虚拟管弦乐器的应用与未来发展

秦诗乐

引言

计算机是20世纪最伟大的发明之一。它的出现改变了人类的生活方式，它的出现给音乐创作带来了无限的可能。而在这个时代，音乐制作技术的出现并随着科技的进步而突飞猛进地发展，基于计算机的虚拟音色制作技术的重要性被日益凸显出来，而虚拟管弦乐技术则给管弦乐创作带来了革命性的影响。所谓虚拟管弦乐器就是基于模仿真实管弦乐乐器的声音，通过数字采样回放技术，使用电子设备或计算机进行制作出来的虚拟管弦乐器。随着当今科技的飞速发展，电脑音乐制作技术已经达到了相当高的水平，虚拟管弦乐器的产生对众多作曲家音乐制作者来说是个福音。

一、存在的意义

（一）替代真实

上世纪80年代，音色采样技术逐渐成熟，虚拟乐器音色被植入到电子合成器当中。除最早的电声四大件（架子鼓、吉他、贝斯）之外，管弦乐音色也被逐渐融入其中。而这些虚拟音色的出现使音乐制作者得到了极大的实惠，他们慢慢开始认识到这些虚拟乐器的实用性与易用性。在当时有很多作曲家大量购买这些硬件设备进行音乐制作，试图使用这些虚拟乐器去替代真实乐器。虚拟管弦乐帮助很多作曲者实现了一个，也许是一辈子都完成不了的梦想，那就是能够让自己便捷的听到自己所创作的管弦乐。

事实上，无论是过去30年间还是现在，大量的歌曲或电视剧音乐是使用这些虚拟乐器制作的。虽然对作曲家们来说，采用这种新的方式进行创作就不得不学习音乐制作的一些相关技术，无形中增加了创作的环节和制作的难度，但随着技术革新使音色高度仿真，越来越优秀的虚拟管弦乐器被开发出来，从品质与易用性上都得到了极大地提高，越来越多的作曲家改变对虚拟音色的成见，开始大量使用虚拟管弦乐器替代真实乐器进行创作。

（二）节省成本

使用虚拟管弦乐制作音乐可大大节省音乐制作成本，不需要庞大的真实乐队即意味着节省了大量的人力与财力资源。由于在很多应用音乐的创作过程中经常会出现反复修改的情况，而每次修改都要聘请大量演奏家进行真实录音是不现实的。许多作曲家在进行影视音乐创作时，会先使用虚拟管弦乐制做出音乐模型，然后与导演进行沟通，达成共识后再进行真实乐队的录音。好莱坞电影音乐作曲家詹姆斯·纽顿·霍华德（James NewtonHoward）在创作电影《金刚》的音乐时就是先使用虚拟管弦乐制作出音乐模型后再与导演进行沟通，在确定结果之后再进行真实乐队的录制。此部电影用了五周的时间创作出了2小时40分钟的音乐，速度是非常惊人的。而这其中，虚拟管弦乐无疑起到了重大的辅助作用。

二、应用的领域

虚拟管弦乐器的应用范围及领域非常广泛，尤其在实用音乐、功能性音乐中被大量地运用，因为大部分的功能性音乐不需要看见演奏者，也不需要音乐厅环境，只需要聆听，这样就可以使用高仿真的虚拟乐器来代替真实的乐器。

1.音乐教育领域

作为一个很好的学习工具，虚拟管弦乐器在普及音乐和管弦乐知识中，它可以方便快捷地让学生了解乐器的声音与众多演奏效果，了解和掌握乐器特点。特别是在作曲专业的管弦乐作曲与配器法教学中，通过虚拟管弦乐音色学生可以直观地了解乐器的音域、声音特性、演奏技巧、乐器组合等，并可以通过它模仿真实的管弦乐进行创作，甚至运用不同的配器手法进行实验，并对最终的音响效果产生直接的感受。高仿真制作的音源使得虚拟管弦乐器与真实管弦乐器在音色、音域、奏法上保持一致，因此学生在配器中不会出现超音域或对音色辨析错误等现象。在创作中学生即使不具备良好的内心听觉，也可以从直观的音源发声中找回他们创作上的自信。

2.应用类音乐领域

现今有很多应用类音乐如：影视类配乐、游戏音乐、广告音乐、舞蹈音乐等都在使用虚拟管弦乐进行制作，它已成为作曲家的必备工具。而且，由于制作水准越来越高，从实际效果来看人们已经听不出是真是假。此外，虚拟管弦乐除了可以独立运用，在不同类型的音乐中还可以与真实管弦乐并存。现在很多作曲家和制作人在音乐创作中大多采取混搭方式，这样既节省了成本，又尽可能地保证了相对良好的艺术效果。特别是进行商业音乐创作时，由于受到时间与资金的条件限制，聘请演奏员录音通常都是随到随录，没有那种为了演出而进行大量时间排练的条件，因此在演奏中会出现一些瑕疵，比如演奏员的音准、节奏、音色等问题，这必然会影响演奏的最终效果。为了应对此类情况，在制作过程中，创作者会使用虚拟管弦乐器来进行弥补真实乐队演奏的缺陷，甚至替代部分真实的乐队演奏。

由于虚拟管弦乐是经过重新创造与加工的，因此为了达到理想的效果，通常会进行针对性的制作，而这种结果却是真实乐队无法达到的。美国电影作曲家（中文名）A]exandre Desplat（电影《哈利波特》的作曲者）曾说：“我在创作时经常会使用到采样音色，比如想要更多的弦乐断奏音头的效果，就会使用虚拟弦乐音色来加强，有时候演奏者并没有想象中的好，你只要混入一些采样，忽然之间演奏就会变得好很多”。由于乐手水平的问题，在国内这样的情况更加普遍。同样，在乐队编制不够的情况下，也可以使用虚拟管弦乐来进行弥补。总之，虚拟管弦乐可以制作出真实管弦乐队所达不到的效果，在音响表现上可以带来更多的可能性。

三、对未来音乐创作的影响

（一）工艺流程

虚拟管弦乐出现之后，音乐创作的方式发生了很大的变化，在创作的工艺流程上也有所改变。传统的作曲方式通常是作曲家先写好乐谱之后，再请指挥和演奏员进行排练和演出，或录制成音响制品。而计算机制作音乐却是先使用虚拟乐器直接演奏进行创作，在创作的同时，软件会自动把输入的HIDI信息转换成乐谱格式，如有需要进行现场演出或需要录制真实乐器时才将乐谱打印输出，即先出音响再出乐谱，甚至有时根本不需要乐谱直接制作成唱片即可。

（二）思维方法

1.创作状态

传统的作曲方式是通过作曲者的内心听觉感受转化为乐谱进行记录，作曲家为演奏家提供了演奏的依据，演奏家依此进行演奏。而演奏者的技术水平和他对乐谱的诠释或多或少都会有自己的见解，与作曲家的感受不可能完全相同。其演奏的音乐速度、风格等处理方面都有一定的差异。而使用计算机进行音乐创作，作曲家的创作状态与形式发生了改变，对于创作中的直观音响可以随时进行试听与修改。声音的直观感受会给创作者带来更真实、更具体的体验和把握，因此，作曲家可以通过这样的工具将作品做到令自己最满意的结果，不会留下遗憾。endprint

2.多重身份

由于虚拟管弦乐这种工具的出现，作曲家想要独立的完成创作，也不得不具备多重的身份，即集作曲者、演奏者、制作者，混音师等的多重身份于一身。创作构思是第一步，接着是通过科技手段把乐曲的构思呈现出来，最后还需要对整个音乐作品的音响进行制作，直到完成最终的音乐成品。

当作曲者在谱纸上创作时，乐谱基本就是给其他演奏者写的一个“说明书”，让他们按照上面写的所有要求来演奏。而通过计算机创作时，每个音符、表情、力度等各种技巧都是自己来演奏调整的，为了达到更细致更丰富的结果，所以这需要花更长的时间来完成创作，要了解更多的科技手段。因此，从某个角度看。似乎科技并没有让工作变得方便，反而让工作变的繁琐起来，因为它不但提供了无限种可能性，同时还需要作曲家学习如何去使用它，驾驭它，不让它成为创作中的羁绊。

使用音序器进行音符弹奏会限定创作者在某一种节拍或速度上进行思考，而不是面对一张谱纸，可以尽情地发挥想象，用内心听觉来感知。由于大部分的音色演奏都是建立在键盘上，并不是某种真实的乐器，在这种情况下，可能没有弦乐揉弦的真实感觉，没有使用管乐器用气息来控制音量与音色的感觉。因此，作曲家必须转换身份，从演奏家的角度对音乐的情感表达进行前期和后期的调整处理。同时也让自己成为一名录音师或混音师，对作品最终的音响呈现做多方面声音处理。为了能够独立制作出完美的音乐作品，作曲家必须要肩负着多重的身份进行创作。

四、虚拟管弦乐器未来的发展

（一）制作技术更新

目前基于采样回放技术的虚拟管弦乐器在制作技术上并不是最完美的，还有很多方面需要改进，如，对音色采样这样庞大的工作和后期的制作流程需要进一步革新。对于制作音色技术来说，采样制作技术可能并不是最理想的，使用采样技术我们毕竟需要强大的周边设备进行支持。尽管在最终结果上有可能做到完美，但由于后期处理的环节多，复杂度高，对作曲家和制作人的技术要求颇高，仍使多数人难以把握。而实际上，还有其他的音色制作技术可以选择。

早在1995年YAMAHA公司开发出的VLl合成器，是世界上第一台使用“物理建模”的音色合成技术进行制作的。物理建模技术是使用“DSP”芯片建立一个数学模型，将一些真实乐器的发声特征做成数学模型，并由这些模型驱动和实时改变波形结构。它并没有振荡器或函数发生器，也没有预设波形样本。它是在细致精确地分析乐器本身的物理特性及其跟数学相关的大量数据的基础上，再将其转化为物理建模程序和不同的调制电路，“凭空”发生出特定的音色，且这些音色可随发声的过程而变化，因此更加“真实”，富于变化。它建立的模型包涵了整个常规乐器和部分世界民族乐器，通过这种实时计算可以产生与真实乐器一样的声音。

通过对各种乐器的物理建模，我们不再需要采集大量的音色样本来制作乐器音色，这样就可以节省大量的存储空间，减少了音色的读取时间，但对计算机和声卡配置提出了更高的要求。使用这种技术制作音色在当今并非主流，只有少数公司在个别乐器中试验性使用，如钢琴音源True Pianos。由于早期计算机运算能力的限制，实时的计算能力不足且内容过于复杂，很难瞬间计算出演奏者所有的随机变化，因此未被广泛运用。现在也有一些音色是通过采样技术与物理建模技术相结合的方式进行制作，同样达到了节省空间与成本的目的。这项技术在未来会被更多的虚拟音色制作公司所运用，给未来音色制作的技术手段带来新鲜的血液。

（二）对更加便捷的控制技术设想

1.实体模型控制技术

通常音乐制作者使用的是MIDI键盘来进行虚拟音色的演奏，这对键盘类乐器是非常自然的，但对于其他乐器音色的演奏，通常会使用键位切换技术、控制器触发技术等对其演奏法进行切换，在制作上也会产生一些繁琐的情况，因此最好能制造一件跟原始乐器一样的模型，让演奏者如同演奏真实乐器一样来进行控制。现今已经有一些乐器开始使用真实模型来进行演奏，如MIDI弦乐器、MIDI小号、MIDI吉他以及电子打击乐器等等。目前针对全套的管弦乐乐器的设计还没有出现。但这样的方式也存在弊端——作曲家不可能所有乐器都会演奏，当制作者不会使用这件乐器的时候就束手无策了。总之，希望将来可以针对此项技术进行进一步研发。

2.声控技术

对于键盘演奏者而言，复杂的触控设置与切换方式在实际演奏中还是非常麻烦的，他需要对不同产品进行学习与熟练操作，对于不同的设置很容易混淆，给制作带来不便。如果可以通过语音进行控制是比较便捷的方式，它省去了使用双手进行键位切换的麻烦，通过语音来触发演奏法的转换，并能够统一转换的标准。在未来，科技还会继续发展，还会有大量的更加新型的技术来进行音色的创造。

（三）制作平台升级

20年前，音乐制作者被一大堆硬件合成器所包围，二十年后的今天却又被数台电脑所围绕，工具虽然越来越强大，但工具所运行的内容也越来越庞大，水涨船高，这是必然的现象，在当今高科技水平急速发展的时代，不计成本、不计容量的软件层出不穷，对于很多音乐制作者来说也是一项很苦恼的事情，原本是为了创作音乐为目的，但到最后却成了技术工人，不熟练掌握这些技术就无法完成作品。

1.音乐制作平台

使用虚拟管弦乐进行音乐制作，对其周边设备如：电脑、音频卡等都需要极大的要求。如今计算机的硬件性能虽然已经很强大了，但对于同时驾驭众多超级容量的软件还无法胜任，因此必须要升级音乐制作平台，找到最合理的使用方法。对于制作虚拟管弦乐音乐来说，目前软件的智能性也有待升级，写作管弦乐是需要标记大量的表情记号或奏法标记，它们是表现音乐的重要组成部分。通常音序器软件只能够记录MIDI信息，软件中虽然可以显示乐谱，但表情记号或演奏法的标记却不能够智能地跟随MIDI信息的变化而显示，如果需要后期进行真实乐器的演奏，就必须把MIDI信息转换到制谱软件中，通过制谱软件来填补表情记号或演奏法等标记，这样等于给创作又增加了一道工序。如何以直接在音序软件内部进行乐谱的转换，并把所有对音乐进行处理的MIDI信息智能地转化为乐谱标记，然后直接把完整的乐谱打印出来进行演奏，将是进一步研究的课题。

2.音色制作平台

音色的制作工具，从早期的硬件采样器到今天的软件采样器都已相当成熟，不同的公司都有自己独特的技术，现今最常用的就是Native Instruments公司开发的Kontakt采样器软件，众多的音色厂商都基于这个软件进行音色开发。维也纳公司开发的Vienna Instruments Pro这个音色宿主程序设计的也已非常成熟，操控方面丰富而多变，在最新的版本中它又增加了利用Ipad对其进行控制的方式，使得制作起来更加便捷。更加人性化，更便捷甚至更大众化的音色制作平台，将是这一领域下一步发展的方向。

3.高仿真+智能化

通过采样回放技术这种音色制作方式进行高仿真音色制作是当今最为高级的音色制作方式，但是这并没有终结音色制作技术的发展，除此之外还有很多方向可供我们探索，例如智能化作曲。所谓智能化作曲，也就是人在机器的主动辅助下进行创作，作曲家不必再为选择使用什么样的音色而烦恼，不必再为制作设备的性能而担忧，只需要选择想要的风格、速度、曲式结构、声音环境，计算机会根据所需的条件，智能地构建出理想的音乐制作工艺流程，甚至是音乐本身。

对于虚拟管弦乐器的制作与控制技术还有很多方面有待开发与完善，并且不同厂家所设置的操控方式也大不相同，是否可以找到一种通用的、更加便捷的技术，这是未来音色制作者所要探讨的问题。只有尽可能采集一切可以想到的演奏效果，然后通过智能化的程序设计才能让虚拟管弦乐器的制作达到真正理想的境界。当然，也有可能利用它特有的功能进行音乐创作，从而抛开传统的方式，制作出真实管弦乐所达不到的音响效果。

从20世纪中叶开始，科技给艺术带来了巨大的变化，从早期的电子音乐到今天的全方位多媒体音乐，无不让人惊叹科技的力量。随着虚拟音色制作技术的不断完善，虚拟管弦乐器一定会更加人性化、智能化，它会给作曲家、音乐制作者带来了更加多样的控制技术与创作手段，它会成为作曲家创作的源泉，解决创作上的难题，丰富创作手段，成为作曲家的得力助手。在未来，虚拟管弦乐器一定是音乐制作与创作必不可少的重要工具。

（责任编辑 张萌）endprint