创作、现代音乐文献等四大件之外的补充课程之外，专业课程主要可以分为以下三类：学科基础课程(数理逻辑、计算机、声学、录音室声学基础等)、计算机音乐技术(MIDI技术理论与实践、声音制作与合成、计算机音乐软硬件等) 和计算机音乐创作(计算机音乐作品理念解析、多媒体音乐创作、计算机音乐的互动等)。 《声音制作与合成基础》是计算机音乐技术课程中的基础理论课。通过对声音制作与合成的了解，使进一步深入学习计算机音乐成为可能，同时也为计算机音乐的创作提供了坚实的基础。此外，声音的制作与合成在成为计算机音乐创作的一个重要组成部分的同时，进行声音的制作与合成本身就是极具创造力的工作，它为我们提供了广阔的施展创造才能的空间。 课程内容 初步设想，该课程应该由以下三部分组成：声音基础理论、合成基础以及合成理论。 声音基础理论部分主要解决声学知识的学习。由于该课程的学习是在修毕了学科基础课中的声学等课程之后进行的，因此，本部分内容主要偏重声学中与音色相关的内容。其中包括傅立叶理论、声音的频谱与音色的关系、共振峰与音色的关系等等。 合成基础部分，为进一步学习合成理论做技术上的准备。通过这个部分的学习，学生应该了解计算机声音制作与合成的步骤；了解声音合成所使用的模块单元，如震荡器、滤波器、包络发生器等概念；另外学生通过该部分的学习，掌握什么是计算机声音合成的算法以及如何读、写算法框图等。 合成理论部分具体介绍各种基础声音合成理论与实践方法。主要内容包括加法合成、减法合成与调制合成。通过加法合成的学习，在帮助学生进一步理解傅立叶理论的同时，掌握这种最基本的声音合成方法以及实践操作。减法合成是目前电子乐器中应用最广泛的声音制作合成理论。通过这部分的学习，学生应该可以较自如地通过目前大部分的电子乐器，进行声音的制作与合成。调制合成包括频率调制、振幅调制、环型调制等，其中频率调制(FM)是另一种广泛应用的声音合成理论。通过对以上合成理论的学习和实践，学生应该对声音制作与合成的概貌有所认识。 除了对基本合成理论的学习，该课程拟对目前处在或部分处在实验室状态的合成理论进行粗略地介绍。包括语音合成、颗粒合成、物理模型等。 教学重点 由于该课程技术性很强，对音乐专业的学生来说接受起来有一定的困难。因此教学中着重考虑了以下两个问题――可视性与可操作性。 可视性，顾名思义就是力图使学生除了能够从文字中“读”到这些知识以外，还能够“看到”所学的内容。包括声音基础理论、合成基础以及合成理论。换言之，就是让学生能够“看到”声音的制作与合成。要做到这一点，就需要动用各种软硬件，如图表、幻灯、多媒体等教学手段等等。其中，对硬件器材北欧模块(Nord Modular)*的应用，可以使教学获得事半功倍的效果。由于该器材由软件和硬件两部分组成，而音色的制作与合成是在软件中完成的，因此我们可以准确地“看到”所制作合成的声音。此外，通过该器材，我们不仅可以看到静态的声音，而且可以看到“动态”的声音。因为，计算机屏幕上所显示的图象单元就是我们用来合成声音的模块单元。对这些图形模块的改变带来的是直接的声音变化，而不仅仅是一个图示。 可操作性主要针对合成理论的学习。是指所讲的声音合成理论，最好能够让学生在实践操作中体会和掌握。要做到这一点，则需要分别支持不同声音合成理论的硬件做保障。采用北欧模块，对保障本课程教学的可操作性有帮助。由于北欧模块的开放性结构，使其成为目前同时支持声音合成理论最多的硬件合成器。其支持本课程涉及的加法、减法、调制合成理论之外，还提供一些特殊震荡器，支持一些衍生合成理论如共振峰合成等。 中国音乐学院作曲系多媒体音乐中心已建立了包括北欧模块在内的计算机音乐共同课教室(20套)，成为亚洲第一个采用数字模拟电子乐器的教室。为计算机音乐教学的开展，尤其是本课程的开展提供了硬件基础。该课程的教材正在编撰中。本文的目的，正是诚恳各方面的专家、同业人员，针对《声音制作与合成基础》课程蓝图的方方面面给予宝贵的意见和建议。