主流电子音乐声音扩散系统制式解析

张一龙+陈苇婧

【摘 要】 从历史、原理、构成、技术细节等方面详细解析了Acousmonium、Octaphonic和BEAST三种目前使用最普遍的电 子音乐声音扩散系统，试图对不同制式所体现出的不同音乐理念和优势劣势进行评述。

【关键词】 电子音乐；声音扩散系统；Acousmonium；Octaphonic；BEAST

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.11.004

【Abstract】The author analyzes in detail the three most widely used electronic music sound diffusion systems， Acousmonium， Octaphonic and BEAST， from the history， principle， structure， technical details and other aspects， and tries to comment on different musical concepts and strengths and weaknesses embodied in different formats.

【Key Words】electronic music； sound diffusion system； Acousmonium； Octaphonic； BEAST

電子音乐的声音扩散系统，是电子音乐现场演出的重要组成部分。电子音乐现场声音扩散系统的发展历史纷繁复杂，笔者重点列举并分析Acousmonium、Octaphonic和BEAST三种在历史上最有代表性的，也是至今使用范围最广的系统制式。以其发展历程和特征为例，以点带面，勾勒出电子音乐史范畴内，很少被人提及的电子音乐声音扩散系统制式的发展历程和现状。

1 Acousmonium

Acousmonium也被称作“扬声器乐团”，是弗朗索瓦·拜尔（Francoise Bayle）于1974年设计、由GRM推出的一款声扩散系统（见图1，图片源自INA-GRM），起初用于Maison de Radio France的Groupe de Recherches Musicales机构中。Acousmonium一词源于Acousmatic（幻听），是由弗朗索瓦·拜尔创造的新词。

初期的Acousmonium系统就达到了由80只不同规格、型号的扬声器组成的庞大规模，最开始是使用磁带重放声音（见图2，图片源自INA-GRM）。扬声器的配置根据作曲家审美和作品的不同有较大差异。其声音扩散是通过一个调音台类型的界面，同时配合推子控制实现的。大量不同特性的扬声器通过一只推子对应一只扬声器的方式进行声音扩散控制是相当复杂的，因此，Acousmonium也可设置为一个输入信号路由到多只扬声器上，从而实现一只推子控制多只扬声器的整体幅度的功能。

该系统最显著的特点就是采用非对称的扬声器阵列，而其他同类系统更倾向于采用严格对称的布局。此外，Acousmonium还采用了不同的音质特性的扬声器用于“独奏”，扬声器在物理上的分布和排列与乐团中乐器的分布类似时效果十分显著。“法国广播大楼梅西安音乐厅（Salle Olivier Messiaen）大型舞台上的主前置阵列”能够进一步增强乐团的类比效果。[1] ”因此，Acousmonium系统特别容易将观众的注意力吸引到扬声器上，并被看作是“表演者”的角色。而其他大部分系统，则是在表演过程中努力地分散观众的注意力，弱化扬声器的存在感。

相比其他系统，Acousmonium具有更强的灵活性，所以至今仍被大量运用，INA-GRM的电子音乐现场演出都使用了这个系统（见图3，图片源自INA-GRM），历届的北京国际电子音乐节的现场也常用这种声音扩散制式。然而，这套系统也有一些局限性，特定配置的Acousmonium系统具有明显的审美倾向，因此，作曲家们对Acousmonium的看法也是见仁见智。

Acousmonium和Cybernphone是很多人喜欢进行对比的两个系统，它们之间的区别较小。Stevenson表示，在一些应用中，Acousmonium和Cybernphone是非常相似的：“通过控制声像，改变强度，以及混响、均衡和扬声器设计去修正单个声源的感知和预混的轨道，扬声器分布在观众席中。这些系统独特的声学特性大体上都利用了器乐合奏的方式来呈现，总体效果如同器乐重新编排的过程。[2] ”

2 Octaphonic

Octaphonic又称八声道系统，是一种利用八只扬声器重放八个离散通道音频信号的声音扩散制式。最早的有记载的八声道系统出现在1951年，约翰·凯奇（John Cage）在他的电子音乐作品Williams Mix中使用了四分之一英寸磁带重放八个独立的音频通道。Octaphonic最初的设计理念是在不同方向上获得等同的声音覆盖，八个通道的扬声器分布在一个圆上的不同方位。八通道系统在之后的若干年里发展壮大，有很多著名电子音乐作品是在这个制式下创作并演出的，直到今天仍然被很多电子音乐作曲家青睐。

八声道系统的扬声器设置并不是固定的，一些八声道系统的扬声器指向听音者，呈圆形分布；还有一些八声道系统的扬声器设置呈其他分布形式，例如，听音者位于立方体中心，扬声器分布在立方体的四个顶点上。这样的设计意味着重放信息记录在录音介质上，也就预先设定了一种空间关系。

在电子音乐中，将扬声器配置为八声道制式的应用是相当普遍的，不仅因为八声道系统对设备数量要求不高，较为经济、便利，同时这些设备都是市面上可以购买得到的非定制设备，所以，配备一套八声道系统切实可行。然而，对八声道阵列中扬声器的布局，作曲家们的意见并不完全一致。endprint

例如，英国著名电子音乐作曲家、英国伯明翰大学音乐系高级讲师、BEAST 和电声音乐工作室（Electroacoustic Music Studios）总监Jonty Harrison的八声道磁带作品《Streams》在电子音乐会演奏时，“主八声道”（Main Eight）扬声器常常配置为名为BEAST（Birmingham Electro-Acoustic Sound Theatre）的声音扩散系统（见图4，图片源自Scott A. Wyatt. Investigative Studies on Sound Diffusion/ Projection.EContact！ 2（4）. 1999. http：//econtact.ca/2_4/Investigative.htm）。该配置最大的特点是能够有效地为观众构建立体声声像，详细情况请见下文的BEAST介绍。

电声音乐学会前主席、伊利诺伊大学实验音乐工作室总监、音乐创作名誉教授Scott A. Wyatt也指出，八声道系统除了BEAST主八声道配置，还有两种布局方式：第一种是扬声器围绕听众形成一个圆圈的圆形八声道扬声器阵列，另一种是形成一个矩形阵列的矩形八声道扬声器阵列。圆形八声道扬声器阵列（见图5）最大的优点是，对于单声道声源，仅仅通过控制声像电位器就能控制用哪一只揚声器构建声像，而无需顾虑立体声声像的问题。

矩形八声道扬声器阵列采用了“立体声+补声”的重放形式。其中前方、侧方和后方均为立体声扬声器对，前方和后方中置扬声器均用于补声。在这种布局下，既能以环形方式移动单声道信号的声像，也可将立体声声像从前方移动到后方。这种方式可以看作是前两种方式的结合。

3 BEAST（Birmingham Electro-Acoustic Sound Theatre）[3]

1982年，（英国）伯明翰大学推出名为BEAST的声音扩散系统，该系统由超过100个通道的扬声器对组成，并设有定制高频扬声器阵列和超低频扬声器，扬声器可以吊挂在观众上方，是专门针对电子音乐表演而设计的声音扩散系统（见图7，图片源自Stephen Travis Pope. Audio in the UCSB CNSI AlloSphere[p]. 2005. www.mat.ucsb.edu）。

BEAST用于声音扩散的最少的扬声器组是英国著名电子音乐作曲家Jonty Harrison提出的主八声道（Main Eight）扬声器配置。它包括四对扬声器，利用BEAST命名原则，分别叫做1号主扬声器对、2号侧展扬声器对、3号后方扬声器对和4号远距离扬声器对（对应图4）。主扬声器对和侧展扬声器对共同构成前方主声像，主扬声器对扮演着传统录音棚/剧场扬声器的角色，覆盖前排观众区域。侧展扬声器对具有更宽的展开角度，可以将观众的声场延伸到更广阔的空间，覆盖中间靠后排的观众区域。后方扬声器对从后方覆盖观众席，增强临场感，可构建环绕运动的声像。远距离扬声器对可创建相对主扬声器对更远端的声像，营造远距离重放的效果。该基础配置扬声器组可加入其他扬声器，从而增加声源运动的可能性和不同角度的声音。

BEAST是一个配有定制扩散调音台的动态系统。在演出过程中，作曲家对此调音台进行实时操控，动态控制每只扬声器或扬声器组的电平，以确保在真实演出空间中，可以展现隐含的空间声音信息，进而更好地实现作曲家的创作意图。该系统还包括现场声音处理设备，各种真实乐器的现场演奏都能够实时处理并融入到声场中。

BEAST声音扩散专用调音台多年来也得到不断发展。最早期的系统是常见的通用扩声调音台，这类调音台的每个推子都对应一个“直接输出”（direct output）接口。预置电子音乐输出信号输入调音台的不同通道，再由调音台每个通道的“直接输出”接口连接至扬声器系统。由此可独立控制每只扬声器，完成声音的扩散控制。然而，这类系统的主要缺点是灵活度不高，几乎不可能在不同格式的声源间切换（如：四声道、八声道，或真实乐器演奏）。在模拟调音台时代，声源格式不同就需要重新插线或进行路由设置，除非调音台的通路足够多。

第一款定制的BEAST调音台仍是基于量产的通用调音台进行大规模改造的，主要的改造项目是加入矩阵输入部分和平衡音频输出。通过矩阵进行信号路由，矩阵输入可将大量输入分配至任意推子。这就使得电子音乐现场演出中可使用多种不同格式的声源，操作者可以在矩阵上为不同的作品设置预设。通过这款BEAST定制调音台的早期实验与应用，最终为设计全新的调音台——3D调音台提供了思路。3D调音台（见图8，图片源自James R. Mooney .Sound Diffusion Systems for the Live Performance of Electroacoustic Music.PhD dissertation. University of Sheffield. 2005）是BEAST推出的一款全定制调音台，也是BEAST推出的最后一款模拟调音台。Jonty Harrison先生将其称为“逆向调音台”。与普通调音台不同的是，该调音台为两通道输入、多通道输出。它设有12个通道输入和32个通道输出，输入输出总线连接输入输出矩阵路由，用户通过点击按钮选择立体声信号是否送至对应输出，然后用户操作32个输出通道的推子控制声音扩散的动作。矩阵路由示意图如图8所示。该系统的附属功能还包括：可选择立体声信号反相，通道输入增益控制、通道插入点等。因3D调音台操作灵活便捷，易于使用，所以至今仍被沿用。

随着电子音乐界对多通道格式逐渐产生浓厚的兴趣，比如八声道格式，BEAST的各个部分如何扩散成为需要解决的问题。多通道格式的扩散对于通用扩声调音台以及3D调音台来说都过于复杂。最终，由此推出了第一代MAX/MSP软件，通过软件的方式来解决了这些棘手的问题。这款软件由Scott Wilson和Sergio Luque在SuperCollider编程语言和声音编程环境下编写的。今天，作曲家们不再使用模拟调音台，取而代之的是数字多声道接口，并使用MIDI推子通过专用程序进行声音扩散的控制。推子的控制灵活性大大提高，可在系统中设置同一推子的不同功能：它既能控制一只扬声器或一组扬声器，还能控制一个圆形八声道扬声器阵列。利用这套系统，围绕观众摆放在不同位置的多个八声道组均能用来扩散八声道声源。在这种情况下，每只推子控制一个八声道组。多组八声道声源共同扩散的案例见图9。endprint

图9中的BEAST系统采用了八只扬声器为1组、10组共80只扬声器的配置。图中不同颜色标识的6组扬声器分别为“主扬声器组”（黑色）、“近距离扬声器组”（蓝色）、“地面扬声器组”（灰色）、“上方扬声器组”（白色）、“走廊扬声器组”（黄色）、“顶部扬声器组”（红色）。这6组扬声器的排列呈现标准的圆形或椭圆形八声道配置，所有扬声器向内朝向中央。同时，“舞台扬声器组”（粉色）所有的扬声器指向观众，并略微倾斜，距离观众远的扬声器比距离观众近的扬声器悬挂的更高一些。“中央扬声器组”（绿色）由八只小型扬声器呈圆形布局，向外指向观众。“摩天轮（ferris）扬声器组”（亮蓝色） 看似摩天轮，由8只扬声器在水平轴上呈垂直圆形布局，每只扬声器指向内。“玫瑰花（rose）扬声器组” （暗绿色）看似教堂的玫瑰窗，是第二个垂直布局的阵列，安装在场馆一端墙面上，每只扬声器都面向观众摆放。

在扬声器系统的控制上，一个推子控制单只扬声器已经难以驾驭这样庞大的系统。因此，可以通过MIDI推子控制器（MIDI fader box），结合Max/MSP软件进行扩散控制，其中每只MIDI推子可控制一组（八只扬声器）的电平。

BEAST声音扩散系统自问世以来的三十多年间，已经被应用在世界各地的数百场电子音乐现场演出中，并与遍布全球的音乐家们联合演出。曾经使用BEAST声音扩散系统的著名音乐节和音乐会包括：爱丁堡国际艺术节（Edinburgh International Festival）、你好数字（Hello Digital）活动、哈德斯菲尔德当代音乐节（Huddersfield Contemporary Music Festival）、英国普赛尔音乐厅、伦敦皇家节日音乐厅、荷兰皇家音乐学院、伯明翰艾德里安·博尔特音乐厅、格拉斯哥亨利·伍德音乐厅。BEAST于1990年作为电子音乐现场音响系统出现在格拉斯哥举办的国际计算机音乐会议上，并获得高度评价，并随后在萨尔茨堡音乐节中亮相。

综上，Acousmonium和Octaphonic作为电子音乐发展史上影响力最大的两种不同制式，有着不同的设计理念和实践范围。BEAST作为Octaphonic大型化和复杂化的代表性制式，在创作和演出实践中扮演着重要的角色。这几种制式之间既有联系，有时又有竞争，在电子音乐的发展历程中此消彼长、共同壮大。应该注意的是，声音扩散的制式不能离开音乐作品，制式是诠释作品的工具和手段。作曲家和音响师对制式的选择和个性化修改是源于创作需要的，脱离作品而单独比较制式优劣的做法往往是片面的，得到的结果也是缺乏说服力的。

参考文献：

[1] Harrison.Sound，Space，Sculpture- Some Thoughts on the “What”.“How”and“Why”of Sound Diffusion，1998.

[2] Ian Stevenson，Spatialisation. Method and Madness - Learning from Commercial Systems. Australasian Computer Music Conference （Melbourne； 6th - 8th July 2002），2002.

[3] James R. Mooney .Sound Diffusion Systems for the Live Performance of Electroacoustic Music.PhD dissertation. University of Sheffield，2005.

[4] Scott A. Wyatt.Investigative Studies on Sound Diffusion / Projection.EContact！ 2（4），1999.http：//econtact.ca/2_4/Investigative.htm.

[5] Stephen Travis Pope.Audio in the UCSB CNSI AlloSphere[p]，2005.www.mat.ucsb.edu.

[6] Stephen Travis Pope.Sound Composition for Sensing/Speaking Space.http：//create.ucsb.edu/stp/SeSpSp.

[7] Chris Rolfe. A Practical Guide to Diffusion.EContact！ 2（4）. Electronic journal. 1999.http：//econtact.ca/2_4/pracdiff.htm.

[8] Wikipedia.https：//en.wikipedia.org.

作者介紹：

张一龙，听觉艺术博士。现任中国传媒大学艺术学部音乐与录音艺术学院讲师，硕士生导师。连年担任中国国家交响乐团、中国广播民族乐团特约录音师，中国民族音乐节、北京胡琴音乐节首席录音师，北京国际电子音乐节音响总监。作品屡获五个一工程奖、文华奖、金鹿奖等专业大奖。

陈苇婧，录音工程师，音频技术硕士。现任北京人民广播电台技术中心录音工程师。作品获广播节目技术质量奖（金鹿奖）播出技术质量奖一等奖、录制技术质量奖二等奖，中国电影电视技术学会影视科技优秀论文奖一等奖。endprint