數字音頻技術在電子音樂作曲中的應用分析

苑濤 王晗 張婉婷

（1.青島市廣播電視臺，山東 青島 266000 2.青島市廣播電視臺，山東 青島 266000 3.青島求實職業技術學院，山東 青島 266000）

引言

現階段，現代多媒體藝術領域的各個方面一定程度上都包含了數字音頻技術，而與計算機技術結合最直觀和最緊密的一種音樂類型就是電子音樂作曲，為音樂的發展提供了更多可能性。本文從數字音頻技術的簡介、發展趨勢和具體應用等幾個方面研究和分析了數字音頻技術在電子音樂作曲中的有效應用。

一、數字音頻技術簡介

數字音頻技術是一種使用二進制代碼保存與編輯聲音信號的技術，它是以各種各樣的數字媒體技術為依靠所形成的一個新的聲音處理的手段。其中，最普遍的數字化手段為脈沖編碼調制（Pulse…Code…Modulation），由英國科學家Alec…Reeves于1937年發明，它大體可分三個環節，采樣環節、量化環節、編碼環節：

（一）采樣環節：以間隔某一特定時間的方式收集音頻信號的環節，它包括采樣周期T；采樣頻率fs。兩者為倒數關系，關系式為fs=1/T。也就是說，若采樣頻率越高，聲音保真度越高，數據量越大。

（二）量化環節：在動態范圍內將模擬信號的幅度分成若干等間隔的層次，根據舍入原理，將采樣輸出的信號電平分類為最近值。它的層次越多，比特數越大，定量和定量精度越高，誤差越小，動態范圍越大，信噪比越高，但是往往數據量也會越大。

（三）編碼環節：編碼環節將前兩步得到的值換算為二進制編碼。在數字音頻領域通常使用16位來表示量，即量化的數字n=16。

二、數字音頻技術未來的發展趨勢

（一）采取有效措施創新現有的編碼系統

現階段的編碼系統并不能同時保障音頻的壓縮率和保真度。為了提升數字化技術要求相關工作者一定要不斷的優化相應的技術，只有這樣才能提高通用音頻的質量，為廣大用戶提供有效地解決方案。但是在保障大眾化音頻的同時還應該在不考慮存儲大小的情況下最大程度的保證音頻的原聲效果和專業化需求。同時，一定要同時優化編碼和處理音頻其他環節的系統，從整體上最大程度還原音頻音質。此外，優化相關系統的時候還應該將功耗也考慮在內，盡量保證其他設備能獨立運行，增強數字技術的核心競爭力。

（二）發展數字音頻配套硬件，發展數字音頻工作站

一些配套的硬件會極大地影響音質的優化和處理，比如功效、放大器和壓縮器等硬件。數字信號逐漸替代了原有的模擬傳輸信號，也提高了外設的要求。此外在數字化的控制下組合各個硬件就成就了一個數字音頻工作站。在錄音行業雖然原來多軌模擬錄音技術會很快的被一個多種硬件結合的數字音頻工作站所代替。傳統的硬件和計算機都只是一種獨立的系統，在過往的實踐過程中已經將工作站的優勢完整的體現出來。有機的整合硬件外設和計算機的數字化控制，這也是數字音頻技術未來的發展趨勢。

三、簡要分析數字音頻的應用

電子音樂通常指利用聲音合成器和電子合成、音頻采樣技術而制作的音樂。第一部電子樂器是Leon…Theremin于20世紀20年代創造，被稱為Etherophone（以太發聲器），后來重命名為特雷門琴。今日的電子音樂大體可分實驗藝術電子音樂與流行形式的電子音樂。本文所討論的電子音樂作曲是指在實驗藝術電子音樂范圍內的電子音樂作曲。筆者在研究電子音樂作曲的過程中，認為以下三點應用措施最為重要：ASIO技術應用、VST技術應用、IR技術應用：

（一）ASIO技術應用

ASIO（Audio…Stream…Input…Output），即高級音頻流輸入與輸出接口技術，是一種重要的數字音頻API標準。ASIO個人電腦聲卡專業驅動程序由Steinberg公司開發，是為改進以前操作系統的驅動程序不能用于多通道傳輸而提出的解決方案。

（二）VST技術應用

這種技術的應用領域是在計算機音樂制作中，其處理數字音頻的方式使通過插件使用的，VAT技術是一項軟件接口技術，是由Steinberg公司提出的。人們可以使用VST插件處理音頻信號，創作音樂時還可以使用VSTi樂器。相關創作者在開發各種VST插件時可以使用特定的軟件進行開發，使用數字音頻插件創作者在制作電子音樂的時候可以通過電腦操作和修改音樂各方面的參數。創作者還可以使用VST樂器切換、編輯和修改各種參數。

（三）IR技術應用

IR即脈沖響應技術（Impulse…Response），目前國內在數字音頻領域討論IR技術的文獻并不多。在數學上，脈沖可以是一個狄拉克δ函數的連續時間系統或克羅內克δ函數的離散時間系統。在傅立葉分析理論中，脈沖包括了所有可能激發頻率的相等部分，脈沖與脈沖響應相比越短，結果越接近真實的理論上的脈沖響應。

結語：

總而言之，隨著信息化時代的發展，數字化音頻技術的有效應用極大地改變了電子音樂制作的過程。利用現代化科技制作電子音樂可以最大程度的保障音頻的音質，還能使電子音樂的制作越來越方面。