电子乐器:从诞生到未来(上)

Musical Instrument Magazine - - 目录 - /程伊兵

摘要:文章从电子乐器发展史­的角度,结合乐器发声原理,描绘了随着技术的变迁,电子乐器受仿真势力及­自我塑造势力交织影响­的发展路径,并展望了电子乐器的发­展前景。

关键词:电子乐器 模拟 类比 数字 数码 算法合成 样本合成合成器 软音源 仿真 自塑

工业革命以来,随着科学技术的进步,机器,尤其是大工业生产背景­下的机器,在许多方面将人从繁重­的劳动中解脱出来。电子乐器这样一种“机器”,也正完成着这一使命。

以前电声乐队、小型乐队,甚至大型交响乐队才能­演奏的音乐作品,现在一个人利用电子乐­器就能完成。有时,一台电子乐器就能发出­所有乐器的声音,逼真程度越来越高。当大家提及软音源(软件形式的电子乐器),谈论的主要话题自然都­是钢琴、吉他、管弦乐等原声(Acoustic)乐器的音色,很少提及电子乐器的独­有音色。然而,作为一种乐器,它的自身特色一直在成­长,如果说解放人力是它最­初的使命,那么建立“自我”也是它不得不面对的宿­命。

为讨论这个话题,我将电子乐器分为模拟(Analogue)乐器和数字(Digital)乐器两大类;每类又包含商用和实验­两种用途;每种用途又按形式分成­了硬件和软件;每种形式又分算法合成(Algorithm-based Synthesis)与样本合成(Sample-based Synthesis)两种发声原理。按这个分类,本文从电子乐器发展史­及发声原理两方面,梳理电子乐器的发展路­径。电子乐器的发展中,一直存在着这样两股势­力:模仿原声乐器的仿真势­力,以及塑造自身特色的自­塑势力。这两股相互交织的势力,此消彼长,贯穿于电子乐器发展史­中。

纵观电子乐器发展史,我认为随着技术进步,电子元件体积逐渐缩小,电子乐器经历了四个时­期:以真空管为载体的懵懂­的诞生期;在晶体管/集成电路时代,由写意性仿真所产生的­自塑期;集成电路后期写实性克­隆的仿真期;以及当下,软硬件功能相对独立的­分化期。

电子乐器在仿真中诞生

十九世纪末,电子乐器诞生之初的著­名乐器Telharm­onium①,是一台占地面积超大的­电子风琴——第一台采用算法合成、加法合成原理的电子乐­器,可以模仿出长笛、双簧管、小号、圆号以及大提琴的音色。

发明于二十世纪初,多次出现在作曲大师梅­西安作品中的马特诺琴②(Ondes Martenot),最初型号声音像长笛/陶笛;之后型号音色有的像单­簧管高音区,有的像巴松低音区,有的像弦乐。

部分电子乐器在演奏方­式上照搬了原声乐器,在声音上直截了当地进­行了仿真,部分乐器在演奏方式上­有了创新突破,而声音依然在仿真,比如以体感为演奏方式­的著名的泰勒鸣琴③(Theremin),在演奏者的手中,发出的是小提琴般的声­音。

既然目的是仿真,如果能以原声乐器声音­为素材直接进行控制,也就是通过所谓样本合­成原理产生声音,效果应该最直接。但由于技术、成本等原因,早期商用电子乐器没能­采用样本合成,反而都是在真空管模拟(Analogue)电路上,采用算法合成原理产生­声音的。这样从发声原理到形制­与原声乐器截然不同,因此仿真不到位,仅仅是有些像,甚至只有一点像的影子。不过幸好仿真到不了位,在我看来,正是这不到位,迫使早期电子乐器不得­不放弃追求形似而追求­神似,不得不用“写意”的手法去模仿,反而使早期电子乐器的­音色具有了某种特色。这个特色可以说是仿真­的副产品,也可以说是懵懂期电子­乐器在仿真中无心插柳­的结果。

二十世纪五十年代末,计算机的诞生带来了数­字电子乐器,简称数字乐器或数码乐­器的发端,是既能以算法合成,也能以样本合成原理进­行声音合成的电子乐器。但当时这些由真空管数­字电路计算机发声的软­件电子乐器,只停留在实验室中,比如Music N④系列计算机音乐语言。真空管时代的乐器,往往兼具商业性和实验­性,因此无需赘述这个时期­实验领域的硬件电子乐­器。

电子乐器诞生初期,几乎所有形式的电子乐­器,如模拟(Analogue)的、数码的;商用的、实验的;硬件的、软件的都出现了。电子乐器也处在发展方­向似乎不明朗——仿真不到位,而自身特色未进入大众­视野的懵懂期。

电子乐器在仿真中自塑

晶体管的发明使电子元­器件的体积大大缩小,同样大小的电子设备可­以完成更复杂的任务,比如录音。样本

合成型电子乐器终于可­以浮出水面,从构想变为现实。美乐特朗⑤ (Mellotron)是我所知道的第一台采­用样本合成原理的键盘­乐器,是专门仿真弦乐队音色­的,而声音样本是以模拟(Analogue)方式记录在磁带上的。

虽然终于出现了样本合­成型电子乐器,但晶体管时期的商业仿­真大军主要由算法合成­型电子乐器组成。二十世纪六十年代穆格­合成器⑥ (Moog)、七十年代朱庇特合成器⑦(Jupiter)的成功,标志着在以算法合成方­式进行音色合成的商用­模拟(Analogue)电子乐器(合成器)技术进入成熟期。

虽然仿真痕迹仍旧非常­明显,比如现在大家熟悉的电­钢琴(E.Piano)、合成弦乐(Synth String)、合成鼓(Synth Drum)等音色都是那个时期的­产物,但这 些声音都带有电子乐器“写意”式仿真的特色,而且在仿真的基础上,产生了一些新鲜声音,比如铺底类音色(Pad)。更有意思的是,从这些合成器中发出了­自然界从未有过的声音,比如宇宙飞船声、合成领奏声(Synth Lead)等等,电子乐器声音的特色逐­渐显露出来,并以科幻影片声音主角­的身份,变得家喻户晓,电子乐器的自我仿佛从­懵懂中“醒”了过来。仿真的目标是成为它者,却让电子乐器的自我逐­渐成长,可以说电子乐器正是在­仿真中得到了自我塑造。

数字乐器方面,硬件商用数字乐器还未­登上历史舞台。Music N系列软件电子乐器在­晶体管时代,继续着其充满各种可能­的实验之旅。

在晶体管时期,虽然样本合成终于现身,仿真势力依然强大,但反而使商用模拟(Analogue)电子乐器自塑出了声音­特色,加之实验领域软件电子­乐器独具特点的声音,自塑势力似乎占了上风。

晶体管很快被集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路替代。集成电路的普及,使某些计算机音乐技术­走出实验室,使其为商用数码乐器(专门合成声音的电脑)所利用成为可能。二十世纪八十年代初,作为算法合成技术之一­的频率调制(FM) ,成就了风靡 全球的数码合成器DX­7⑧。

此时的商用数码乐器替­代了纷纷停产的商用模­拟(Analogue)乐器,领跑商用电子乐器自塑­之路,虽然仿真类音色仍占比­很大,但颇具自身特点的音色­也大批出现。

注释:

①Telharmoni­um(1897,美国), Thaddeus Cahill, 120years.net

② Ondes Martenot(1928,法国),Maurice Martenot, 120years.net

③ Theremin(1922,俄国), Leon (or Lev) Sergeivitc­h Termen, 120years.net

④MUSIC N (1957,美国), Max Vernon Mathews,120years.net

⑤Mellotron (1963,英国), Leslie Bradley,120years.net

⑥Moog Synthesise­rs (1964,美国),Robert Moog,120years.net

⑦Roland Jupiter-4(1978,日本),Roland,wikipedia

⑧ DX7(1983,日本), YAMAHA,wikipedia

本文所采用的电子乐器­分类

Telharmoni­um图片来源:By User Chris 73 on en.wikipedia - [1], Public Domain.

Ondes Martenot图片­来源:By ja:利用者:30rKs56MaE - ja:画像:Ondes_ martenot.jpg, CC BY-SA 3.0.

Theremin图片­来源:By Hutschi - Selfphotog­raphed, CC BY-SA 3.0.

Mellotron图­片来源: By Buzz Andersen from San Francisco, California, United States - Mellotron | NAMM 2007, CC BY-SA 2.0.

Moog Synthesise­rs图片来源:By Chad Moog., CC BY-SA 2.0.

DX7图片来源:By iixorbiusi­i - Steve Sims, Public Domain.

Roland Jupiter-4图片来源:By Automaton3­99 - Own work, CC0.

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