電子音樂技術提升中國民族管弦樂隊音響效果研究

吳宗諭

【摘 ? 要】長久以來，國內外學界以及音樂家不斷運用各種手段研究與提升中國民族管弦樂隊的音響效果。過去改善中國民族管弦樂隊音響效果的方式，主要依靠作曲家、指揮家等藝術工作者的經驗來發現樂隊在音響效果方面的問題。本文主要運用電子音樂技術中的頻譜分析方法來分析中國民族管弦樂隊演奏曲目選段的音響效果，最終以分析結果為依據，制定提升中國民族管弦樂隊演奏音響效果的方法。

【關鍵詞】電子音樂技術 ?中國民族管弦樂隊 ?頻譜分析

中圖分類號：J605?文獻標識碼：A?文章編號：1008-3359（2023）19-0001－06

20世紀以來，隨著西洋音樂傳入中國，一部分國樂界人士試圖借鑒西洋樂隊的經驗探索中國民族管弦樂隊的新形式，創建中國的民族管弦樂隊。由于中國民族管弦樂隊發展的歷程較短，因而對于中國民族管弦樂隊音響效果的研究相對于西洋管弦樂隊還不夠充分，相關的研究文獻相對西洋管弦樂隊也較少。音響效果是衡量音樂質量的重要指標之一，它對評價中國民族管弦樂隊的演出效果也有著重要的作用。因此，研究如何提升中國民族管弦隊的音響效果具有很高的研究價值。

一、電子音樂技術與中國民族管弦樂隊音響效果

（一）關于電子音樂技術

伴隨著科學技術的進步，一種全新的音樂類型——電子音樂也隨之誕生。電子音樂將現代科學技術與音樂緊密聯系在了一起，為音樂發展開拓了全新的發展方向。電子音樂的理念讓音樂的音色成為音樂創作的重心，電子音樂技術也極大加強了作曲家對音樂的音色與整體音響效果的控制能力。運用電子音樂的技術手段，可以直觀地觀察各種聲音素材的音響特性，總結不同聲音素材的音響效果特征，甚至做到客觀上量化分析一部音樂作品的音響效果。這對音樂的創作、制作和表演等過程都產生了重要的影響。

（二）關于中國民族管弦樂隊音響效果

中國民族管弦樂隊具有極富個性的音響、極為豐富的音樂語言，在世界音樂中占據著重要的地位。同時，中國民族管弦樂隊配器方式多達幾十種，藝術表現形式相當多樣。近現代的中國民族管弦樂隊，是近百年來一部分國樂界人士試圖借鑒西洋管弦樂隊的經驗，探索中國民族管弦樂隊的新形式而發展來的。由于近現代的中國民族管弦樂隊發展歷程較短，中國傳統音樂體系與西方傳統音樂體系有所區別，中國民族管弦樂隊在演奏以西方傳統音樂體系為基礎的部分音樂作品時，它的音響效果可能還有一定的提升空間。具體來說，大多數中國民族樂器的聲音強調個性，音色婉轉動聽，聲音具有豐富的高頻成分，但是在低頻和中頻的成分上有一定的不足。因此，中國民族管弦樂隊在演奏部分作品時，音響效果上可能會缺乏融合度。這也是歷史上中國民樂只有合奏概念沒有交響音樂概念的原因之一。中國民族管弦樂隊仍處在循序漸進的發展過程中，編制尚不統一。雖然在藝術家的努力下，中國民族管弦樂隊已經在世界音樂范圍內取得了非常顯著的成就，但是具體到中國民族管弦樂隊在演奏部分作品時，仍可能存在著一些音響效果上的問題，如一些樂隊常會出現因中音低音樂器不足、高音樂器過多而導致的一系列音響效果問題，這都需要人們能夠及時地發現并加以改善。

（三）電子音樂技術與提升中國民族管弦樂隊音響效果

過去改善中國民族管弦樂隊音響效果的方式，主要依靠作曲家、指揮家等藝術家的經驗來發現樂隊在音響效果方面的問題。這種方式極其依賴藝術家的經驗，也需要耗費較多的時間來反復試聽。隨著科學技術的進步以及電子音樂技術的發展，解決以上問題有了新的方法。運用電子音樂技術中的頻譜分析等方法可以更加直觀地觀察、總結各種樂器的音響效果特征。從客觀上量化分析中國民族管弦樂隊在演奏時的音響效果，方便藝術家發現和解決樂隊中存在的音響效果問題。例如，可以運用頻譜分析的方法，對中國民族管弦樂隊演奏的曲目進行音響效果分析，評估曲目的音響效果是否均衡。然后，根據分析的結果，對樂隊演奏時的音量平衡以及樂器的組合編配等方面進行改進，就能夠做到提升樂隊在演奏時的音響效果。

運用電子音樂技術手段提升中國民族管弦樂隊的音響效果，比過去單純依靠藝術家經驗要更加高效與便捷。目前國內外學界較少有人在這個方向上進行研究，這是一個較有前景的研究與應用方向。

二、電子音樂技術與中國民族管弦樂隊音響效果分析

查閱關于中國民族管弦樂隊音響的文獻，發現文獻對于樂器音色、樂隊整體音響特征的描述往往是相對主觀的。不同藝術家對它們的解釋都不盡相同，這對研究并改進中國民族管弦樂隊的音響效果造成了一定的困難。

音響效果是一個廣泛的多元化指標，不能用一個單一指標來衡量。在研究中國民族管弦樂隊演奏的音響效果中，主要會涉及以下幾個問題：一是如何確定中國民族管弦樂隊演奏的音響效果品質。二是明確中國民族管弦樂隊演奏的音響效果與傳統均衡音響觀有何區別，以及采用何種方法來改進中國民族管弦樂隊演奏的音響效果。

應對以上問題，本章節主要運用電子音樂技術中的頻譜分析方法來分析中國民族管弦樂隊演奏曲目選段的音響效果，最終以分析結果為依據，制定提升樂隊演奏音響效果的方法。

值得注意的是，音樂是聽覺的藝術，最終是以人耳的判斷為主。因此在改善樂隊演奏的音響效果時一定要實事求是，不能完全依賴電子音樂技術的分析結果而忽視人耳的判斷。

（一）電子音樂技術——頻譜分析方法

聲音是由許許多多不同頻率、不同強度的純音組合而成。一個聲源發出的聲音，對其頻率成分和強度的分析，叫作頻譜分析。頻譜分析是一種常用的聲學信號分析方法，它能將原始的時域信號轉換為頻域信號，揭示出信號在不同頻率上的能量分布和頻率成分。頻譜分析廣泛應用于聲音信號處理、音頻編碼、音樂分析等領域。作為一種常見的聲學分析方法，頻譜分析常被用于分析樂隊演出的音響效果。

頻譜分析的基本原理是傅里葉變換。傅里葉變換是一種將時域信號轉換為頻域信號的數學方法，它的本質是將信號拆分為一系列不同頻率的正弦波，每個正弦波的振幅和相位組成了信號在不同頻率上的頻譜信息。傅里葉變換公式如下：

頻譜分析的輸出通常是一個頻譜圖，其橫軸表示頻率，縱軸表示信號在對應頻率處的幅度或功率譜密度，它能夠直觀地顯示信號在不同頻率上的能量分布情況以及信號的頻率成分特征。例如，在中國民族管弦樂隊演奏中，可以用來反映這段演奏音樂的能量分布情況與頻率均衡情況，進而揭示出這一段演奏的音響效果是否均衡，是否存在某些頻段能量過于突出的情況，從而發現樂隊演出的音響效果問題，為提升音響效果指明方向。

總之，頻譜分析是一種強大的電子音樂分析方法，通過它可以深入了解信號在不同頻率上的特征和能量分布，為研究中國民族管弦樂隊演出的音響效果提供了有力的方法與工具。

（二）運用電子音樂技術分析中國民族管弦樂隊音響效果——以琵琶協奏曲《春秋》為例

琵琶協奏曲《春秋》是作曲家唐建平先生于1994年為紀念孔子誕辰2545周年而作。這部作品不僅是20世紀90年代以來琵琶協奏曲中的經典之作，還是中國當代民族器樂協奏曲創作領域中的一個十分重要的成果。本章節對浙江音樂學院民族樂隊學院演奏的琵琶協奏曲《春秋》錄音資料進行研究。通過運用電子音樂技術——頻譜分析方法，將該場演奏的音頻轉化為頻譜，通過觀察、記錄頻譜與諧波分布，同時結合經驗與主觀的聽覺判斷，對該曲目演奏的音響效果進行分析。下面是對《春秋》部分節選段落的分析。

1.《春秋》引子散板段落（第24～25小節）分析

節選演奏段落選自浙江音樂學院民族樂隊學院（下簡稱“民族樂隊”）演奏的琵琶協奏曲《春秋》第24～25小節。在節選段落中，先是一段氣勢激昂的引子，主要由定音鼓、大鼓、軍鼓等打擊樂器演奏。之后打擊樂器搭配樂隊進入主題。在該段落中，低頻60Hz—300Hz的能量主要是來自打擊樂器的定音鼓。通過頻譜分析可得知這一節選段落中60Hz—300Hz的低頻能量相較于其他頻段顯得尤為突出，頻率上并不均衡。從主觀聽覺來分析，這一節選段落中定音鼓音量顯得過大，蓋住了樂隊其他樂器的聲音，整體音響效果由于低頻過多而顯得轟鳴臃腫。這個問題在全曲演奏中或多或少都有出現，在整個引子段落中尤為明顯，這方面的音響效果需要改善。

2.《春秋》展開性陳述的快板段落（第119～122小節）分析

節選演奏段落選自民族樂隊演奏的琵琶協奏曲《春秋》快板第119～122小節，節選的是一段情緒熱烈的快板，合奏樂器較多。通過頻譜分析可得知，該段落在3kHz左右與8kHz左右頻率上的諧波與能量分布相對較為密集，這表明頻率能量集中在3kHz左右與8kHz左右的樂器是較多的。但是在3kHz左右與8kHz左右的頻率中，笛子、二胡與打擊樂器鈴鼓的能量相對較為突出，致使這個頻段中的其他樂器，如琵琶、中阮等彈撥樂器被埋沒在其中，從聽覺上無法清晰地分辨出來。另外，由于該選段在3kHz左右與8kHz左右的頻段相對較為突出，而中低頻段的樂器僅有定音鼓與大鼓較為明顯，缺乏中低頻段的彈撥樂器、拉弦樂器或吹管樂器與中高頻樂器襯托呼應，因此在音響上略顯得有些尖嘯。從主觀聽覺來分析，這一節選段落中笛子、二胡與打擊樂器鈴鼓的音量過大，致使領奏樂器琵琶從聽覺上難以分辨出來。節選段落在主觀聽覺上雖然也符合情緒熱烈的快板的特征，但它的音響效果顯得比較單薄、尖銳。這與節選段落中大提琴、倍大提琴等低音拉弦樂器音量相對不足，與頻率在3kHz左右與8kHz左右的樂器音量不相匹配有關。這個音響效果問題在演奏的整個快板段落中均較為明顯，這方面的音響效果需要改善。

3.《春秋》再現性陳述急板段落（第402～405小節）分析

節選演奏段落選自民族樂隊演奏的琵琶協奏曲《春秋》快板第402～405小節，節選的是一段再現性陳述中的急板，情緒歡快，合奏樂器較多。通過頻譜分析可得知這一節選段落的60Hz—300Hz的低頻能量較為突出，這主要是因為定音鼓與大鼓聲音過大導致。除繼續分析，節選段落在1.6kHz左右與2kHz左右的頻率上也相當突出，說明這兩個頻段上存在音量過大的樂器聲部破壞了整體樂隊的音量平衡。從主觀聽覺上分析，節選段落中的吹管樂器組，尤其是笛子、嗩吶等吹管樂器聲音非常突出，遮蓋了拉弦樂器組與彈撥樂器組樂器的聲音。由于定音鼓和大鼓的音量突出，使得節選段落的音響效果在低頻上非常轟鳴臃腫，同時笛子和嗩吶等樂器在1.6kHz左右與2kHz左右的頻率上音量過大而顯得中高頻相對尖銳。這幾個方面的音響效果問題需要改善。

4.《春秋》尾聲段落（第644～647小節）分析

節選演奏段落選自民族樂隊演奏的琵琶協奏曲《春秋》尾聲第644～647小節，節選段落是一段輝煌的結尾，情緒熱烈，合奏樂器較多。通過頻譜分析可得知這一節選段落的低頻能量與高頻、極高頻能量都較多，除去低頻之外的頻譜曲線有些接近白噪聲，這樣的頻譜曲線在聽覺上會感覺到刺耳。這與前文所分析段落的頻譜曲線都不一致，說明低頻與高頻都存在著音量過大而破壞樂隊整體音量平衡的樂器。一般這種情況是由于打擊樂器音量過大，同時其他樂器的聲部如拉弦組、彈撥組、吹管組等的中低頻樂器能量相對不足造成的。從主觀聽覺上分析，節選段落中的低頻的打擊樂器，如定音鼓、大鼓等音量過大；高頻的打擊樂器，如云鑼、中國大鑼等音量也非常突出，使得這段音樂在音響效果上有一些太過于“熱烈”而有些刺耳了。此外，云鑼、中國大鑼等高頻打擊樂器搶占了大部分的6kHz以上的頻率空間，使得其他的一些樂器，如編鐘、琵琶等樂器在6kHz頻率以上的部分變得十分模糊。這直接導致琵琶、編鐘等樂器音色上的“顆粒感”與“音頭”消失，極大影響了這些樂器的音響效果。再者，這段演奏中拉弦組、彈撥組、吹管組的中低頻樂器的能量是不夠的，中低頻能量空間實際上也完全被定音鼓等低頻打擊樂器所占據了，使得這段音樂在音響效果上還存在一個問題：在定音鼓演奏時，音響中的低頻能量顯得異常充足，而定音鼓不演奏時，低頻能量又相對較少，音響效果因低頻不足顯得較為單薄。這幾個方面的音響效果問題都需要改善。

綜合以上節選片段的分析可以發現，運用電子音樂技術中頻譜分析的方法，可以較為直觀地發現樂隊音響效果中存在的一些頻率均衡問題。這些頻率均衡的問題往往又反映了樂隊存在的音量平衡問題與樂器搭配的問題。比起單純依靠藝術家運用經驗尋找音響效果問題而言，運用電子音樂技術輔助判斷，顯然具有更加經濟、便捷和直觀的優勢，其可以成為藝術家分析中國民族管弦樂隊音響效果問題的得力幫手。

三、電子音樂技術提升中國民族管弦樂隊音響效果的方法

前文通過運用電子音樂技術——頻譜分析方法，在一定程度上反映出中國民族管弦樂隊演奏時在音響效果方面的一些問題。接下來將以分析結果為依據，明確采用何種方法來提升中國民族管弦樂隊演奏的音響效果，以下方法能夠解決發現的音響效果問題。

（一）調整演奏時的音量平衡

合理的音量平衡是確保中國民族管弦樂隊演出的音響效果出色的關鍵。不同的樂器在音量和音色上存在差異，在頻率分布上也存在高頻樂器、中頻樂器、低頻樂器之分，因此，在樂隊中需要細致調整不同樂器聲部的音量平衡，以保持整個樂隊的音響效果平衡穩定。

針對前文分析的民族樂隊的演奏片段，在音量平衡調整方面有以下的重點應當注意：

1.強化主奏樂器

樂曲中一般都存在主奏樂器或聲部，它們用于演奏樂曲的主題，在樂曲中往往扮演著領導性的角色。在琵琶協奏曲《春秋》的演奏中，領奏的琵琶無疑是重要的。演奏中應適當突出獨奏琵琶的位置與音量。除非需要特定的演奏效果，否則應當盡量避免讓其他樂器聲部完全蓋過領奏琵琶，也應當盡量避免其他樂器的頻率干擾領奏琵琶的頻率——這會導致領奏琵琶聲音變模糊，這樣領奏琵琶才能夠在樂曲中清晰地表達主題。

2.控制樂隊伴奏樂器音量

在樂隊中，為主要的旋律聲部起和聲與伴奏作用的樂器是伴奏樂器。這些樂器起到襯托主旋律、豐富音樂層次和填充音樂空間的作用。在琵琶協奏曲《春秋》的演奏中，需要注意控制和平衡這些樂器的音量。一方面，不同伴奏樂器之間的音量需要平衡，讓它們整體的音響效果平衡且豐滿，避免在伴奏樂器齊奏時因某些聲部音量過大或某些聲部音量過小而導致整體音響效果不均衡、不豐滿。另一方面，伴奏樂器與主奏樂器之間的音量也需要平衡，不要過度突出伴奏聲部，以免掩蓋主旋律的表現；也不要讓伴奏聲部音量過小，從而與主奏聲部脫節。例如，《春秋》快板第119～122小節，由于伴奏聲部的笛子、二胡與打擊樂器鈴鼓音量過大，不僅蓋過了領奏琵琶，還導致這一段的音響效果整體顯得有些單薄、尖銳，沒有達到理想的音響效果。

3.平衡不同頻率的樂器

中國民族管弦樂隊涵蓋了豐富的音域與頻率，同時包含了高頻、中頻和低頻樂器聲部，要注意平衡不同頻率的樂器聲部之間的音量。在琵琶協奏曲《春秋》演奏中的第24～25小節，以定音鼓為主的低頻樂器過于強勢，在一定程度上掩蓋了其他樂器的音響，導致這首樂曲的音響效果不平衡，低頻過于轟鳴臃腫。這需要對樂隊不同頻率的樂器聲部的演奏音量加以細致控制，來保持整個樂隊的音響效果平衡穩定。

4.考慮演出場地的影響

不同的演出場地具有不同的聲學環境。例如，不同的舞臺大小和形狀，不同的觀眾席布局等條件都會對演出的音響效果產生影響。因此，在演出前進行試奏、彩排來評估演出的音響效果是非常必要的。這需要藝術家在觀眾席反復試聽，及時與音響工程師溝通，在必要時對樂隊不同聲部的音量平衡和不同演奏者的布局進行調整，這樣才能夠保證在不同的演出場地中得到一個相對平衡穩定的音響效果。

通過合理的音量平衡調整，可以優化中國民族管弦樂隊的音響效果，使其在演奏中展現出更加出色的表現力。這些調整不僅僅是技術層面上的考量，更涉及對音樂作品和演奏表現的理解和藝術表達的追求。因此，需要在實踐中不斷地探索和總結，以逐步改善樂隊演奏的音響效果。

（二）優化樂器的組合與編制

樂器組合和編制是決定樂隊整體音響效果的重要因素。樂曲采用不同的樂器組合與編制也會對音響效果產生很大影響，尤其是遇到僅通過調整音量平衡難以改善樂隊演奏的音響效果的情況時，就需要對樂器的組合與編制進行優化。

針對前文分析的民族樂隊的演奏片段，在優化樂器的組合與編制上有以下的重點應當注意：

1.了解樂器的特點

需要深入了解每個樂器的聲學特性和音色特點。不同樂器在音色、音域和音量上存在差異，了解它們的特點有助于更好地優化樂器的組合與編制，使演奏具有更好的音響效果。還可以使用頻譜分析等電子音樂技術手段幫助藝術家更直觀地了解不同樂器的音色特點，在樂器的組合與編制上取得更佳的效果。

2.平衡不同頻率的樂器組合

在樂隊中，既有高頻嘹亮的樂器，如嗩吶、笛子等；也有中頻相對飽滿的樂器，如中阮、笙、高胡等。在優化樂器的組合與編制方面，需要平衡“吹，拉，彈，打”四個部分中各個頻段的樂器種類與人數。如果某一組別中缺少了某個頻段的樂器，那么樂隊整體的音響效果也就會受到很大影響。在實際操作中，可以通過增加或減少某些樂器的數量或改變它們的組合來調整樂隊演奏的音響效果。另外，在樂器的組合方面，也應該不局限于現階段使用的民族樂器。如果僅使用民族樂器很容易在拉弦組中出現高音樂器過于強勢而掩蓋低音樂器的情況，這時樂隊可以采用中西洋樂中的大提琴和倍大提琴來補足拉弦組的低音樂器部分。這樣的做法能在保持中國民族管弦樂隊原有聲音特色的基礎上，加強各個組別之間的音色融合度與統一性，對提升中國民族管弦樂隊演奏的音響效果有一定的積極作用。

3.考慮作曲和編排

作曲和編排對于樂隊演奏的音響效果有著重要的影響。作曲家根據樂隊的配置和演奏特點，進行合理配器和編排，以充分發揮不同樂器的優勢和特色。除此之外，也需要演奏者在演奏中準確地表達出作曲家的意圖，做到音樂作品和樂隊編制之間的有機結合，這樣才能夠達到更加優秀的、更接近作品原聲的音響效果。

4.進行分析和反復試聽

在優化樂器組合與編制時，需要不斷地嘗試不同的樂器組合與位置布局。運用本文所采用的電子音樂技術對配器的音響效果進行整體分析，可以提高優化樂器組合與編制的效率，更容易找到優秀的音響效果。反復試聽、實事求是，才是驗證音響效果是否出色的關鍵。音樂是聲音的藝術、聽覺的藝術，音響效果是否改善，還是要以藝術家反復試聽和聽眾的反饋為準。

通過優化樂器組合和編制，可以改善中國民族管弦樂隊演奏的音響效果，使音響效果在演奏中更加平衡穩定，這需要作曲、演奏等藝術工作者共同努力，共同追求音樂的卓越表現和藝術價值。

四、結語

長久以來，國內外學界以及音樂家不斷運用各種手段研究與提升中國民族管弦樂隊的音響效果，但較少有人嘗試運用電子音樂技術來分析中國民族管弦樂隊演奏的音響效果。現代電子音樂技術具有效果強大、處理便捷、成本低廉等優勢，合理運用電子音樂技術輔助分析中國民族管弦樂隊演奏的音響效果，能夠很容易發現樂隊演奏時在音響效果方面存在的問題。相較于過去僅靠藝術家的經驗來提升中國民族管弦樂隊音響效果的方式而言，運用電子音樂技術輔助提升樂隊演奏的音響效果具有更加直觀的優勢。

由于中國民族管弦樂隊的曲目種類眾多，不同風格的曲目在演奏時音響上的差異相當明顯。本文運用電子音樂技術中的頻譜分析方法，研究民族樂隊一首較有代表性的曲目的音響效果，展現出運用電子音樂技術在提升中國民族管弦樂隊音響效果方面的前景。希望通過本文的研究，能為提升中國民族管弦樂隊音響效果打開一些新的思路。

科技在不斷發展，電子音樂技術漸漸在不同音樂領域中展現出了巨大的應用前景。在發展中國民族管弦樂隊的過程中，不僅要繼承中國民族管弦樂隊的傳統，還要積極運用新的技術與藝術手段發展中國民族管弦樂隊。通過綜合運用電子音樂技術，發現并改進中國民族管弦樂隊音響效果上的一些不足，提升中國民族管弦樂隊的音響效果，是一個非常有前景的研究方向。

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