數字音樂創作/簡介
在這本書的語境下,數字音樂指的是使用數字硬體或軟體製作的音樂,通常使用計算機工作站。
如果你在有生之年聽到過音樂,你幾乎肯定聽過數字製作的音樂。數字領域的音樂通常與電子音樂有關;但並非總是如此。電子音樂的基礎是基於在模擬領域進行的工作,從模擬合成器到磁帶迴圈操作。這些技術在今天仍然流行,即使基於計算機的排序和聲音修改 / 生成已成為行業標準。然而,計算機經常用於生成模擬樂器和效果的數字等效物,從而使這種區別越來越不重要。
重要的是要了解兩種計算機音樂資料之間的區別:音訊樣本和控制資料。音訊樣本是您可以實際聽到的聲音的直接數字表示,而控制資料由一系列命令組成,通常是在逐音符級別上,可以由適當設計的樂器或其他聲音產生裝置來執行。直接使用音訊原則上為您提供了最大的自由度來對樣本執行復雜的轉換,從而產生前所未有的聲音。
但某些型別的處理使用控制資料更容易;例如,將相同的音符命令序列饋送到不同的樂器,或將相同的命令序列饋送到具有不同設定的相同樂器,可以產生完全不同聲音的同一曲調,而無需進行大量處理。很容易加速或減慢音樂的節奏,只需調整音符的時間;這可以在不改變音樂調性的情況下獨立完成,只需將所有音符向上或向下轉置一個恆定的音程。使用音訊資料,很難單獨應用這兩種效果;加速/減慢速度也會傾向於升高/降低音高,除非您對聲音進行大量複雜的處理。
到目前為止,您會遇到的最常見的控制資料系統稱為MIDI,它是樂器數字介面的縮寫。它的使用如此根深蒂固,即使在沒有實際 MIDI 介面的計算機上執行的音樂軟體應用程式,也會像透過 MIDI 連線一樣相互通訊。標準化是一件好事。
對應於兩種不同型別的音樂相關計算機資料,有兩個檔案格式家族用於儲存資料。用於儲存音訊樣本的檔案往往與用於儲存 MIDI 資料的檔案分開;唯一能夠儲存兩種檔案的那些檔案往往特定於特定音樂應用程式,而不是常見格式。
有多種音訊格式,例如.WAV、FLAC、MP3、Ogg Vorbis,當然還有包含影片和音訊軌道的整個電影格式範圍。對我們來說,重要的問題是格式是壓縮還是未壓縮,特別地,如果是壓縮的,那麼壓縮是有損還是無損的。有失真壓縮會丟棄監聽者無法聽到的資訊,這基於關於人類聽覺機制的公認的心理聲學模型。不幸的是,雖然這對於最終的交付格式來說可能沒問題,但對於最初的音訊錄製格式來說並不理想,因為它會嚴重限制您可以執行的處理型別。例如,如果您無法使用濾波器來強調聽不見的聲音,因為音訊編碼已經將它們去掉了!因此,對於原始音訊捕獲,我們希望使用原始的、未壓縮的格式,或者如果沒有,則使用無失真壓縮的格式。
另一方面,對於 MIDI,只有一個標準 MIDI 檔案格式。謝天謝地。
合成樂器在音樂被錄製後不久,即 20 世紀初就開始出現了。所使用的確切技術各不相同,但要吸取的主要教訓是它們使用振盪器以不同的頻率產生音調。振幅,當作為時間的函式繪製出來時,會產生一個波形,它告訴揚聲器在給定時刻應該處於哪個點。振盪器所做的是產生一個無限可重複的模式,該模式可以被引導到揚聲器。透過組合多個振盪器、波形的失真和其他技術,可以產生獨特的聲音。
數字技術使用位元,它只有“開”和“關”狀態。因此,要將波形表示在計算機記憶體中,波形被分成離散的樣本,每個樣本表示波形在給定時刻的振幅。聲音流使用每個變數的許多位元,以實現波形表示的非常高的精度。數字化意味著,如果在保持聲音儘可能高的精度方面沒有采取措施,就會出現可聽的偽像,並且低成本整合聲音的計算機到模擬的糟糕轉換(這在低成本整合聲音的計算機上經常發生)總是會使透過揚聲器傳出的聲音聽起來微弱而“刺耳”。
早期的合成器沒有標準化的控制機制;這導致了工作室中的問題和額外的麻煩。但是,在 20 世紀 80 年代MIDI標準出現後,控制得到了極大的簡化。MIDI 是一種數字協議,它允許一臺機器(例如鋼琴鍵盤或計算機)透過電纜控制另一臺機器,觸發另一臺機器的事件。起初,這意味著硬體合成器,但 MIDI 發明時使用的許多硬體如今已簡化為軟體版本。MIDI 檔案只是使用“通用 MIDI”(GM)標準樂器的 MIDI 事件序列,它們的實際聲音取決於播放機制的解釋;許多人對它們的嘲笑是由於 GM 的侷限性。MIDI 今天正在顯露出它的時代,但仍然是一種普遍存在且有用的工具。
取樣器也出現在 20 世紀 80 年代。這些機器儲存錄音並播放它們;它們與磁帶錄音機之間的區別在於取樣器允許播放方式有很大的變化。數字技術使反轉、迴圈、瞬時重啟和可變播放速度等效果易於實現。現代計算機音效卡的工作原理就像一個取樣器,計算機可以控制它並在執行中向其饋送資料。第一臺取樣計算機是 1985 年釋出的康懋達阿米加。從這臺計算機開始,跟蹤誕生了,它將數字音樂創作帶入了家庭消費者,並開啟了新一代音樂家和流派的時代。
如上所述,MIDI 在數字音樂製作中扮演著相當重要的角色,因此瞭解它的基本概念非常有用。
如上所述,MIDI 是一系列用於製作聲音的 *指令*,而不是表示聲音本身。它的主要部分是 *音符開始* 和 *音符結束* 指令:對於鍵盤樂器,這些指令代表按鍵按下和釋放;對於撥絃樂器,它們代表撥絃和靜音;對於管樂器,它們代表吹奏音符的開始和停止,等等。每個音符指令都與一個 *通道* 相關聯,通道的編號從 1 到 16,以及一個 *力度*,力度可以表示按鍵被擊打的力度或撥絃的力度,通常用於影響音符的響度(儘管這可能取決於樂器的配置)。不同的樂器接收相同的 MIDI 指令流可以被配置為只監聽特定的通道號,或者一個樂器可以被設定成同時在不同的通道上發出不同的聲音;無論哪種方式,你都可以從一個 MIDI 指令流中演奏一整套樂器部分。
當然,16 個通道並不多——可能足以模擬一個小樂隊,但不足以模擬整個管弦樂團。這個小數字反映了 20 世紀 80 年代早期 MIDI 標準制定時數字技術的侷限性。然而,有一些方法可以解決這個問題,例如執行多個併發的 MIDI 流,每個流驅動一組不同的樂器。這在現代計算機上並不難做到。因此,以這樣的方式,久負盛名的 MIDI 標準仍然有用,以至於還沒有任何替代方案能夠獲得廣泛的支援。
除了音符指令之外,還有 *控制改變* 指令來設定每個通道上的 *控制器* 的值(例如顫音深度和速度),以及 *程式改變* 指令來選擇每個通道的樂器。還有一些非通道特定的資訊,其中最重要的資訊是“所有音符關閉”——如果由於某些原因(軟體錯誤、MIDI 連線阻塞或其他任何原因),你設法傳送了一堆音符開始指令而沒有相應的音符結束指令,這將非常有用;音序器程式通常會有一個“緊急”按鈕,點選它就會發送這個指令,使噪音消失!
還有一組“系統獨佔”指令(通常縮寫為“SysEx”),它們的含義由樂器製造商決定。它們可以用來設定合成器引數的全部範圍,甚至可以將實際的聲音資料載入到合成器中。