[音樂分析] 電腦音樂、電子音樂之分析工具效益評估

電腦音樂、電子音樂之分析工具效益評估


“good tools should be able to reveal the 4 fundamental musical elements: pitch(音高)、duration(時值)、velocity(力度)、tone-color(音色)”
Cage’s 4 fundamental musical elements(Cage, 1937):
frequency(頻率)、amplitude(振幅)、time(時間)、HarmonicSpectrum(泛音頻譜)。



(一)傳統樂譜與電腦圖像顯示之比較

1. 葛麗果聖歌片段
    (1)葛麗果聖歌片段之紐姆譜，如譜例1，紐姆譜指示音高與相對時值長度，但明顯地缺乏力度與音色之呈現。

譜例  Alleluia之紐姆譜

    (2)葛麗果聖歌片段以五線譜記譜，如譜例2所示，五線譜指示音高、時值與力度，但缺乏音色之呈現。


譜例2  Alleluia之五線譜記譜

(3)葛麗果聖歌片段以波形圖呈現，如圖1所示，波形圖顯示是一種「時間領域」之呈現方式，指示任何時間點上之振幅（力度）變化，但缺乏頻率（音高）與音色之呈現。

圖1  Alleluia之波形圖呈現

 (4)葛麗果聖歌片段以頻譜圖呈現，如圖2所示，頻譜是一種「頻率領域」之呈現方式。圖中清楚地顯示頻率（音高）之分佈，但並未顯示出聲音事件間發生的特定時間點與時值長短，以及音樂事件在時間過程中的振幅能量（力度）變化。

圖2  Alleluia之頻譜圖呈現

 (5)葛麗果聖歌片段以聲圖呈現，如圖3所示，圖中清楚地顯示頻率（音高）之分佈、聲音事件間發生的特定時間點與時值長短、音樂事件在時間過程中的振幅能量（力度）變化，以及泛音頻譜（音色）。

圖3  Alleluia之聲圖呈現

2. 潘德烈斯基作品《廣島受難曲》
(1)《廣島受難曲》(p.9)以空間記譜法紀錄，如譜例3所示，空間記譜法指示作品之時值、力度、織體，但缺乏精確音高與音色之呈現。

譜例3 《廣島受難曲》之記譜(引自Kostka, 2000, p. 559)

(2)《廣島受難曲》(p.9)以波形圖呈現，如圖4所示，波形圖顯示指示任何時間點上之振幅（力度）變化，但缺乏頻率（音高）與泛音頻譜（音色）之呈現。

圖4 上方《廣島受難曲》譜例3之波形圖呈現

(3)《廣島受難曲》(p.9)以頻譜圖呈現。圖5中清楚地顯示整個段落之頻率（音高）分佈，但並未顯示出聲音事件之間發生的特定時間點與時值長短，以及音樂事件在時間過程中的振幅能量（力度）變化。

圖5上方《廣島受難曲》譜例3之頻譜圖呈現

(4)《廣島受難曲》(p.9)以聲圖呈現，如圖6所示，顯示頻率（音高）之分佈、聲音事件間發生的特定時間點與時值長短、音樂事件在時間過程中的振幅能量（力度）變化，以及泛音頻譜（音色）。

圖6 上方《廣島受難曲》譜例3之聲圖呈現

3. 李給替《氛圍》
(1)《氛圍》(第33至第42小節處)以五線譜紀錄，如譜例4所示，五線譜指示音調、時值與力度，但缺乏音色之呈現。



譜例4 李給替《氛圍》第33至第42小節處持續之高音管樂合奏突然轉變為低音弦樂合奏之聲響設計


   

(2)《氛圍》(第33至第42小節處)以波形圖呈現，如圖7所示，波形圖顯示指示任何時間點上之振幅（力度）變化，但缺乏頻率（音高）與泛音頻譜（音色）之呈現。

圖7 上方譜例4之波形圖呈現

(3)《氛圍》(第33至第42小節處) 以頻譜圖呈現。圖8中清楚地顯示整個段落之頻率音高分佈，但並未顯示出聲音事件之間發生的特定時間點與時值長短，以及音樂事件在時間過程中的振幅能量變化。

圖8上方譜例4之頻譜圖呈現

(4)《氛圍》(第33至第42小節處)以聲圖呈現，如圖9所示，顯示頻率（音高）之分佈、聲音事件間發生的特定時間點與時值長短、音樂事件在時間過程中的振幅能量（力度）變化，以及泛音頻譜（音色）。

圖9 上方譜例4之聲圖呈現

            

(二)三種電腦圖像顯示之比較

除了上述把傳統記譜方式與電腦輔助視覺顯示方式作一對照與比較之外，本研究將進一步針對本論文可能使用到的三種電腦圖像顯示方式作一更深入之探討。研究者將以一連續三個不同聲音的圖像呈現，來檢驗此三種電腦圖像顯示方式的優劣之處。更期待透過對聲音可能呈現方式之比較與探討，提供人們對聲音圖像的產生與詮釋的一個基本概念。
此一連續的三個聲音分別為頻率1000Hz之正弦波、頻率切除點(cutoff)為1000Hz之低通濾波噪音、頻率切除點為1000Hz之高通濾波噪音，下列圖10至圖12為此連續三音之呈現樣式：

1. 如圖10所示，三個連續聲音以波形圖方式來顯示，波形是一種時間領域的呈現方式，圖中清晰地顯示三個聲音之時值與時間過程中的振幅能量（力度）的變化，但頻率（音高）與泛音頻譜（樂音與噪音音色）則並未被顯示出來。

圖10 三個連續聲音的時間領域呈現

2. 圖11所示，三個連續聲音以頻譜方式呈現，頻譜是一種頻率領域之呈現方式。圖中清楚地顯示一個1000Hz正弦波與一些頻譜平坦分佈的噪音，但並未顯示出每一個別聲音的時值長度及其在時間過程中的振幅能量（力度）變化。

圖11 三個連續聲音的頻譜呈現

3. 圖12所示，三個連續聲音以聲圖方式來呈現，聲圖是一種兼具時間與頻率雙重領域之呈現方式，也就是說，它兼具了上面兩種呈現方式之優點：聲圖顯示了此三個聲音的個別時值長度、每一個聲音之頻率（音高）與泛音分佈型態（音色）；時間過程中振幅能量（力度）變化也由聲圖顏色深淺變化顯示出來。

圖12 三個連續聲音的聲圖顯示

綜合上述音樂以電腦輔助的方式呈現與傳統樂譜方式的對照，以及三種電腦輔助視覺化顯示方式的進一步比較，我們發現紐姆譜缺乏力度、音色之呈現；五線譜缺乏音色之呈現；波形圖缺乏音高與音色之呈現；頻譜圖缺乏時間與力度之呈現；而只有聲圖的顯示能填補前面幾種顯示方式之不足，似乎是目前為止可以作為一種較為完善之分析工具。音樂實體非全然來自物理之特徵，亦非全然地「心理」特性表現而已，研究者可藉此聲圖，探索圖中所顯示的圖形與實際所聽到的音樂之間，一種音響與心理間的關係連結起來，使聲圖顯示成為理解與欣賞電子原音音樂最佳的介面(Cogan, 1987)。

(三)電腦聲圖與音樂分析




本研究將以聲圖作為分析的主要工具。聲圖顯示的垂直軸部分代表了聲音之頻率(Hz)，橫軸部分則代表了聲音之時間(分：秒)；而聲圖上相對之顏色深淺程度則代表了聲音之振幅變化。圖13是研究者之電子原音音樂作品《太極氣》開頭兩分鐘的聲圖呈現，聲圖清楚地顯示在第6秒、20秒、33秒、43秒、1分30秒、1分33秒、1分43秒等多處時間點上所發生的聲音事件；聲圖也顯示聲音事件的頻率高低大致於9000Hz的範圍內；兩分鐘的時間過程中聲音事件的振幅大小（力度）也由聲圖顏色之深淺所顯示；作品開頭兩分鐘強調噪音音色的間歇性出現，因此噪音的寬廣泛音分佈形態（音色），也被聲圖清晰地顯示出來。

圖13 《太極氣》開頭兩分鐘的聲圖：垂直軸部分代表聲音事件之頻率(Hz)高低（音高）；橫軸部分代表聲音事件發生的時間點與時值長度；顏色之深淺代表聲音事件發生時間點上之的振幅大小（力度）；垂直軸部分也顯示泛音分佈之廣度與形態（音色）



圖14是里塞特作品《變化》前半段結束處(4:53-5:19)之短滑音、鐘聲音色、向上攀升之快速音群：波封清晰有力之短滑音出現於4:53-5:00處，頻率高低（音高）分佈大致於7000Hz範圍內；帶著一些反響效果與波封稍顯模糊之鐘聲音色出現於5:00-5:06處，頻率高低（音高）分佈大致於9000Hz範圍內；上升快速音群出現於5:06-5:18處，頻率高低（音高）從大約1000Hz上升12000Hz。

圖14 《變化》短滑音、鐘聲音色、攀升音群聲圖

圖15是《變化》後半段6:23-7:41處，「無止盡滑音」效果之聲圖顯示，此無止盡滑音是一種聽覺上的「弔詭聲響」，因為它聽起來像是一個接連不斷朝某一個方向移動的聲音，但透過聲圖分析，顯示出這些聲音事實上，從未離開過它們原來的音域範圍。雖然，透過一個較科學的方法，可以檢視出人類在聽覺上的幻覺作用，但，從另一個角度來思考，它不也說明了一個較科學的方法例如聲圖，有時候也會有一些例外發生，例如，弔詭聲響之顯示並不能完全地與人耳所聽聞到的聲音現象獲得一致的對應關係。

圖15 《變化》無止盡滑音聲響之聲圖

本文分析之作品，包含了從唱盤、磁帶機至數位電腦上所創作之作品，每一首作品均代表了電子原音音樂領域，獨特的聲音設計與創造力之表現，因此，研究者對於這些作品之分析方式，可能因作品獨特性與差異性之特別需求，分析時可能以其它工具，例如波形圖，來搭配聲圖以利於分析之進行，有助於對於電子原音音樂之瞭解與欣賞。為了加強對每一首作品之分析深度，聲音範例將會包含於此研究當中。期望，透過分析獲致對電子原音音樂多面相的透視，對電子原音音樂之理解與欣賞產生深遠之意義。