論民族樂器音色樣本的采集與處理

孟申

【摘要】文章針對湖北特有的民族樂器的音色特點，提出了全套的音色采集和制作的工作程序和參照標準，并就實際應用進行了實例講解，對進一步開展民族樂器的采樣和處理工作具有一定的實用意義。

【關鍵詞】民族音樂；音色樣本；采樣；規(guī)范；制作

隨著計算機技術的發(fā)展和不斷完善，數字音樂越來越多地進入了我們的生活，但世面上應用的音色文件，大多是由國外制作的。當前，在數字音樂制作中廣泛應用的音色庫，也主要由德國公司-kontakt音色庫統(tǒng)領，這是令我國音樂人感到汗顏的。

然而，隨著音色數據應用品質的提高，當前流行的音色文件大多都存在品質較低的弊端，急需音色文件檔次的升級，這既是我們介入此領域的機會，也是為今后形成我們自己的音色庫文件系統(tǒng)的有效突破口，抓住機會就意味著抓住了未來。

一、音色采集與制作的規(guī)范研究

音色樣本的采集，主要在于形成一定的規(guī)范，這項技術對我們來講，并不感到生疏，主要的問題是有效形成嫁接和推廣使用，為了形成計算機應用在音樂制作上的工程模式，我們按照工程規(guī)范的理念，通過與音樂理論的嫁接，形成了一個較為完整的規(guī)范：

（一）采樣環(huán)境的確定

采樣環(huán)境是實施采樣的基礎，采樣的全部過程必須嚴格服從此類環(huán)境指標的管理。采樣環(huán)境應保持合適的溫度和濕度，以保持樂器的發(fā)聲處于自然、良好的狀態(tài)，環(huán)境溫度一般為15℃～28℃之間；環(huán)境濕度應以60%～75%之間為宜，環(huán)境噪音應小于45dB（A計權），這項指標可根據采樣話筒的指向特性具體規(guī)定，原則上，在樂器發(fā)聲與采樣話筒的軸線和相關延長線上，不出現明顯噪聲干擾，且采樣話筒未檢出超出規(guī)定的噪音干擾即可；具體操作中也可使用聲級計（C計權）進行監(jiān)控，當軸線上聲級（C計權）高出方向角之外聲級60分貝以上時，或方向角內噪音（A計權）低于45分貝，即可視為符合基礎應用條件。

（二）話筒及布置

音色錄制話筒通?？刹捎肁B制，使用時話筒高度應與樂器主發(fā)聲軸線相平齊，在實際使用時，可根據樂器的發(fā)聲特性，綜合確定，如對于編鐘，采樣話筒應保持與鐘體下沿平齊，且距離相隔1米，若使用單話筒，話筒位置應保持在鐘體的下沿水平線中心點上。

采樣過程中，應有效消除各種雜音干擾（如支架和樂器晃動等）。

采樣錄制時間，應根據樂器的發(fā)聲余音特征確定，以衰減60分貝為基準，可先行測定樂器發(fā)單音時的余音情況，以此確定樂器的發(fā)音周期。

采樣時，還要注意消除何種物體對聲音形成的反射影響，特別注意人體的影響，錄制時操作員應遠離話筒，以確保采樣數據的完備性和準確性。

（三）音色制作標準

1.根據耐奎斯特采樣理論，采樣頻率必須是信號最高頻率的兩倍。因此，樂器音色的采樣錄制頻率可確定為44.1KHz。同時為了使采樣的數據較好地適應專業(yè)環(huán)境應用，樂器音色的采樣的數據管理，運用24bit/44.1KHz的較高行業(yè)標準。

2.在操作平臺的選擇上，可運用行業(yè)較為通用的CakewalkSonar軟件、Audition軟件、kontakt音色庫軟件，作為采樣、音色制作的基礎平臺。

（四）樣本錄制舉例

使用Cakewalk Sonar軟件進行采樣錄制工作，系統(tǒng)圖如下：

圖中，話筒放大器（簡稱：話放）、聲卡（外置式、獨立聲卡）、計算機（CPU-雙核2G、內存8G）、Win7操作系統(tǒng)并安裝了Cakewalk Sonar、Audition等工作軟件。

系統(tǒng)運行時，應預熱5分鐘，待運行環(huán)境穩(wěn)定后，方可開始樣本錄制工作?，F場錄制時，系統(tǒng)應用24bit/44.1KHz的工作標準展開工作，以形成完整的工程文件，為錄制任務完成的標志。

（五）樣本調校與管理

獲取工程文件后，在后期的整理、校音、切片工作中，可運用如下工作流程：

1.運用Cakewalk Sonar軟件，打開相應的工程文件，制作形成音頻文件。

2.運用Audition軟件進行樣本的切片和校音。

3.運用kontakt軟件完成音色制作。

4.逐一生成對應的音色文件，并按音高實現與鍵位的對應。

二、應用舉例

（一）民族打擊樂器采樣與音色制作

作為應用我們首選了京打（京劇打擊樂器）系列，京打系列的樂器表現均形成一個明確的發(fā)聲軸線，采樣錄制時，只要根據各個樂器的發(fā)聲特性，以現場演奏環(huán)境特征為標準，運用上述討論的采樣錄制標準與規(guī)范，即可開展工作，考慮到京打樂器體積普遍較小，我們采用了錄音棚錄制的方案；

錄音棚的聲學條件為：

混響時間：1.2s；

隔音：85分貝；

本底噪音：35分貝；

聲場特性：聲場均勻度良好，無聲染色現象。

采樣錄制系統(tǒng)參照前文所述，錄音平臺運用了Cakewalk Sonar軟件；錄制時，每樣樂器獨立進行，各樂器分別錄制5個力度，供后期音色制作時選擇使用；

后期制作中，首先運用工程文件導出相應的音頻文件，再導入到Audition軟件中完成樣本切片與校音；

最后運用kontakt軟件完成音色制作。

（二）編鐘采樣與音色制作

編鐘的采樣，是一個較為龐雜的工作，這項工作涉及的面比較廣，編鐘樂器又不能直接放至到錄音棚中，因此樣本錄制工作，必須在現場進行。這不僅在環(huán)境要求上具有被動的一面，在操作上還應考慮符合實際操作的敲擊力度和角度。

作為舉例，我們的采音錄制工作盡可能選取了一個相對符合編鐘演奏的環(huán)境：

劇場規(guī)?？扇菁{觀眾200人左右，有一個舞臺，其聲場環(huán)境特性屬于兩個聲場，舞臺隔音效果不太理想，后面有一個公共通道兼有其他功能，設備操作間位于觀眾廳的后方，且與觀眾廳相通，這也與普通劇場的環(huán)境條件相吻合，經測定舞臺聲場條件能夠滿足音色樣本的錄制要求。

實際錄制時，我們將64件編鐘按特性分為高、中、低三組，使用多種校音對比手段，對編鐘的正、側音進行了采樣錄制，每個敲擊點均分為五個力度，形成分層，話筒擺放依據編鐘的發(fā)聲特性，選擇了AB制組合，且話筒高度與編鐘下沿平齊，距地面最小距離大于1米，這主要是為了消除地面反射形成的干擾；敲擊器的選擇為硬度在60%～75%的軟質擊錘，共完成200多個樣本的錄制。

由于編鐘形成的早期律制與現行的十二平均律有一定的出入，在后期的調整上，首先是摸清原鐘的音準特性，并按照現行的律制規(guī)律進行校音，對于高音區(qū)和中音區(qū)的鐘，通常運用校音器結合鋼琴音律對比即可，但對于低音區(qū)，如此操作就較為困難，為此，我們運用了閃頻測速儀協(xié)同完成，原鐘的音律摸準了，后期的校音工作就少走了許多彎路，使我們順利地獲得編鐘的音色樣本。

三、音色成品與原音的比對實驗（以編鐘為例）

音色校驗工作是音色制作過程的檢驗性工作，這項工作完成的好壞直接影響到音色庫的質量和實用性價值，重視和關注校驗過程，嚴格規(guī)范校驗程序，也是為后期實現音色庫建設提供必要的保障。

音色的制作結果與原音的頻譜比對，從頻譜的完整度上看，音色的頻譜表現較原音要純凈一些，為了有效形成比對結果，我們分別選取了高音、低音、中音等三個區(qū)段，作為比對樣本，每個區(qū)段在主音附近再選取一組樣本音。樣本音選取完成后，分別測得各音的音效、頻譜，具體過程歸納如下：

（一）樣本比對實驗的步驟

第一，調用原音樣本，作為比對對象；

第二，經音源系統(tǒng)（如工作軟件）調出相應音色，形成比對音；

第三，將比對音正常還音，以采樣標準拾取比對音，形成比對樣本；

第四，分別對原音和比對音進行頻譜分析，比對兩者的差異，形成比對結果。

（二）實驗過程

1.實驗一：三中點效果比對（比對圖樣略）

將數據文本按照排列均分為三個等分，分別選取各等分的中值采樣點，作為比對樣本；針對其表現特性，進行比對試驗，結果如下：

2.實驗二：樂段特征點效果比對

特征點比對的樣本選取規(guī)律為：選取最高音、最低音和中間音，為基礎比對樣本，再以基礎樣本為中心，分別選取次位樣本音參與比對，即中間音：分選兩側的兩個音源樣本；最高音、最低音：分別向音域內選擇一個樣本；進而將其分成三個比對樣本段，即：中頻段效果比對，低頻段效果比對，高頻段效果比對（比對圖樣及列表略）。

實驗三：0.618分割點取樣比對

第一，最高音比對。

第二，最低音比對。

第三，0.618取點樣本比對（比對圖樣及列表略）。

上述三個比對實驗，旨在研究數據獲得的可信性和規(guī)律的遍在性，確保數據真實、有效。

通過比對實驗結果分析，樣本與原音的吻合度相對較高，說明了采樣過程的完備性和可信性，多種方式取樣，較好地保持了數據選擇的科學性和規(guī)范性，為采樣數據處理提供了良好的思路。