科幻电影中声音合成技术研究初探

黄 凡

引 言

随着科幻电影的日益增多，声音的制作技术的不断进步，电子合成技术成为科幻电影中声音设计的重要手段。在以往的老电影和老科幻电影中，声音素材十分匮乏，通过声音设计师们多年的创新与努力，探索出运用电子合成的音色来编辑与制作科幻电影中的声音与音效，而对于无法在同期录制的声音则通过拟声的方法来模仿等方法，极大地丰富了电影中的声音素材，为科幻电影中的声音设计提供了更有力的技术支持。

一部优秀的商业电影背后有着一个强大的声音设计团队，他们包括前期的作曲家、音乐制作人与后期的录音师、混音师以及音效师。作为一个好的声音设计师必须具备扎实的专业技能、掌握必要的音乐语言与心理声学知识，敏锐地感知电影中故事情节的变化、人物情绪的变化以及环境的变化，不管制作真实的声音、还是虚拟的声音，既要贴近画面，又要有想法。笔者通过分析《星球大战》系列片、《变形金刚》、《复仇者联盟》三部科幻电影中声音与音效的制作特点，展开对科幻电影中声音合成技术与声音设计方面的探讨与研究，希望能够为后期的研究提供更有价值的参考依据，同时也为笔者日后的专业技术发展打下基础。

一、声音元素与设计手法

在好莱坞多种不同类型的影片中，科幻片是其中一种，该类型的影片是在电影工业持续发展下所诞生的产物，不同类型的影片均有着不同的叙事结构和价值观。科幻电影的内容通俗易懂，对于观众而言是一种较为放松而具有娱乐性的电影类型。相比其他题材的商业影片，科幻电影发展至今，声音设计与制作较为精良的优秀作品，有不少被观众所熟知，甚至不少经典之作是具有历史价值而值得回味的。

（一）声音元素

声音是电影艺术中一个重要组成要素，在电影声音设计中，随着当前数字音频技术与录音技术不断提高，音色采样合成手段不断更新，电子合成音色已广泛运用于科幻电影的声音制作中。在《星球大战》等科幻系列电影中，有不少让我们记忆深刻的经典场景，其中声音起到了尤为重要的作用。

导演在声音的处理上往往会注重具有科技感的音响塑造，音效师与录音师在声音制作中常常会采用大批的电子科技音效与虚拟声，从听觉效果上增添电影的科幻特色。

电影中声音设计由三大主要部分组成：角色对白、电影配乐与音效制作。其中角色对白可以理解为剧情人物中的对话，在电影的故事情节发展中起到很重要的作用；电影配乐指电影中的主题音乐与背景音乐，是用来烘托环境、衬托人物的角色特点和情感的；音效制作是由演员的动作而产生特技效果中的声音，例如枪炮声、打斗声、脚步声以及比较特殊的声音等。电影声音的设计在适当的地方添加音效，能够让电影更为真实、自然，能够有效地引导观众对电影情境产生共鸣，让观众们对其故事情节有所感悟。《星球大战》这部动作和特效大片，其音效自然对整部影片的成功与否起到了举足轻重的作用。 但这一时期的录音技术和设备还不够发达，声音设计师们几乎不考虑同期声的录制，很多的声音都来自一些硬件的电子合成器，并通过丰富的配乐来弥补所空缺的动效声。再加上这部电影又是一部非写实题材几乎完全科幻的影片，每一种声音都需要精良设计和制作，声音设计师们更加注重音乐与音效的重要性，针对《星球大战》系列影片早期的正传有这么一个声音特点：电影中的配乐除了在情绪上的转变与常规气口的间隙停顿处外，几乎从未停止过背景音乐，在接近120分钟长度的影片中音乐始终贯穿全剧，这也许是声音设计师与作曲家以及导演针对这部影片的声音达成共识后的结果，通过音乐弥补音效采样与后期录制样本的不足。

（二）声音设计手法

1.拟音与电子合成音效

拟音是电影声音处理中的一种技术手段，拟音可以理解为通过相关软件的应用实现声音模拟，继而为电影剧情配上相应的声响，例如大自然中的自然声响与动作的声响，这些都是电影中所常出现的声音动效部分。在电影后期声音的设计中，对动作声响的应用必然会经过一系列处理才能够更好地满足电影制作需求。在众多科幻影片中，角色都是虚拟化、不存在的，如外星人、怪兽及机器人等，这些角色所发出的声音与对话，都是通过音频效果器与模拟合成器的组合编辑完成的，从而得到某种个性十足的虚拟化声音。因此，他们在影片中发出的声音都是属于非自然界的，针对影片角色声响的处理，音效师们费尽心机，他们会精心设计，仔细观察，寻找到相似的声源体录下来再进行模拟。为了达到与画面、细节的契合 将录好的声音样本与一些个性较强、声音比较前卫的电子合成器的电子音色合成并叠加，以制作出一个频率范围更接近、声场感觉更宽的声音效果，在原来录制采样的基础上合成编辑出更前卫、更贴切的声音。如果对角色声音处理不当，就会难以达到或者破坏人们对这些幻想角色的预期。

电子合成音效是虚拟生活中不存在的、并非声学与电声乐器的声音，个性独特，极具非现实性的音色。电影中的声音可谓无处不在，每一个精致而极具质感的声音都需要一个艰辛而又复杂的模拟制作过程来完成。由于声学乐器受发声原理的影响，物理感较强，声音较为真实。声学乐器音色对比电子音色，则二者具有很大的音色差异，尽管它们都是常被用作音效模拟录制，但也各自发挥着声音制作的不同特点。随着科学技术领域快速发展，电子音色领域也得到持续快速发展，音色的变化无穷无尽，这也是电子音色与真实乐器音色最大的区别。例如影片《星球大战》中，声音设计师们采用各种各样的道具，模拟电影中的每一个动作与场面效果，严格地对齐画面去拟音录制，尽管混音师可以面对电影初期的剪辑画面重新拼贴音效来对齐画面，但为了保证更加准确的出发时机和节拍，自己先身临其境地去感触画面与触发声音，声音设计师们尽心尽力用高超制作技巧与精良的制作技术，使画面与声音完美结合。最终影片的效果受到观众们的赞叹。

即使是自然音效的拟音也必须符合场景、配合画面动作幅度来模拟，并根据不同的情节以及影片中不同人物角色来决定。具体细致地模拟还需要拟音师们的细心安排来展开模拟设计，例如，《变形金刚》中不同环境的脚步声，音效师采用将袖珍麦克绑在脚上的方法，按照电影画面情节在水池里走动，模拟在河水中的脚步声；在木板上走动，模拟在木桥上的脚步声；而在泥地里走动，模拟沼泽地里的脚步声。而影片中各种高科技电子武器的击打声、宇宙飞船的机械开门声以及各种虚拟的太空载具的起飞声，都是拟音师用录制的打击声与电子合成器音色的合成，营造了这种特定环境中经典的声响，为影片真实而贴切的音效细节增添了多彩的声音色泽。

2.多声道的环绕音效

所谓多声道环绕音效即通过多个声音通道与环绕多只音箱的播放制式，以营造一种极具空间感的视听觉效果。例如《变形金刚3》中，采用了多声道音效的制作，效果极佳。随着录音技术与科技的进步，不仅有多维的视觉技术被观众所接受和熟知，多声道环绕音效也同样带给观众富有空间感的震撼听觉。声音设计师们通过画面传递给观众们的方位感，模拟着与画面同步的听觉空间感，也就突破听觉对空间感的原有感受。近期在互联网上从《变形金刚》的官方网站转发出来的一段关于音效制作的特辑中，清晰的揭示了影片的拍摄过程以及如何同期声录制与编辑制作音效的过程，同时也给我本人增加了一些分析的素材和例证。在这段幕后花絮中，电吉他、干冰、声学打击乐等乐器以及生活中的常见物品都派上了用场，甚至连动物园里的狮子、老虎、大象也成为了主要的“配音演员”。视频中最亮眼的一部分则是后期录音师们将单声道或立体声录制下来的声音，变成有前后空间感的多声道音效的技术过程。所有后期剪辑的工程文件都被设定为高采样频率标准的7.1声道，将所有录制好的音频样本导入音序器中，通过声像包络线细致地刻画出声音相位的准确定点与位置变化，听觉上便有了将人置身在环境中央的感觉，而不是客观存在的画外音感觉的听觉效果。多声道的相位变化比立体声的制式足足多了好几倍的方案和模式，在前面发声的对白和音效，也可以定位在后面的音箱上，花絮中声音设计师与后期录音师精心设计每一条录制的声音和对白，后期混录也是在一个标准，即专业的7.1声道监听环境中。

同样是环绕声播放制式，又包括多种的声道标准。四声道环绕由左声道、右声道、中置和环绕四个声道组成，它是最早定位前后听感的环绕标准，缺点则在于环绕声道只有单声道信号而无环绕立体感。而从5.0、5.1声道的标准开始，环绕声有了明显的听觉变化，在四声道的基础上多了左环绕与右环绕，也就有了后声道的相位之分。小数点后的数字则是低音炮的信号源数，低音声道没有指向性，而增加了整体听觉的低音渲染与厚重感。当然随着声道数和音箱定点的增加，虽听觉空间并未增大，但相位出发的定位点则更准，准确的说声音触发机关更多更精确。

3.通过软件效果器对声音进行加工处理

软件效果器在后期声音制作与编辑中是常用的第三方工具，常用的有动态效果器（压缩器、限制器、门限、多频段压缩器等）、时间效果器、均衡器、失真效果器等等，在科幻影片声音制作中，有很多不是来自于自然界的声音，而是通过采样与软件效果器的合成编辑所形成的声音，例如，太空载具的起飞声，可以通过电声乐器加载软件失真效果器对原声进行加工处理后形成。经过效果器处理后，还能够将其变为载具发动机振动的声音。同样在科幻电影中，飞船掉落碰撞地面的声音，则是由音效设计师通过干冰在金属上逐渐融化产生的声音，再经过均衡器和镶边效果器进行处理形成。而电影拍摄过程中，楼层坍塌所产生的声音，是通过40磅重的大冰块融化过程产生的声音，再经过均衡器与混响效果器加工处理形成。以上所述声音的形成方式是千奇百怪，并且经过软件效果器的修饰和处理更为逼真。

《变形金刚3》中，机器人的对话也都是由专业配音演员录制而成，其中“威震天”的配音制作，大部分由专业配音演员录制完成，但考虑到声音的厚重程度不够，并利用动物的声音样本来进行音频上的合成制作，同时通过均衡效果器增加低频频段的音量，并通过低频激励器的处理，使得这个充满邪恶感的角色发出更具沉重与威慑力的声音。效果器自然成为了声音剪辑合成后的最佳后期处理工具，它修饰了前期声音音色频段的不足，同时也弥补了在录制时那些反馈不够的声音反射声。《变形金刚3》中的那些精致的音效与声音是一种听觉享受，但也有不少观众对音效中稍许浮夸的响度不太能接受，当然音效师在声音设计方面所付出的努力，还是被观众们所公认的，至于主观上的听觉效果，当然可各持己见。《变形金刚3》的音效总监Erik Aadahl表示：在第三部中的强击和爆破音效动态，比起前两部非但没有削弱，甚至更强烈，给观众更好的视听效果，所以同样也将音效部分在《变形金刚》系列中推向了高潮。

4.设计师与作曲家沟通协作

在电影拍摄期间，音效设计师要考虑到电影每个情节与环境中特有的音效，一般都必须要有着亲临现场般的感受，才能够使场景配出的音效更为真实，更能让观众对电影有所动容。例如，电影中丛林、峡谷等自然环境，一般音效设计师都会亲自到周围相似的环境中进行声音采集，以确保电影的音效能够做到逼真、逼真、更逼真。当电子合成音色在电影中充当音效作用时，音高就不是那么的重要了。如超低频的音色与同期声录制的环境声贴在一起，会使环境声中带有一种虚幻的环境氛围，但作为声音设计的工作程序来说，这部分的工作是由声音设计师完成的，并不属于配乐中的那部分。而优秀的声音设计团队在工作中会很注重声音频率位置与声音相位的沟通协调，如拟音与同期声的录制到最终录制出来的声音样本，如果要借助模拟合成器音色的合成制作，大多数声音设计师都会与作曲家进行沟通，因为在同一个频段上的声音与音乐最后进入动态压缩效果之后会损失很多原有的声音动态。例如，我们希望一个强劲的爆炸声能充满一点未来化的声音感觉，则可以利用电子合成器中带有打击感的音色做反向处理后进行叠加，那这种声音原本是出自声音设计师的听觉标准和意图，如果作曲家没有听出这种听感效果，根据音效和自己的主观感受，也会将配乐在同样的位置与音效同步推向最高点，那么在频段上也会出现同样频段的渐变，而在使用过度压缩等动态效果器时，就会将整个片段的声音变得更加没力，渐变幅度也会变小。所以当真实声音与模拟合成器结合之后，面对同样宏伟或者同样有氛围的电影配乐需要声音设计师与作曲家相互沟通与配合，采用减量的声音频率来处理。

二、电子合成技术的实际运用

在科幻电影《变形金刚》中，很多环境的音效部分都是用电子合成音色所代替，属于这一时代商业科幻电影声音制作的一个特点。新的一代音效师也开始利用软件音色来添加他们的音效库素材，Spectrasonics公司出品的Atmosphere大气合成器与Omnisphere顶级PAD音源以及Ueberschall公司出品的Score FX电影具体动作音效主要通过模拟合成软件实现。

1.Omnisphere编辑技术的运用

Omnisphere是一款强大的采样合成器，大容量的样本音色可以任意搭配与多样编辑，并含有强大的琶音器与效果编辑器，8组通道输出，可分轨输出编辑，同时也可以合成组合音色进行编辑，是目前最为强大的采样电子合成器之一,由于它的编辑功能强大，声音采样丰富多样而质量高，得到了电影作曲家、声音设计师、学院派电子音乐作曲家们的青睐。它在功能和编辑理念上远远超越了传统意义上的模拟合成器，可以称得上是最为强大的“声音锻造机”。从预制的音色调制到我们所理想的音色，只需要很简单的编辑就可以完成，而且通过Learn功能无缝地连接上我们的MIDI控制器硬件，使它的实时编辑与创作更为方便，几乎所有的旋钮和开关都可以与硬件相连。

2.音效多声道环绕技术的运用

电影声音的播放制式一般都是5.1以上的多声道环绕，有的影片还能达到7.1声道或10.1声道，影片的制作方会根据影院所规定的设备支持，把7.1声道、10.1声道转换成为常规环绕电影声音播放制式的标准。在这种具有前后空间的声音环境下，声音设计师和后期混音师将拟音所录制的音效以及电子合成器所制作和合成出来的声音做成多声道的音频格式，让观众从声音中感觉到更广阔的空间感。视觉3D已经早已被观众们所接受，而声音的3D技术应该是比视觉3D来得更早、更先进，而且空间感的定位更准。由于大家对音乐和传统乐器的方向感的定位已经习惯于立体声的舞台声场，所以后期混音师则把音效和对话定位在环绕声的制式上，配乐依然保留立体声的制式。细心的观众们不难发现，配乐如果有前后空间感并不自然，因为它的主体还是音乐本身，特别像带有主题的旋律，更具备定位感，三维空间的音乐听觉会让人感觉特别突兀。人们已经习惯了坐在台下去欣赏音乐的那种常规立体声听感习惯，除配乐采用立体声制式外，所有电影声音部分都可以多声道环绕模式存在。类似像Omnisphere和Trilian这样的高端软件合成器，聪明的软件设计师们一开始就想到了它在电影声音制作方面的强大技术辅助，很多原厂与扩展音色从听感上来说已经具备了宽厚的空间感，并且还有多声道的声音模式，使声音质感更强。

3.MIDI编辑和采样技术的运用

声音设计师们除了通过拟音和采样录制的方法制作音效外，MIDI编辑和采样也是他们用于制作声音最为常用的一种技术手段，很多音序器软件具备冻结音源与就地渲染波形的功能，Steinberg公司的Cubase pro 9发明了强大的采样轨道，采样轨道的出现代替了独立第三方采样器，而大大提高了与音序器的兼容性，能够无缝地连接，一些电子合成器和采样器足以把一部影片中的声音设计得淋漓尽致、丰富多彩。冻结和就地渲染，让设计师们使用和编辑过的电子声音在不过分耗资源的情况下直接变成标准的波形，这样设计师们又可以同轨道、同合成器直接切换下一个需要的声音样本，所以尽管Omnisphere这样的采样合成器确实对电脑和硬件的配置要求很高，职业制作人们依然可以利用现在先进的软件工具与技术克服这些制作上的阻碍，设计师们利用MIDI手段制作完的Program最后得到的还是一个分轨的音频工程文件，后期混音师可以直接拷贝继续混音。

4.电子合成器中效果器的运用

电子合成器都会带有自己独立的效果器模块，Omnisphere的效果器也相当强大，含混响、延时、失真、镶边、相位扩展和母带等效果器，为了确保音色的兼容性和融合度，一些电影音乐制作人习惯运用电子合成器自带的声音效果，听觉上也不会使音色效果脱离。Omnisphere的效果器声音很结实，音色丰富饱满，一点也不亚于硬件效果器带给听众们厚重的质感。混音师如果对音乐制作人前期通过电子合成器处理完的声音效果很满意的话，就可以将其直接进入母带部分，而不必再通过第三方的效果器来进行修饰。

5.电子合成器后期制作的运用

每个音乐制作人使用软件的习惯不一样，工作平台也不一样，美国多用Protools制作电影声音后期，而欧洲国家偏向Sam和Nuendo。在最近Hans·Zimmer工作室发布了一个他的电影后期配乐的教学视频中，深度地分析了几部他创作制作过的电影配音中声音合成技术的重要性。这位世界顶尖的电影音乐作曲家早期做录音与声音后期工作，所以他对电影声音有其独特的见解：他认为电子合成器是一个双面性的声音工具，配乐中它是重要的配器辅助音色，而在音效中它又是一个合成性极强的声音工具。他用几种氛围感很强的电子合成器音色即兴演奏了一些级进式的和声进行，从听觉上厚实度更强，在当代有不少像Zimmer这样录音师或者音乐制作人出身的作曲家，他们由于对软、硬件电子合成器与效果器的了解，故而在电影配音中更重视声音频率的处理与后期效果的处理，通过电子合成器的音色叠加来弥补配器频率的空缺，使音色在主观上听感更加饱满。

结 语

电影中的声音五彩斑斓，当然是离不开声音设计师们与作曲家们的精心设计与制作，为了营造出更逼真的声音氛围，展现与生动的声学环境，影视幕后制作人们为此下足了功夫。随着科技的发展，软硬件的进化与更新，影视作曲家与影视声音设计师也同样在制作与创作上拥有更加先进与方便的工作平台，使这些声音塑造者们能够充分地将自己的想象力进行实践并使形象得到展现，在影视声音的表现力上得到更大的升华。

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