“數字音頻聽辨與品鑒”課程教學研究

[摘 要]本文擬通過對“數字音頻聽辨與品鑒”課程教學方法的研究，結合教學過程中的方法設計、進度安排，以及學生的反饋情況，探索出一條為計算機音樂專業學生進行音頻聽辨能力訓練的道路。

[關鍵詞]數字音頻;聽辨;頻率感知

[中圖分類號]G613.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1007-2233（2020）07-0038-02

在給作曲系學生開設的計算機音樂創作和聲音設計的主科教學中，筆者常常發現，同學們對于數字音頻的音響層面特性感知不夠敏銳。具體表現為，作品中出現了明顯的頻段不均現象，卻并未發覺;或是作品明顯出現了聲場不均、電平失真等現象，卻無法主動感知;等等。這些問題，究其原因，是由于在日常學習中，并未建立起系統的數字音頻感知和評價的訓練體系，同時缺乏對音頻聽覺方面有效的練習所致。

數字音頻聽辨能力的習得，主要是依靠對音響的頻率、響度、空間等層面的聽覺解構及分層感知，并經過長時間的聽辨實踐積累完成的。數字音頻的音響范圍極其寬泛，既包括現實生活中的樂音、噪聲，也包括計算機所生成的各種聲音。根據對本專業在校學生的觀察，發現同學們往往沒有這方面的刻意訓練意識，或是僅有零星的聽辨經驗，但缺乏系統的訓練框架和方法。

于是，根據這方面的痛點，筆者開設了“數字音頻聽辨與品鑒”課程。作為一門專業基礎課程，將通過一個學期的時間，在數字音頻層面對學生進行專注的聽辨訓練，幫助同學們建立起系統有效的聽覺解構路線，并提高數字音頻聽辨的感知能力及自我迭代能力，使同學們能夠多維度、全方位地聽辨和評價各類音響，從而準確地辨識作品聲響的各項指標，鑒別作品中的音響瑕疵，最終提高創作與制作的質量。

一、數字音頻聽辨教學對象的必要性分析

目前，進入本專業學習的本科生，已經具備了系統的音高、節奏、和聲維度的聽辨基礎，其辨識能力主要集中在音樂領域，而對于噪聲或者其他音響領域的聲音，幾乎只具備較原始且不夠穩定的感性認識。

而在計算機音樂創作和聲音設計過程中，所使用的音響材料被無限制擴展。無論自然界的聲音，還是人工制造的聲音，無論是樂音，還是噪聲，都被納入到創作的素材庫中來。在這種情況下，如果缺乏音頻的內心聽覺，就會缺失對作品的全局把握能力和預見性，無法創作出音響平衡的作品。

那么，幫助同學們從以“音高、和聲、節奏”為基礎的“音樂”感知領域，向以“頻率、響度、空間”為基礎的“音頻”感知領域擴展，掌握專業音頻領域中的聽辨技能，就成為了本專業學習的迫切需求，并決定著未來的職業創作者、聲音設計者的感知能力發展空間。

二、課程的基本規劃

課程主要采取理論講解和聽辨結合的方式來進行。理論講解相對簡潔，主要是講解訓練時所要用到的音頻信號發生器、效果器軟件的原理及用法、信號路由方式等。而聽辨訓練則是重點，主要是利用相應的音頻素材，在軟硬件平臺上進行有重點、有計劃的實踐。

在整個課程的進度安排上，將頻率感知、空間感知、動態感知三個訓練章節作為主線，并結合各章節特性，穿插錯誤聲音識別的內容，進行綜合聽辨訓練，從而建立起完整的數字音頻綜合評價與分析訓練系統。在本文中，主要討論的是頻率感知的訓練內容。

三、課程訓練環境的搭建

（一）空間條件

這門課程的訓練是在帶有基本聲學裝修的教室中完成的。同學們平時的上課地點是一間經過基礎聲學處理，可容納30人的小型教室。教室的立面、頂面以及地面均有相應的吸收、反射材料，具備一定的基礎條件。同時，由于教室本體的平行墻壁，將會不可避免地帶來駐波干擾。但好在教室面積較大，加上一定的聲學裝修，能夠抵消一部分不良效果。但若條件允許，可通過改變聽音空間的長、寬、高比例，進一步優化訓練環境。如果讀者有興趣，可以在Amcoustics網站上進行具體的科學計算，聲學專家已經在網站上嵌入了優秀聲學指標的房間三維尺寸計算函數。

（二）軟硬件條件

用于回放的軟硬件設備是聽辨的核心。硬件部分，主要由專用的工作站計算機，獨立的外置或內置音頻卡、監聽音箱或耳機構成。在我們的訓練環境中，采取工作站連接外置音頻卡，輸出到兩只Genelec 1038監聽音箱來完成的。為了保證聲場的準確性，監聽音響的擺放位置盡量要規范。因為集體課的限制，兩只監聽音箱以聽眾中軸線的位置，以左右夾角盡可能對稱的方式指向他們，雖每人相對音箱的位置不同，但可照顧到大多數同學的基本需求。當然，進行頻率聽辨訓練時，使用監聽耳機也是完成可行的，監聽耳機的頻率響應性能普遍會好過同價位的音箱。

軟件方面，主要采用頻譜分析軟件MAGIX Spectralayers Pro 5.0來引導同學們以可視的方式，觀察不同頻率點的增益和衰減情況，將聽覺的經驗同具體的數值結合起來，并以可視化的方式呈現，進而鞏固聽覺的記憶效果。同時，使用Waves Q10中的各種濾波器組合，配合相應的DAW軟件，來制作和生成用于訓練的音響。

（三）訓練材料

課堂上，用于訓練的聲音材料有兩類，一類是粉紅噪聲（Pink Noise），用于基礎感知的訓練。另一類是實際作品，用于應用層面的訓練。

作為一種全頻段噪聲，粉紅噪聲是國際通用音頻測試信號，常常用于聲學檢測，聽起來像是下雨時“沙沙沙”的聲音。粉紅噪聲在訓練過程中，是一種極為重要的聽辨對象。訓練時，將圍繞著粉紅噪聲的不同頻點，進行提升、衰減后，得到變化的音響，由此來構成聽覺上的對比，進行頻點識別的訓練。

完成粉紅噪聲的各頻點識別訓練后，再進行實際作品的聽辨訓練。實際作品沒有具體的范圍，常常是根據學生的情況，現場來對相應的頻點進行提升或衰減，通過提問的形式，要求學生回答頻率處理方法。

同時，還可使用免費的Technical Ear Trainer軟件進行輔助練習。這是由美國密歇根大學開發的一款音頻聽辨輔助軟件，基于Cycling 74 MAX平臺編寫，并編譯成了Windows和MacOS雙平臺版本，它能夠自動隨機生成用于測試的粉紅噪聲，并內建一個簡單的記分系統，可以實時答題，并自動計分。這種訓練軟件，適合課后的鞏固與提高。

四、頻率感知的具體訓練方法

訓練開始前，先要做一次“熱身運動”。以“開卷”形式提前告知頻點，并要求同學們觀察Spectralayers中的頻譜指示，聽辨不同頻點處，濾波后不含諧波的粉紅噪聲音響。在此過程中，要求大家感受不同頻點的聽覺印象，并盡力熟記。

接下來，通過AB對比方式，以“閉卷”形式來訓練頻率的感知。其中，A為未經濾波的原始粉紅噪聲，B為經過濾波的聲音。通過原始聲音和被改變的聲音的之間的對比，要求同學們回答出發生變化的具體頻點，以及判斷出是在這個頻點上，發生了提升或是衰減哪個方向的變化。每次AB對比聽辨，以5次為一組，其中AB每次間隔1秒靜音，每組間隔2秒靜音[1]。其具體進度安排如下：

第一階段，先在20Hz-20KHz（人耳的理論頻率感知范圍）的單倍頻程范圍內，劃分出三個頻段。其中，低頻段使用31Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz頻點，中頻段使用250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz頻點，高頻段使用1KHz、2KHz、4KHz、8KHz、16KHz。

第二階段，分頻段訓練。在三個頻段中，分別使用Waves Q10進行頻點提升處理（Q=99，+6dB），并用AB對比方式訓練同學們識別每個頻點。隨后在三個頻段中，分別使用頻點衰減處理（Q=99，-6dB），進行反向訓練。訓練過程中，隨時觀察答題正確率的變化，達到90%以上即可進行下一步的訓練。

第三階段，全頻段訓練。將上述三個頻段混合在一起，隨機選出10個頻點，按第二步的頻點參數進行提升后的聽辨訓練，達到90%正確率后，即進行隨機頻點的衰減聽辨訓練。

第四階段，也是采用粉紅噪聲訓練的最艱難階段，是利用第三階段的頻點選取方式，將提升和衰減的提示去除，采用隨機頻點，隨機提升或衰減6dB，進行聽辨訓練。

最后，在上述的每個階段中，都可以輔助一些實際音樂作品，根據每一步所訓練的對象，以上文中AB對比的方式，使用Waves Q10進行同頻點處理來輔助訓練。需要注意的是，在選取實際音響時，要注意音響本身的頻率特性。比如獨奏的電貝司聲部，其有效基頻頻段集中在低頻，就不可能通過對16KHz的提升或衰減，產生有效的訓練價值。

五、訓練的反饋情況及注意事項

頻率感知的訓練，在整個課程的時間線上，占據了一個半月。通過訓練，同學們對粉紅噪聲的提升頻點能夠進行較精確的判斷，對衰減頻點的判斷精度略低。其原因主要在于，提升頻點，往往能夠造成突出的聽覺新鮮感，更易獲得注意力的鎖定，再加上前期積累的頻點聽辨經驗，就能夠完成識別。而衰減某個頻點時，依舊保持的音響會對衰減的特定頻點音響產生一定的掩蔽，這種識別方式需要更長時間的自我訓練，敏感度才能夠提高。

在訓練過程中，需要注意的是對聽力的保護。聲音在同一音量的不同頻段下，人耳的敏感度是不一樣的。訓練時音量無須太大，每個頻點平均能聽清即可，以免在全頻區域切換頻點時，出現音量爆發的現象。此外，這種訓練非常消耗注意力，且在初期顯得無比枯燥。所以一般需要聽辨30分鐘后，安排20分鐘左右的休息，再進行下一輪訓練[2]。否則會因聽覺系統疲勞，大大降低判斷精度，影響訓練效果，得不償失。

結 語

數字音頻的聽辨，建立在人耳聽域的全頻段，需要大量的日常性訓練。同時，在噪聲的聽辨方面，往往缺乏“音色”的相對固定屬性，這讓聽辨更加難以找到記憶的“錨點”。所以，該項技能的習得，除了通過“數字音頻聽辨與品鑒”課程來建立系統的音頻感知和評價的訓練體系以外，更需要同學們在未來的音樂創作、聲音設計的專業道路和職業生涯中，數年如一日地進行自我訓練與迭代。

注釋：

[1]武 冕，孟子厚.不同噪聲的時長差別閾限及影響因素[J].電聲技術，2019（08）：16.

[2]中華人民共和國文化和旅游部.演出用專業音響設備音質主觀評價方法[S].WH/T82-2019：7.

（責任編輯：劉露心）