计算机协奏曲《无极》的“实时”控制技术应用分析

邸大鹏

【内容摘要】计算机协奏曲《无极》之所以能够成为一部成功的電子音乐作品，先进的电子音乐技术应用和独特的创作手法必不可少。作品《无极》通过“实时”控制技术的应用，可以实现演出现场实时调整混响、延时等效果器参数，使扬声器中处理过的声音与舞台上的演奏员演奏出的真实乐器的直达声相呼应，能够在演出现场实时产生丰富的声场变化，为观众营造一个动态的、多样化的音乐视听环境，实现了交互式音乐演奏形态的创作手法。

【关键词】电子音乐  实时  控制

计算机协奏曲《无极》是中国作曲家王宁受法国GRAME国立音乐创作中心委约，为“2001年国际音乐节”创作的一部作品。作曲家利用电子音乐、多媒体技术等科技表现手段与四件民族乐器及人声结合，配合全场灯光的表现力，调动听觉与视觉效果，营造了一个新颖别致的音乐空间。乐曲中用了很多自然界、现实生活中的声音，把这些声音在计算机中按创作思维精心安排，当做一件特殊的“乐器”来用，通过“实时”控制技术与其他乐器和人声结合。

一、“实时”技术的产生与发展

“‘实时其实是一种电子技术手段。这些技术通过乐器演奏中的电声操纵，制造出一种有活力的、互动式的电声音乐。”①人们对于“实时”控制的探索一直没有停止过。实际上，最早出现的“实时”控制是为了实验电子乐器对新的技术提供的种种潜能的尝试，例如对演奏者的自发性动作立刻做出回应等。在1920年，俄罗斯物理学家、大提琴家莱昂·泰勒明发明了泰勒明电子琴，它能够对演奏者做出“实时”的自发性动作控制，能够通过演奏者双手在两个声道之间移动来实现对音乐音高的连续改变。在随后的探索中，作曲家尝试对其他控制手法和发声模式的运用，使得电子音乐“实时”控制变得更加灵活、更加复杂。正是由于“实时”控制的这种灵活和多变，吸引了大批作曲家尝试使用这种手法创作音乐。斯托克豪森在1964年创作的《MIXTUR》中，就使用了大量的“实时”控制手法，利用正弦式发生器和环型调制器与真实的乐器声音混合，通过引入微小的音程和乐器相反的级进滑音来构成新的旋律。混合后的“实时”声音就像是把各种音色组织起来，从而改变了乐器的声音一样，这种混合可以是部分，也可以是全部，现场灵活多变。随后，斯托克豪森在创作的《MIKROPHONIE I》中，演出时运用了麦克风移动的“实时”控制手法。《MIKROPHONIE II》中，演出时通过和弦结构来“实时”产生多种变化，并伴以声音的拉长、舒缓逐层展开。

使得电子音乐“实时”控制有了突破性进展的是上世纪70年代，吉于赛普·迪·吉于诺（Giuseppe di Giugno）在IRCAM制作的“实时”合成及处理的程序4X。布列兹在1981年创作的《应答颂歌》中，就使用了4X。演奏时有24名演奏者在大厅演奏，演奏的声音是不做任何改变的。还有6名演奏者呈六角形分布在四周，连接有12只扩音器，每只扩音器又与一台录音机连接。演出现场，这六名演奏者的声音经过4X“实时”处理后播放出来与其余的24名演奏者演奏的声音混合。4X技术虽然已经在“实时”控制的电子技术方面有了突破性进展，但是4X技术是建立在特定的物质条件基础之上的，那时的商用电脑根本不能运行4X。直到上世纪80年代，才出现了比较便宜的“实时”处理软件，同时涌现出大量的包含电声音乐和舞台演奏者之间互动的音乐作品。Max/MSP应运而生了，Max/MSP不仅可以储存乐器演奏出的声音材料，而且可以利用这些材料对声音进行“实时”处理或声音模拟。更重要的是，Max/MSP的出现，代表着“实时”处理的程序化信息环境也突破了物质方面的限制，因为Max/MSP可以运行在任何一部电脑上。这一时期，也出现了大量的著名的“实时”作品，例如菲利普·马努里于1988年创作的《冥王星》、1991年创作的《海王星》，在《海王星》里，菲利普·马努里直接用三名打击乐演奏家的演奏方式来“实时”影响用电子音乐技术制作出的声音材料，包括声音材料的速度、移调等，通过这样的“实时”控制，扬声器能对演奏的细微变化做出反应。

自80年代后，由于“实时”技术的飞快发展，许多自发动作控制器得到了应用，从最简单的断路器到现在的压力传感器、雷达动作探测器、红外线探测器等。这些控制器的应用使得电子设备对演奏家们的动作感觉越来越灵敏，从而更加丰富了现场演出时的效果，为作曲家创作电子音乐提供了新的思路。

二、Max/MSP对预置的电子音乐声音、灯光和数字影像部分的“实时”控制

Max/MSP可以对预置的声音材料、灯光信号和数字影像信号进行实时控制。《无极》在演奏中要用到很多电子音乐声音，同时随着乐曲演奏灯光要进行变化，数字影像也要根据不同的乐章出现不同的图像。

这一切在以前想要做得很好几乎是不可能的，但现在我们可以把这些都交给Max/MSP来处理。在作品《无极》中，作曲家把要用到的电子音乐声音和数字影像全部拷贝到一个指定文件夹，用Max/MSP编写一个程序，能够按照一定的序列在触发信号的作用下激活我们预置的序列文件。现场演出时，指挥家根据音乐实时使用踏板激活信号，触发了预置好的电子音乐声音和数字影像。至于灯光的变换，先在数字调光台上编辑好每次的灯光变换程序，然后把编辑好的程序与Max/MSP同步，这样在

指挥家实时触发电子音乐声音和数字影像信号的同时，也同步了数字调光台里编辑

好的灯光变换指令，实现了Max/MSP对《无极》全曲的预置电子音乐声音、灯光和数字影像部分的实时控制。工作原理如图1。

在乐谱中，我们也能看到对预置的声音材料、灯光的实时控制提示（谱例1）：

三、Max/MSP对现场音乐的“实时”控制

作品《无极》在现场演出时，运用了大量的“实时”技术。首先，在演出现场，给每个真实的乐器都架设一只麦克风，这些麦克风拾到的真实乐器的声音通过数字调音台传送给电脑中的Max/MSP，在Max/MSP中这些声音会被处理，再返送回调音台和原始的声音混合输出给独立八声道扬声系统。工作原理如图所示：

在乐谱中，我们也能够清楚看到作曲家在创作时对实时效果的精心设计：

作曲家在作品中用得最多的是“环绕”（Surround）和“延时”（Delay）的实时效果，下面笔者就来具体分析这两种实时效果的产生和工作过程。

“环绕”效果（surround）就是把音源的声音材料通过技术处理，得以在特定的声场中实现面对听众的环绕回放。可以通过两种方式实现，一种是预置式的，就是在现场演出之前，把要做“环绕”效果处理的声音材料预先肢解，分配到指定的独立扬声器中。在现场演出时，被实时激活回放预置好的“环绕”效果，这种处理可以预先用Protools等软件配合Max/MSP实现。Protools负责“肢解”音源的声音，分配到指定的獨立扬声器。Max/MSP负责把“肢解”好的声音与现场演奏家配合，激活预置好的“肢解”声音。另外一种是实时式的“环绕”效果，就是在播放音源的声音材料时通过软件的随机程序处理，实时地把音源的声音材料处理成“环绕”效果，通过扬声器回放给听众。这种处理方式，是特有的“随机”方式，虽然音源的声音材料会被分配到独立的扬声器回放，出现“环绕”效果，但由于是“随机”式的效果处理，有很大的偶然性，每次演出现场的“环绕”效果都不同。

作品《无极》中，以上提到的两种“环绕”效果处理方式都有体现。首先，预置式的“环绕”效果处理在作品的第一乐章就使用到了：

我们可以看到，在作品的第一乐章由于是计算机独奏片断，声音材料都是预置好的，“环绕”效果是预置式的。在作品以后的乐章中，由于有真实乐器的现场演奏部分，而“环绕”效果主要是对这些真实乐器现场演奏时的声音材料的处理，所以采用了“实时”式的环绕效果处理方式：

作曲家通过Max/MSP软件，编写了一个实时环绕效果处理程序。当需要对真实乐器的声音材料处理时，只要把麦克风拾到的声音材料通过Max/MSP实时处理后，分配到独立扬声器回放，就会有实时的环绕效果。

“延时”效果（Delay）就是对音源的声音材料进行“延时”处理，使得音源中被处理的声音材料在经过一个指定的时间再被回放。指定的时间可以长也可以短，回放的扬声器也可以是任意指定的扬声器。作品《无极》在现场演出时，对现场演奏的真实乐器声进行了实时的“延时”处理：

我们看到，虽然在现场演奏时对真实乐器声音是实时处理的过程，但是对于“延时”效果的重要参数，比如“延时时间”“回放扬声器”等，作曲家都是经过了严格的预置式控制，在演出现场只是实时激活了“延时”效果而已。同样，作曲家通过编写的一个Max/MSP软件的“延时”程序，利用Max/MSP软件实现了对现场演出时的真实乐器声音“延时”效果实时控制。

20世纪的音乐世界异彩纷呈，而电子音乐就是这个世界中的一朵奇葩。无论是它雏形时期的“具体音乐”，还是现在的“计算机音乐”，带给人们更多的不是奇异的音响、复杂的设备，而是音乐创作手法的发展与创新。作曲家在创作《无极》时，通过扬声器、数字调音台、灯光、数字影像与Max/MSP软件的配合，可以实时改变扬声器中的声音材料的声相、音量，同时再实时调整混响、延时等效果器参数，使扬声器中处理过的声音与舞台上的演奏员演奏出的真实乐器的直达声相呼应，能够在演出现场实时产生丰富的声场变化，实现了作品的多通道、多层次的声场，为观众营造了一个动态的、多样化的音乐视听环境，实现了交互式音乐演奏形态的创作手法。随着科学技术的发展，电子音乐必将步入一个新的阶段，带给我们一个更加丰富多彩的音乐世界。

注释：

①玛丽-克莱尔·缪萨.二十世纪音乐[M].北京：文化艺术出版社，2005：173.

参考文献：

[1]李吉提.中国音乐结构分析概论[M].北京：中央音乐学院出版社，2004.

[2]玛丽-克莱尔·缪萨.二十世纪音乐[M].北京：文化艺术出版社，2005.

[3]黄忱宇.电子音乐与计算机音乐基础理论[M].北京：华文出版社，2005.

[4]雷金纳德·史密斯·布林德尔.新音乐——1945年以来的先锋派[M].北京：人民音乐出版社，2001。

作者单位：北京师范大学艺术与传媒学院音乐系

（责任编辑：鞠向玲）