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1、南京航空航天大学 硕士学位论文 数字环境中声音的虚拟空间概念及其应用研究 姓名：沈琦 申请学位级别：硕士 专业：音乐学 指导教师：庄曜 20071201 南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘 要 随着 20 世纪音乐家们在观念上开始探索新音响、新形式、新的表达方式的 可能性，希望对创作实践有借鉴作用，越来越多的音乐家注意到空间对音乐表现 力的突出作用。 在计算机中通过数字手段人工调制虚拟声音的空间， 以及有了多声道录音技 术和播放技术等手段， 使声源被固定于听众的前方或是传统固定位置的单点声源 演变到多点声源的场空间中，并用各种手段使声源在定位、变位过程中营造动态 音响效果, 使音响空间的立体
2、感增强，并且丰富声音的动态运动空间。 声音空间是声学研究很早就关注的课题，今日则已开始进入新的境界。本文 通过对声音空间问题的历史追述，及对其客观属性和主观属性的分析，并通过了 解作品中体现的各种空间感的应用， 来探讨与研究用数字技术来虚拟声音空间的 必然性和重要性，实现手段和实现途径。从理论到技术上力从探研对声音的空间 概念的认识由感性升华到理性， 以使我们在创作中增强空间概念和音乐表现力的 认识，为电子音乐的空间声场的创作积累经验。 关键词：电子音乐，声音空间，立体感，方位感，运动感 数字环境中声音的虚拟空间概念及其应用研究 ii Abstract In 20th century ,the
3、 musicians pondered the possibility of exploring the new acoustic, the new form, the new expression way , hoped to have the influence on their ideology and music creation.More and more musicians note that the space can make the music full of outstanding expression. Through the digital method of comp
4、uter, the musicians modulate the dummy sound space,as well as through the multi- sound track recording technology and broadcast technology, the sound source have be fixed each direction position in multi- dimensional space, whenas the sound source had be fixed the audiences front or the traditional
5、stationary position, the one- dimensional space. Moreover, through the kinds of methods, the sound source s positions are shifted,it can build the dynamic acoustics, enhance the stereoscopic effect, and rich dynamic movement sound space. The sound space is acoustics research is very early on the att
6、ention topic, then today it has started to enter the new bourn. Through recounting to the sound space history, analyzing its objective attribute and the subjective attribute, and realizing the application of each kind of space in art works,we will discusse and research the inevitability and the impo
7、rtance, the realization method and the realization way of making up the dummy sound space with the digital technology. The strength from searches from the theory to the technology in grinds sublimates the rationality to the sound space s understanding from the perception.Let the more music creator r
8、ealize that the importance of sound space to the consummation and the enhancement of music expressive force. And make creation accumulation experience for electroacoustic music space. Key word: the electronic music, the sound space, the stereoscopic effect, position, movement 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人
9、在导师指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容 外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本 论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体， 均已在文中以明 确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件， 允 许论文被查阅和借阅, 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 1 第一章绪论 1 . 1 声音空间问题的提出 1 . 1 . 1 为声音而设计的建筑空间的历史发展
10、声音空间是声学研究很早就关注的课题， 有关建筑声学的记载最早见于公元 前一世纪，罗马建筑师维特鲁威所写的建筑十书 。书中记述了古希腊剧场中 的音响调节方法，如利用共鸣缸和反射面以增加演出的音量等。在中世纪，欧洲 教堂采用大的内部空间和吸声系数低的墙面，以产生长混响声，造成神秘的宗教 气氛。当时也曾使用吸收低频声的共振器，用以改善剧场的声音效果。 1517 世纪，欧洲修建的一些剧院，大多有环形包厢和排列至接近顶棚的 台阶式座位，同时由于听众和衣着对声能的吸收，以及建筑物内部繁复的凹凸装 饰对声音的散射作用，使混响时间适中，声场分布也比较均匀。剧场或其他建筑 物的这种设计， 当初可能只求解决视线问
11、题， 但无意中却取得了较好的听闻效果。 16 世纪，中国建成著名的北京天坛皇穹宇，建有直径 65 米的回音壁，可使 微弱的声音沿壁传播一二百米。在皇穹宇的台阶前，还有可以听到几次回声的三 音石。 1819 世纪，自然科学的发展推动了理论声学的发展。到 19 世纪末，古典 理论声学发展到最高峰。20 世纪初，美国赛宾提出了著名的混响理论，使建筑 声学进入科学范畴。从 20 年代开始，由于电子管的出现和放大器的应用，使非 常微小的声学量的测量得以实现，这就为现代建筑声学的进一步发展开辟了道 路。 1 1 . 1 . 2 为音乐而设计的声音空间的历史发展 16 世纪，威尼斯乐派的 A加布里埃利和 G
12、加布里埃利在作品中使用双 合唱队的形式来构成较为“立体化”的音响空间。2让两个或更多的合唱队使用 轮唱，以突出音响空间的变化，如一段起始的经文歌从打听的一边传出，另一段 作响应的经文歌则从另一边传来，两台相对的管风琴也作相应安排。 巴赫在马太受难曲中，使用了两个合唱队、两台管风琴，以十五米的距 离分置在舞台两边，使声音在左右两边的交替中形成较为简单的运动空间。3 近代的马勒和柏辽兹也在作品中使用多个乐队和合唱队来构成立体化的音 1 科普网 2 田可方，中西方音乐通史提要M.武汉，中国地质大学出版社，2000，175- 176 3 黄祥鹏，西方音乐史M，兰州，敦煌文艺出版社，1994，101-
13、103 数字环境中声音的虚拟空间概念及其应用研究 2 响空间4。这些都是早期的空间思维，声音的空间定位一直处于自然状态。 随着 20 世纪音乐家们在观念上开始探索新音响、新形式、新的表达方式的 可能性，希望对创作实践产生影响，声音的空间才被音乐家们引起重视，将声音 的空间能动作为体现音乐表现力的手段放到音乐创作中运用。 20 世纪中叶，施托克豪森（KARLHEINZ STOCKHAUSEN）提出了“空间 音乐理论” 。他认为在音乐的表现要素中，除了音高、时值、力度、音色四个参 数以外，声音方向性的参数也应加以考虑 5 。施托克豪森的青年之歌 （Gesang der Junglinge1956）
14、就使用了空间音响技术这种新的音乐观念。要用到五个声道 的音响系统，在今天，五声道的家庭剧院系统已不稀奇，但在四十多年前则是创 举。他对这首作品的描述是“我在听众周围安置了五个扬声器，声音从一个扬声 器移到另一个扬声器，有时围着听众呈圆周形，有时连成对角形。譬如说，从第 三个到第五个扬声器。关于声音的速度，即声音从一个扬声器跳到另一个扬声器 的快慢，它的重要性，现在已变成得象过去音高一样重要 6 ”斯托克豪森为童声 女高音和电子音响而作的青年之歌,一方面把人声作为待加工的音源，一方 面它成为第一首所谓“空间音乐”的作品。另一首作品群要用三个乐团，分 置于音乐厅内的三个位置，由三位指挥分别指挥。他
15、的理想音乐厅应当是圆型， 乐团在四周，听众在中间，不在有舞台的限制。 埃德加瓦雷兹（EDGARD VARESE）二十世纪最具影响的作曲家之一， 也是电子音乐发展过程中的先锋人物。他有自己独特的音乐理论，他认为音乐是 声音的有组织的， 可移动的形体， 不依赖于旋律与和声， 而是构筑在色彩 （音色） ， 质量和空间关系之上。他的作品 融合了打击乐，管弦乐，钢琴和女高音，也加 入了事先录制的各种自然与非自然的声响，强调音乐的空间感。1958 年，在布 鲁塞尔的世界博览会上，瓦雷兹播放了自己的音乐电子之诗 ，他将 425 个扬 声器放置在 PHILIPS PAVILION 会展中心 （由法国建筑师 LE CORBUSIER 设计） 的不同方位，使建筑物本身成为音乐空间设计的一部分7。 后来，越来越多的音乐家注意到空间对音乐表现力的突出作用，有意识在创 作中运用施托克豪森的“空间音乐理论” 。从声源被固定于听众的前方或是传统 固定位置的单点声源演变到多点声源的场空间中，并用各种手段使声源在定位、 变位过程中营造动态音响效果。 1 . 2 声音空间的价值 4 法玛丽克莱尔缪萨，二十世纪音乐M，北京，文化文艺出版社，2005.5，219220 5 刘健，电子音乐创作与研究文集M，上海，上海音乐学院出版社，2007.9，279281 6 钟子林，西方现
