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2007/11/03

基礎聲學與數位音樂製作


前言:

對於 "聲音" 的物理現象,很多物理學、音響或 PA 相關的書都會提到一些基本概念,這些概念我覺得對於音樂製作上,尤其要做出比較有豐富聲響的音樂,基礎的聲音理論更是要有相當的瞭解。


聲音的種類:
  • 純音 (Pure Tone):單一波形的聲音,一般來說就是正弦波的形式,沒有泛音,為聲音最基本的單元。理論上來說,自然界不會有聲音是以純音的形式存在(因為自然界的聲音都會有泛音存在),只能以儀器做出接近純音的聲音,像是用程式產生的 440 Hz 正弦波聽到的勉強可以算純音。

  • 樂音 (Musical Tone):有固定頻率、波形、同時會有一定泛音。人聲、樂器均屬於樂音。樂音的波形可以由純音組成,這也是合成器的理論基礎。

  • 噪音 (Noise):沒有固定頻率、也沒有固定波形。一般來說打擊樂器可以說是噪音樂器,但是不完全是噪音,像鼓的銅拔雖然是噪音,但是他卻也有樂音的泛音特性,也因為有泛音的存在,使的該噪音更自然、更豐富。噪音在一般樂器裡也是很重要的,像吉他手指擦弦的聲音、鋼琴琴搥機械聲、吉他 Pick 與弦觸動時的聲音…等。所以沒有噪音的樂器是不存在的,也因為有噪音,聽起來才會有自然的感覺。

  • 泛音 (Overtone):簡單說就是,一種隨基頻頻率倍數關係共震的現象。以 A4 = 440Hz ,會共震的就是 220Hz、880Hz、1760Hz ... 音樂之所以會悅耳,就是除了有基頻音之外,還有泛音和基音一起混合產生的聲響,造成不斷的相互緊密的共震關係,最後形成我們聽到的聲音。

  • 共鳴 (Resonance):或稱為共震。以樂器來說,具備相同基頻震動頻率的物質頻率能量傳遞,所造成的共同震動現象。最常見的例子就是吉他調音,利用共震的現象,可以檢視不同的兩弦是否有接近的基頻頻率。
瞭解了聲音的種類之後,接下來就是這些在音樂製作時所扮演的角色。


數位音樂製作:

瞭解基礎聲學還有另一個目的,就是使用數位音樂製作音樂的時候,可以更瞭解為什麼鍵盤的取樣要那樣作;為什麼取樣音源是沒有殘響、無反射的聲音;為什麼錄音室必須要達到無反射、能吸音等條件才合格 ... 等。

很多音源提供的取樣 (Sample Waveform) 是所謂的 Dry Sound,也就是乾的音色。意思是說,該音色並沒有沒有任何的空間殘饗效果,同時可能也沒有樂器該有的自然噪音、演奏時產生的噪音(EX: 撥弦聲)、共鳴。

因為沒有空間感、噪音,所以很多人聽到的 MIDI 直覺就是假。其實並不是假,那是太真、太乾淨。那些聲音幾乎沒有因為自然環境的作用,產生該有的環境聲響(就是上述的空間殘想、演奏樂器產生的自然噪音、泛音、共鳴、反射),所以聽到的就是那樣。

而數位音樂重點就是要可以編輯、可以做彈性的修改,所以把這些東西都分開,讓製作人隨時可以修改、增加音樂的各種特性。在音樂製作的不同階段,會陸續把殘響、自然噪音放進去,最後得到 Wet Sound,也就是經過空氣傳道耳朵的真實聲音。所以音樂能否做的,那就是如何在 Dry Sound 變成 Wet Sound 的過程中加工,這就看整個團隊的功力了。


結論:

數位音樂提供音樂製作另一種排列組合的可能,尤其在電子音樂上,更是突破很多傳統樂器沒有的概念。但是數位音樂製作原聲樂器時,原聲樂器原有的物理特性,以及演奏手法,都是編曲、錄音、混音時所必須思考的。


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延伸閱讀(站內):
  1. 樂器音階頻率對應表

參考資料/線上資源:

  1. 泛音 Overtone
  2. 共鳴 Resonance

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