声音的聚合与分裂——交互式计算机音乐中预置与实时采样模式的比较研究

王新宇

[内容提要] 在交互式计算机音乐的实现中，采样是一种运用非常普遍的通用技术。然而，对于交互计算机音乐中基本的采样技术模式、特性，现有文献的研究有所不足。本文首先对交互计算机音乐中的两种不同采样模式：预置采样与实时采样模式进行区分与论述，之后结合两部中国交互计算机音乐作品案例，归纳、比较两种采样技术模式的不同特性。

计算机音乐可泛指一切采用计算机系统作为主要或辅助手段创作而成的音乐[2]付晓东.计算机音乐的历史与审美特征(上)[J].新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2004(01)：192-197.，是电子音乐发展历程中诞生的一个重要分支类型。狭义的计算机音乐概则可概括为将计算机编程（Programming）[3]计算机音乐领域内的基本编程技术包括图形化编程与文本式编程两类，前者的代表性实现环境包括Pure Data、Max、Open Music、Kyma 等，后者的代表包括Csound、Faust 等。作为重要的声音合成、组织或处理手段的电子音乐[4]许鹏,张小夫等.新媒体艺术论[M].高等教育出版社,2006.，并且创作者在这类音乐中运用编程技术的重要目的和意义在于“发展与商业性作品有别的音乐概念，或者实现与当前商业软件的功能不同的音乐创作、制作方法[5]Bown,Oliver,Alice Eldridge,and Jon McCormack."Understanding interaction in contemporary digital music:from instruments to behavioural objects."[J].Organised Sound 14.2 (2009):188.”，因此，实验性、探索性是这类音乐的常见价值与形式要素。在不作特别说明的情况下，本文所探讨的计算机音乐都属于这种相对狭义的范畴。

自贝尔实验室的麦克斯·马修斯（Max Mathews）于1957 年创造出世界上第一段数字化编程方式实现的音乐以来[1]Chowning,John."Turenas:the realization of a dream." [R]..Proc.of the 17es Journées d’ Informatique Musicale,Saint-Etienne,France (2011).，计算机音乐在前人的不懈努力与探索中形成了多领域、多层面的技术范式（Paradigm），最基本的代表可举频谱（Spectrum）的范式[2]Vaggione,Horacio."Articulating microtime."[J] .Computer Music Journal 20.2 (1996):33-38.、空间化（Spatilization）的范式[3]Peters,Nils,Georgios Marentakis,and Stephen McAdams."Current technologies and compositional practices for spatialization:A qualitative and quantitative analysis."[J].Computer Music Journal 35.1 (2011):10-27.、生成（Generation）的范式[4]Wessel,David,and Matthew Wright."Problems and prospects for intimate musical control of computers." [J].Computer Music Journal 26.3 (2002):11-22.以及交互（Interaction）的范式[5]Nakra,Teresa Marrin."Synthesizing expressive music through the language of conducting."[J].Journal of New Music Research 31.1(2002)：11-26.等。相比频谱、空间化等问题，针对计算机音乐交互的较全面研究开展较晚，但它如今已成为国际学术界中最普遍、最热门的研究问题之一。仅以计算机音乐领域最具世界影响的学术期刊《计算机音乐杂志》（Computer Music Journal）为例，在该刊2020 年度发布的最新4 期（卷43.1 至卷43.4）内容中，与计算机交互问题相关的研究分布在数字设备交互、声音合成、数字乐器、网络音乐、述评、动作捕捉以及音乐机器人7 个不同的栏目当中，比重达到年度总栏目数的60%以上。

交互计算机音乐在中国的发展起步比西方晚了数十年之久，艺术领域最早有关计算机交互的成果首先是一些探索性的作品。1998 年，作曲家金平的《被施魔法的鼓》成为我国第一首交互计算机音乐[6]陆敏捷.美国作曲家Jeffrey Stolet 的互动音乐创作访谈——新媒体时代音乐语言探索(二)[J].音乐探索,2015(04)：66-72.。21 世纪的第一个十年中，刘健是交互计算机音乐领域内最活跃、最重要的中国作曲家之一，先后创作为竹笛、小堂鼓与四个音箱的六重奏——《半坡的月圆之夜》，为藏铃与Max/MSP 的《触动》，为大提琴与Max/MSP 的《奉献》等[7]李鹏云,张映兰.“越界飞行”：刘健交互式电子音乐创作研究[J].南京艺术学院学报(音乐与表演版),2013(03)：71-79.；同期还可举作曲家吴粤北为电子京胡、长笛、数码康茄与Audio Mulch 而作的《变形I》[8]邓懿.试论中国当代电子音乐的艺术创新[J].黄河之声,2008(07)：82-84.。这些不同形式的作品不仅包含将中国文化、音乐的元素与交互技术相结合的第一批实践，同时也显著推动了中国学界对于交互音乐的了解与认识。2010 年，王铉的《艺术与技术的交互》[9]王铉.艺术与技术的交互(之一)——互动音乐创作中的艺术表现与技术实现[J].乐府新声(沈阳音乐学院学报),2010,28(02)：108-111.一文代表了我国音乐领域内最早探讨交互音乐问题的较全面研究。至今，交互音乐相关的研究成果主要集中在6 个分支领域：第一是有关交互音乐基本概念、模式、分类、历史的基础性研究，如班文林“电子音乐中的交互式音乐潮流[10]班文林.电子音乐中的交互式音乐潮流——术语、概念及相关问题的讨论[J].音乐传播,2016(03)：49-56.”、范翎“关于交互式电子音乐分类方法的思考[11]范翎.关于交互式电子音乐分类方法的思考[J].南京艺术学院学报(音乐与表演),2020(02)：108-115.”；第二是具体交互作品的音乐本体分析、实现研究，如李鹏云“刘健交互式电子音乐《奉献》中的创作思维与技术[1]李鹏云.刘健交互式电子音乐《奉献》中的创作思维与技术[J].黄钟(武汉音乐学院学报),2012(02)：48-55.”、范翎“多重交互的简约呈现——多媒体电子音乐作品《小青》的创作特征解析[2]范翎.多重交互的简约呈现——多媒体电子音乐作品《小青》的创作特征解析[J].音乐传播,2014(04)：104-109.”；第三是交互多媒体作品、装置的研究，如马仕骅“交互式多媒体作品创作中的音视互控策略研究[3]马仕骅.交互式多媒体作品创作中的音视互控策略研究[D].中央音乐学院,2017.”、庄晓霓“交互多媒体电子音乐装置表达艺术的全新语境[4]庄晓霓.交互多媒体电子音乐装置表达艺术的全新语境[J].音乐创作,2020(02)：159-168.”；第四是以交互乐器技术为主题的研究，如冯金硕“2000-2015 年间交互音乐控制器创新路径与应用实践研究[5]冯金硕.2000-2015 年间交互音乐控制器创新路径与应用实践研究[D].中央音乐学院,2017.”；第五是计算机空间化交互的研究，如秦毅等人的“《城市迷阵》：‘虚拟-现实’声空间的设计与塑造[6]秦毅,周东,翁若伦.《城市迷阵》：“虚拟-现实”声空间的设计与塑造[J].复旦学报(自然科学版),2017,56(02)：206-210+214.”；最后还有针对交互音乐领域中代表性艺术家的专门研究，如王鹤霏“声音的思考与呈现[7]王鹤霏.声音的思考与呈现——杰弗瑞·斯托莱特交互电子音乐创作的设计思维与表现特征[D].中央音乐学院,2016.”、陆敏捷“美国作曲家Jeffrey Stolet 的互动音乐创作访谈[8]陆敏捷.美国作曲家Jeffrey Stolet的互动音乐创作访谈——新媒体时代音乐语言探索(二)[J].音乐探索,2015(04)：66-72.”。总之，在比西方后发数十年而发展的条件下，中国交互计算机音乐的研究已取得很多宝贵的成果，并持续缩小与国际一流水平的差距。在积累相对更久的实践方面，几年来新涌现一批在技术规格、艺术水准方面接轨国际一流的中国作品，使得基于交互技术的各类作品成为近年来中国电子音乐表演、呈现中最吸引眼球的亮点[9]赵晓雨.艺术理念与技术创新驱动下的中国电子音乐发展[J].中央音乐学院学报,2019(04)：83-90+114.。

在交互计算机音乐的实现中，采样是一种运用非常普遍的通用技术途径。然而，目前文献中对以下两点有关采样运用的问题讨论不足：第一是交互音乐中采样运用的基本技术模式总结，第二是不同采样技术模式在交互计算机音乐中的特性、对比。因此，笔者首先对交互计算机音乐中的两种不同采样运用模式：预置采样与实时采样模式进行区分与论述，之后结合两部中国交互计算机音乐作品案例，归纳、比较两种采样技术模式的不同特性。

一、交互式计算机音乐的预置与实时采样模式

（一）几个必要的概念简述

交互式计算机音乐具有非常丰富的内涵，已有许多对其概念进行阐释的国际、国内文献。其中，即时响应、反馈是交互音乐实现的核心条件之一[10]王铉.艺术与技术的交互(之一)—— 互动音乐创作中的艺术表现与技术实现[J].乐府新声(沈阳音乐学院学报),2010,28(02)：108-111.，这种条件在技术层面的支撑就是实时运算（RTC），即“任务请求后，计算机能在一些固定的时限内完成任务的运算方式。[11]Liu,Chung Laung,and James W.Layland."Scheduling algorithms for multiprogramming in a hard-real-time environment."[J].Journal of the ACM (JACM) 20.1 (1973):46-61.”对于交互计算机音乐所属的数字音频系统而言，实时运算的时限，或者说系统输入输出时间的总延迟一般要求在100 毫秒[1]在采样率为常用的44.1kHz 前提下，ASIO 系统中允许设置的最大工作延迟一般就为100 毫秒左右。以内，高于这种水平的延迟会对人的节奏、节拍感产生严重的干扰，很难正常执行音乐的演奏与实时交互。所以，计算机在实时运算期间的有限资源，决定了交互音乐的艺术家、工程师必须谨慎地选择和取舍实时运算期间的任务目标与内容，这一认识是区别讨论预置采样与实时采样技术的一个基本前提。

采样（Sample）是电子、计算机音乐创作中最基本的材料来源之一。最宽泛意义的采样也可以代指任意的数字音频片段，而与这段音频是否属于通常意义上的采样过程（Sampling），或者说模数转换（ADC）过程的产物无关，例如：一段由数字合成器生成的锯齿波文件也可以被称为采样。不过，本文所讨论的采样限定在专业音频领域内普遍采用的内涵，即“模拟音频信号经过编码后得到的数字音频信号、文件[2]Russ,Martin.Sound Synthesis and Sampling.[M].Oxfordshire United Kingdom:Taylor &Francis,2004,pp.47.”，并且这里的模拟信号排除所有经过数模转换（DAC）过程输出的信号类型。对于当今的计算机音乐实践而言，模拟音频信号的最普遍来源就是话筒，所以我们可以在大部分时候将采样等同为由话筒拾音得到的数字化声音。如果从在交互音乐的实现过程中所属的不同时间阶段进行划分，采样则可以被区分为预置采样与实时采样两大类，在本文中，我们将预置采样的概念范围限定于所有在音乐的呈现阶段之前（或者说前期创作阶段）完成的采样，而用实时采样代指在交互音乐的现场呈现过程中完成的采样。

交互音乐的计算机能够对采样执行的基本任务可以概括为读取（Reading）、处理（Processing）与时间计划（Scheduling）三大类：第一，读取在这里统称一切不对声音的性质作任何改变的运算，例如读取、存储、回放、信号比例运算（Scaling）等，在采用常规数字音频精度时，这类任务对运算资源的需求不高，在绝大部分场景中都可实时完成；第二，处理即对采样执行各类引发声音性质改变的运算。其中一类运算可以在有限的条件下实时完成，简单的可举能够形成采样混合的叠加运算，相对复杂的例如能够实现采样变形的调频运算。另一类运算则由于算力要求很高，目前尚无法在实时条件下执行，例如一些极高精度的傅里叶分析、频谱处理、移调等；第三，时间计划任务的核心是决定所有采样读取、处理的起止时间，它关乎音乐的时值与节奏，并且无需以采样速度工作，因此在运算资源的需求方面一般是三类任务中最低的。

（二）预置与实时采样模式的流程

根据上述相关概念的简述，可以归纳总结出交互式计算机音乐中两种不同的采样运用模式——预置采样模式与实时采样模式，以及两种模式的流程图示。预置采样的运用是两种模式中情况更为复杂的一种，其流程如图1 所示。第一，预置采样模式之下可以进一步区分两类不同的分支模式，一类是在交互作品的呈现阶段强调预置采样读取的类型，例如交互计算机音乐的经典作品杰弗里·斯图莱特（Jeffrey Stoet）的《东京余迹》（Tokyo Lick）就是这种模式的代表[3]王鹤霏.声音的思考与呈现——杰弗瑞·斯托莱特交互电子音乐创作的设计思维与表现特征[D].中央音乐学院,2016.，其交互过程是对Yamaha Disklavier 设备中的采样进行交互映射与时间计划。另一类是在作品的呈现阶段进一步对预置采样实施变形或各类混合，例如近年来中国交互计算机音乐的优秀作品冯金硕《绳索与声线之歌》、马仕骅《幻影》[1]赵晓雨.艺术理念与技术创新驱动下的中国电子音乐发展[J].中央音乐学院学报,2019(04)：83-90+114.都属于这类分支模式。第二，在采样变形环节的内部可以进一步嵌套多级变形，或者不同类型的混合，这种情况在作品的前期创作阶段更为普遍；第三，虽然预置采样的技术模式可能高度繁杂，但在这种模式中同样存在极简的流程结构——作品的创作与呈现阶段都可以不包括任何的采样处理类运算，而只需要在呈现阶段内完成前期采样原形的交互性时间计划。第四，作品的前期创作阶段内部也可以划分出两个层次，一个是时间更加自由的“工作室创作阶段”，另一个是强调实时运算的“现场模拟创作阶段”。在工作室创作阶段，各类交互界面可以作用于这一阶段中涉及的所有环节，出于简洁的需要，这部分关系被从图示中略去。总体而言，预置模式的重要技术特征是其中允许“非限制采样”与“非实时运算”。由于采样的过程并不是在作品的呈现过程中完成，因此作品采样的来源、场所、设备、对象等并无限制，同时，工作室创作阶段中的各类采样变形、混合环节并无实时运算条件的制约，拥有极高的自由度。在音乐的交互形式方面，这类模式的最普遍特征都是采用非传统界面实现音乐的演奏或控制，探索更加前卫的音乐表达与呈现形式，例如《东京余迹》采用了红外距离感应设备与MIDI 踏板的结合、《绳索与声线之歌》主要采用了Gametrak 3D 控制器。

图1.交互计算机音乐预置采样模式示意图

交互计算机音乐的实时采样模式则如图2 所示。由于采样是在作品的现场呈现阶段才完成，所以对于这种模式下潜在的采样变形、混合任务，理论上可依照不同的时间要求划分出两种分支类型：第一类就是要求各类采样的处理任务在实时运算条件下完成。在当前的交互音乐实践中，这种分支类型几乎可以直接代表整个实时采样的模式，例如皮埃尔·布列兹（Pierre Boulez）的《赞美诗主题》（Anthemes II）采用了交互计算机音乐发展史中的重要专用系统ISPW 对小提琴的实时采样进行处理[2]Vinet,Hugues."Recent research and development at ircam."[J].Computer Music Journal 23.3 (1999):9-17.，玛丽·木村（Mari Kimura）的著名作品《本征空间》（Eigensapce）[1]Kimura,Mari,et al."Extracting human expression for interactive composition with the augmented violin."[C].International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME 2012).2012.以及中国作曲家刘健的《奉献》[2]李鹏云.刘健交互式电子音乐《奉献》中的创作思维与技术[J].黄钟(武汉音乐学院学报),2012(02)：48-55.都是运用常规的个人电脑系统（PC）实现这种模式的例子。值得补充的是，这类实时处理运算的起始时间可能服从时间计划程序的支配，而并不一定总是与实时采样过程同步进行。第二类实时采样的模式是允许实时采样在作品呈现的有限时间内进行一些非实时运算与处理，这种方式在理论上具备可行性，但目前暂未见到有关这种模式类型的研究或知名的案例。总之，实时运算始终是所有实时采样模式的核心技术特征，作曲家、工程师需要在这种模式中平衡好音乐呈现过程中音乐任务内容、数量与运算资源之间的关系。同时，在作品呈现的过程中实施采样，使得这种模式有可能将传统的器乐或声乐表演形式直接纳入交互计算机音乐，而无需任何额外的传感交互界装置，例如上述《赞美诗主题》、《奉献》就属于这类形式。此外，实时采样模式的作品也可在传统器乐演奏形式的基础上进行一定“改装”，例如《本征空间》就通过加装在演奏家手臂上的姿态传感装置为作品的音乐程序提供交互控制数据。这些形式特征使得实时采样模式成为一种经典与现代形式之间对话、融合的桥梁。

图2.交互计算机音乐实时采样模式示意图

二、预置与实时采样模式的作品案例分析

基于两种不同采样模式的论述，笔者进一步通过两部作品对其中的采样技术进行具体的案例分析。选取这两部作品的原因首先在于它们分属不同的采样模式：《暗渡陈仓》属于预置采样模式的作品，《小青》属于实时采样模式。其次，这两部作品的创作年代接近，并且核心交互程序环境均采用Max，这使得它们在交互技术方面更具可比较性。

（一）《暗渡陈仓》中预置采样模式的运用分析

《暗渡陈仓》是由作曲家李鹏云[1]李鹏云现任武汉音乐学院计算机音乐作曲方向副教授、硕士生导师、中国音协电子音乐学会会员，是中国当代优秀的电子音乐作曲家与研究者。他的作品在北京国际电子音乐节、上海音乐学院电子音乐周、ICMC 国际计算机音乐会议等音乐节中演出，多篇电子音乐的研究论文发表于《中央音乐学院学报》等刊物。创作的一部作品，题材源自《史记·高祖本纪》中我国历史上经典的同名战例。作品是由2013 第4 届上海国际电子音乐周（EMW-Shanghai）委约创作并世界首演，后来也在第14 届北京国际电子音乐节（Musicacoustica-Beijing）等重要艺术活动中上演。作品并没有使用诸如影像、舞蹈等表现手段，而是专注于交互计算机音乐部分的设计与演出效果，以简洁交互形式与丰富音乐表现的统一收获广泛肯定与认可。

在《暗渡陈仓》中，作曲家自己构建了一个基于预置采样模式的交互乐器，并且乐曲的演奏、程序的控制与触发可以全部由演奏者一人完成，增加了音乐的即兴空间与弹性。该作品的交互系统如图3 所示，由5 个主要部分组成：

脉冲感应设备：该设备是专用的接触式脉冲感应话换能器，可以将收到的振动信号通过分析程序转换为MIDI 信号，演出使用时用胶带粘贴于桌子表面。

脚踏板：为USB 端口的按键式事件触发设备。

桌子：在系统中用于提供脉冲信号生成的振源。对于作品中的鼓声来说，桌子的作用类似“鼓面”。但更有特点的是，曲中所有弹拨性的声音同样都是以打击乐的演奏方式演奏。为了使得脉冲传感设备在演奏中获得正确的响应，作曲家对演出所用的桌子也有一些要求：如桌面的长度需为60-80 厘米、宽度为40-60 厘米、厚度为0.5 厘米左右；桌子不能包含任何抽屉；在演奏过程中，除演奏者的双手接触桌面外，桌子的任何部分不能受到震动等。

计算机：其中的核心就是对预置采样进行读取、混合、处理及交互控制的Max 音频程序。脉冲传感设备生成的演奏信息，USB 脚踏板生成的程序控制信息输入计算机后，触发和控制预置的不同声音材料与效果。

8 声道音频接口及回放系统：该作品中的空间组织主要以预置采样在8 个声道中的定点布局以及混响效果为主。

图3.《暗渡陈仓》音乐交互系统连接示意图

作品的所有声源材料均在前期的创作阶段进行预置，之后通过桌子、脉冲传感器、脚踏板以及音乐程序的共同作用实现组织与处理。在声源类型上，作品总体采用了带有弹拨乐色彩，和带有打击乐色彩的两大类音响，分别具有“暗渡陈仓”和“明修栈道”的象征意味。同时，每一类音响之下进一步划分出发音原理、音响质地不同的细分类型，并结合不同的效果处理变形进一步丰富音响的变化。

在预制采样的结构思维方面，相对宏观的五个段落变化，以及段落内部“乐句”、乐节的变化是由USB 踏板主导的，作曲家在音乐程序中对踏板每次踩下的含义进行了精确设计与编程，并要求演奏者在表演中严格按照谱面标记完成踏板的切换。不过，每个踏板的具体时间则采用了非计划的弹性设计，由表演者较为自由地掌控。在整个作品的演出中，采样的组合与处理方式需要通过USB 踏板总计切换62 次。

谱例1 节选了作品踏板标记的P21 至P32，其中包含展开性C 段“不安地”开头部分，以及B 段末尾向C 段的推进和引入，“暗渡陈仓”的紧张情绪在这里开始逐渐推向高潮。踏板在其中主要起到两类功能：第一是实现丰富采样类型的交替、对话。例如P21、P22 之间是琵琶噪音化击弦与类似花盆鼓采样变化的交替，P25、P26 之间则是琵琶乐音扫弦与经过轻微调制的花盆鼓声音之间的对话；第二类功能是实现不同采样类型的同时结合。例如P23 是噪音化击弦与花盆鼓采样的结合，P27、P28 与P31 是多种特殊演奏法的采样以三种不同方式进行的组合，P27 以琵琶特殊拨弦的高频采样变形为主，P28 为特殊拨弦的采样变形与扫弦采样变形的结合，P31 为鼓声采样变形与特殊拨弦声音变形的结合。

例1.《暗渡陈仓》USB 踏板标记P21-P32

作品相对“微观”的结构——每个具体音符的采样组织、处理，则是由脉冲感应器主导控制。演奏者的敲击动作先形成模拟的脉冲信息，再经数字编码形成MIDI 格式的音调与力度信息，最后以Max 的notein 对象为中介输入到交互音乐程序中。图4 是作品音乐程序中脉冲信号映射模块的局部，可以看到作品中的所有预置采样被分配在10 个不同的MIDI 逻辑通道中，同时，在一些逻辑通道之下还包含多样的预置采样内容。其中椭圆形线条圈出的区域是USB 踏板对预置采样的相对宏观控制，决定了10 个采样通道在乐曲各层次结构中的不同排列组合方式。而在踏板通道排列组合的基础之上，脉冲信号进一步通过音调、力度数据的映射让各种预置采样的发音、组织、处理方式产生细致、多样的变化。例如，作品的踏板P62 是一个节奏密度从慢板逐渐增加到急板状态的长渐快乐句，其中的预置采样主要以金属敲击、噪音击弦、鼓敲击三种演奏方式为基础。在脉冲信号与采样处理程序的共同作用下，这一乐句中没有任何一个单独的音响是其他音响的原样重复，而是在程序对演奏动作的响应之下让采样组合的方式、采样的音调、力度，以及在8 只音箱中的定点位置等持续变化。这种由脉冲感应装置所带来的人性化与不确定性贯穿乐曲中的大部分段落，形成丰富多样的音响表现。

图4.《暗渡陈仓》脉冲感应信号对多通道预置采样的映射控制

（二）《小青》中实时采样模式的运用分析

《小青》是一个集现代舞、器乐演奏与计算机音视频交互的综合舞台作品，由作曲家金平[1]金平是一位创作同时涵盖计算机音乐以及原声器（声）乐领域的作曲家。他曾任美国新音乐协会主席（1998-2002），美国纽约州立大学终身教授、作曲和音乐理论学科主任，国际计算机音乐协会（ICMC）2017 音乐主席。现任中国音乐学院作曲系教授，博士生导师，中国乐派高精尖创新中心学术带头人，美国作曲家、作家和出版家协会（ASCAP）会员，北京国际电子音乐节音乐总监。担任总体艺术创意、作曲与团队创作统筹。其他主要团队成员包括新媒体技术指导孙效华、编舞及舞蹈表演史晶歆、交互视频程序编程及现场操作马仕骅、小提琴家吴淑萍与安娜·泽林斯卡[2]其中吴淑萍担任上海音乐厅首演的弦乐演奏，安娜·泽林斯卡在北京国际电子音乐节演出时担任演奏。，并由笔者担任交互音频程序部分的编程及现场操作。该作品以中国历史上具有传奇色彩的女诗人——冯小青的生平故事为基础，同样由上海国际电子音乐周委约。除在2013 第4 届上海国际电子音乐周“委约作品世界首演音乐会”演出外，也在第14 届北京国际电子音乐节闭幕式音乐会上演出。作品“以成熟的创作理念、完备的多媒交互技术构架与简约唯美的舞台表现而成为中国多媒体电子音乐发展历程中的一部标志性作品[3]范翎.多重交互的简约呈现——多媒体电子音乐作品《小青》的创作特征解析[J].音乐传播,2014(04)：104-109.”。

图5 为《小青》的交互系统示意图。在这部作品中，现场演奏的实时采样具有三种重要功能：第一，实时采样构成了作品全部的原始声音材料，是作品中所有音响织体、变形的基础。第二，不仅作为声源，实时采样还同时输入到专门的分析与映射模块，运算形成音乐交互控制的信号。其中包括实时的频率控制类信息、振幅包络控制信息、MIDI 格式的音高参数和力度信息，以及分音振幅与序列指数信息等。第三，实时采样分析模块输出的部分参数，以及实时采样处理产生的音频流所具有的振幅参数，以无线网络的途径传输到实时视频处理的计算机中。这些数据被用于实时音频与实时视频之间的同步，并被交互影像的计算机用于一些音频信号的可视化（Visualization）运算。

图5.《小青》音乐交互系统连接示意图

在整体结构上，《小青》可划分为包含引子、尾声在内的七个部分，各部分在情节与情绪表现上的目的各不相同。因此作品设计了一个专门的控制矩阵（Matrix）对实时采样在作品不同段落中的组织、处理方式进行调度。这一调度模块在范翎的研究中已有较详细分析[1]范翎.多重交互的简约呈现——多媒体电子音乐作品《小青》的创作特征解析[J].音乐传播,2014(04)：104-109.，此处不再赘述。在控制矩阵的12个不同的模块中，可以从功能上划分为在横向的时间维度上进行组织处理的模块，以及在纵向的频率维度上对采样进行重组或处理的模块两类，同时，两类模块中都整合了在空间上拥有不同声像组织模式的单元。

在作品第二部分中，小提琴以#g 羽调式第一次呈示悠长、如歌的主题旋律。此段实时采样主要应用了延时与混响处理，其中，不同的延时成为贯穿整个作品的基本采样处理形式，各类延迟声部几乎形成音乐的“第二声源”，在这一基础上实现进一步的变化。本段中的延时程序是从一个时间上带有指数分布规律特点的延迟处理序列（如图6 所示）中选取一定数量的延迟点，并且所有延迟点的振幅均可独立控制，让延迟生成的声部在节奏律动上既有一定的规律性，又具有一定的不稳定性。同时，各延迟声部主要采用了图7 中的第一种声像控制模式，通过不同层次的音量分离，以及空间定位的设计，使响度不同、有远有近的各个回响从声场四周的静态方位传来，形成比较悠远、神秘的氛围。

图6.《小青》采样延迟处理序列示例

图7.《小青》三种声像控制模式示意图

作品的第三部分源于小青喜欢和自己的镜像对话的传说。因此，该段实时采样的原形具有小青本人的象征意义，而经过不同组织、处理生成的声部隐喻小青的镜像。本段一方面继续了实时采样的延迟类处理，让部分演奏片段形成比较细碎的音型，另一方面在第一段的基础上加入了频率范畴的控制与处理。例如，音乐程序利用演奏音高的实时分析数据，随机生成经过移调重组的和声声部。在图8 所示的模块中，当实时采样分析程序侦测到音符的起始点时，程序会按照MIDI 音程格式从有限的音程序列中随机选取6个参数，并让这些参数驱动音频移调器，让实时采样在一定的时间内滑动到不同的音高位置，形成有限随机的和声音响。这种持续和声生成的方式也被运用于作品之后的第五部分及尾声，只是在音高随机的范围方面产生了变化。同时，本段采样声像方面的处理同样包含对镜像的表现：如图7 中的模式2 所示，小提琴演奏的直达声和由计算机处理后生成的声部保持在声场中的“对影”位置，象征镜像的声音对应代表小青的小提琴演奏在声场中游移。

图8.《小青》有限随机的采样音高处理示例

在作品的两个高潮性段落中，噪音采样为主的输入在第四段中将音乐推向高度的紧张与不协和，乐音主导的采样则在第六段带来光明、温暖的色调，使两个段落分别象征小青的死亡与升华。第四段中，作为基础的延迟效果主要产生两种新的组织方式：第一是更不规则的延迟时间安排。音乐程序中延迟时间选择的任意性与随机性被加强，部分采样声源被施加密集、微小的延迟，突出音响的失控与不稳定性。第二是给延迟后的声音加入不协和的共鸣调制以及移频效果，特别是形成一些存在微小频率差异的密集音响，进一步加剧音乐的“撕裂感”。第六段中的采样处理技术则与第四段形成鲜明的差异，本段主要的原始音高材料是向上三度叠置形成的一个以e 为主音的音阶：e-#f-g-b-d，表现主人公灵魂的“升华”。延迟效果产生了两种重要变化：第一，所有不规则、随机化的延迟点都被终止，取而代之的是多个固定拍速、层层递进的延迟时间线，让音乐形成稳定的节奏律动；第二，所有不协和的移频与共鸣关系都被协和的关系所替代，随着音乐的推进，移调延时的层次逐渐增加，并且通过两个八度以上的大幅移调处理，极大加宽现场小提琴演奏的音域，获得一种群奏的、乐队化音响效果。在声像控制方面，两个段落加入了图7 中的第3 种模式：持续螺旋运动轨迹。其中最鲜明的体现是在第四段的结尾，伴随着由现场演奏与计算机生成声部共同构成的一个长时间的下滑音，之前分布在声场不同方位的声像汇集到一点进行环绕运动，并逐渐减弱，烘托一种消散之感。

三、声音的聚合与分裂——预置与实时采样模式的比较

通过上文两种采样技术模式的论述及具体案例的分析，笔者对两种模式在音乐结构方面的不同特点作出归纳与比较。

在创作的音响来源方面，无需在音乐呈现的过程中进行采样的预置模式，在声音来源方面拥有极高的自由度，尤其当作者想运用诸如珍贵乐器、特定声景的采样时，使用预置采样往往是唯一选择。而实时采样模式在声源多样性方面的局限则远大于预置模式，因为在实时模式中，“一人乐队（One man Band）[1]Whittam,Julian."Music,Multimedia and Spectacle:The one-man band and audience relationships in the digital age."[J]Organised Sound 20.3 (2015):349.”或几人以内的小编制形式是迄今最普遍的实践。即便真的设法在现场对大编制进行采样，实时模式的声源多样性和自由度依然无法与预置方式相比。两部作品的实例也充分体现了这一差异：《暗渡陈仓》的10 个预置采样通道中包含了打击、弹拨两类丰富的采样声源，打击乐类型之下包含革质、金属质地的不同声源，弹拨类型下则涵盖琵琶的多种特殊演奏方式，这两类采样所涉及的乐器、奏法、人物、设备、空间、时间等因素都是自由的，而《小青》全部音响的来源则只有现场小提琴的演奏。不过，实时模式在声源方面的特色则在于，声源的产生在作品的呈现过程中是直接可视的。这增加了声源的具象程度，让音乐中采样原形、变形之间的关系更容易被听众感知和理解。与之相对的是，预置模式中的许多声源往往是不确切甚至未知的，例如《暗渡陈仓》中，许多听者或许可以判断出一些采样所属的大致音响类别，但却无从知晓这些音响的确切发音方式与过程。这种声音“已知”与“未知”间的关系也是电子音乐的一个重要美学问题。

在对采样的组织、处理方面。实时采样模式存在着运算时间与资源的更严格限制，因此，一些运算或操作复杂的材料处理方式、流程在实时模式下并不可行。预置采样模式虽然并不必然意味着更低的实时运算负担，而是要取决于具体作品的设计。但是，能够通过工作室创作阶段的一些处理规避实时运算的限制，始终是预置模式的独有优势。例如作曲家或工程师可以针对单个采样综合运用大量不同的音频处理效果与流程，这一方面实现了声音的“精雕细琢”，同时又通过预处理为音乐的交互过程节省了大量系统资源。在作品分析的实例中，出于实时模式的资源限制，《小青》中多媒交互运算的任务被分配到3 台计算机中。同时，作品的采样处理手法以延迟、实时移频及一些常规的调制、共鸣处理为核心，并无其他高运算需求的复杂处理方法或流程。《暗度陈仓》在音乐呈现的过程中通过交互音乐界面对预置采样进行了不同组织与变形，但也已经在前期创作过程中对采样进行了许多预组合、预处理。通过合理发挥预置模式的优势，作曲家让工作室阶段与演出阶段之间的处理任务实现合理平衡。

实时模式在采样处理、变形方面的特色则在于独特的现场性。尽管在预置模式的交互计算机音乐呈现中，预置采样同样可以进行许多现场实时的处理与变形，但声音的产生与声源变形的过程始终是彼此分离的，属于一种“过去”与“当下”的混合。而实时采样模式则能够将声源的发音过程与声源的变形过程完全统一在一起，向听者传递一个更为完整、纯粹的声音现场。在《小青》中，采样变形声部的所有变化、表情均直接取决于小提琴演奏者在现场情景中的输入，采样的原形、变形二者都是主动、能动的。而《暗渡陈仓》中，各种丰富的预置采样在演出过程中则需要单方面、被动地接受来自交互系统的主动变形。两种模式对于采样空间参数的处理可能是一个较特殊的方面，当前交互音乐实践中大部分空间处理的运算都可在实时条件下运行，所以不同模式对声音空间化处理的影响尚不明显。不过，预置采样模式始终具有在前期创作阶段“记录”更多空间参数的选择。

在作品的表演形式上，由于预置采样必须经由数字化途径才能在音乐呈现的过程中运用，所以预置采样模式普遍通过新兴的数字化交互界面，实现区别于传统的音乐表演与呈现方式。与预置模式在表演形式上的更鲜明革新相比，实时采样模式则体现出一定的“保守”或“折衷”特点，成为交互计算机音乐中一种平衡创新与传承的途径。在作品分析的实例中，《暗渡陈仓》通过脉冲感应装置与MIDI 踏板，让桌子变成一件数字化打击乐器，并利用预置采样模式中表演界面与发声体相“隔离”的属性，让琵琶的弹拨声音通过打击乐的演奏形态呈现。《小青》则采用了大众所熟悉的小提琴独奏形式，同时这种形式使得表演者能够将自己精湛、熟练的技巧直接融入交互计算机音乐的形式中。

基于在采样来源、采样变形及表演形式三方面的探讨，笔者通过表1 对预置与实时采样模式间的特性比较作出总结：预置采样模式允许自由、多样的采样来源，通过复杂的声音变形方式与流程，以无形化的数字表演界面实现声音“由多至少”的“聚合”。实时采样模式则允许当下、可视的有限采样来源，通过现场的声音变形，结合经典的音乐表现形式而实现声音“由少至多”的“分裂”。

表1.交互计算机音乐预置与实时采样模式的比较总结

结语

对交互计算机音乐的两种采样模式而言，二者在技术、艺术方面各具特色与所长，并无任何高低优劣之分，技术模式的选择应始终服务于作品具体的艺术表现目的。同时，虽然笔者出于案例分析的典型性需要选择了两部单一技术模式的作品，但两种模式在实践当中并不存在非此即彼的限制，完全可以在同一作品中结合运用。如果从这一点出发，可以发现无论对于交互计算机音乐的实践还是研究，很多情况下还是侧重于其中一种模式，“混合采样模式”的积累相对薄弱，值得未来进一步探究。

预置与实时采样模式的具体技术内涵并不是静态的，而是持续处于动态发展的进程中。许多当前实时采样模式中能够完成的采样变形处理，曾经都必须以预置方式才能实现。因此，可以预见未来计算机运算能力、采样处理技术等方面的发展进步，必然也会让很多当前预置模式下才能实现的技术转化到实时模式中，并继续在预置模式中加入新的技术方法与流程。这充分说明采样技术在交互计算机音乐中的表现力依然存在很大的探索空间，等待跨学科领域中的不同研究者去发现尚未探索的天地，而计算机必将在未来不断给采样注入更高的音乐可塑性及展开潜力。最后，作曲家李鹏云为论文《暗渡陈仓》的案例分析提供了第一手资料，笔者在此表示诚挚的感谢。