基于Kontakt采樣器中虛擬樂器人性化效果的實現(xiàn)

摘? 要：當下幾乎所有的音樂類型都脫離不了計算機音樂的相關技術。隨著科技的不斷發(fā)展，計算機音樂也在飛速地發(fā)展與普及。但是計算機音樂也始終存在著其自身的局限性，即虛擬樂器音色人性化效果的實現(xiàn)問題。虛擬樂器的人性化效果之所以難以完全實現(xiàn)，既是虛擬樂器與傳統(tǒng)聲學樂器發(fā)聲原理不同所造成的，同時也是計算機音樂制作者在使用過程中的方法不當所造成。本文力求通過當今的主流采樣器軟件Kontakt的內部模塊AET Filter的調制來實現(xiàn)虛擬樂器的人性化效果。利用AET Filter模塊對虛擬樂器的演奏力度與演奏技巧方面進行了調制，并達到了人性化效果的實現(xiàn)。

關鍵詞：計算機音樂? Kontakt采樣器? 虛擬樂器? 人性化效果

中圖分類號：TP368? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）10（b）-0087-04

Abstract： Almost all types of music today are inseparable from the technology of computer music. With the continuous development of science and technology， computer music is also in rapid development and popularization. However， computer music also has its own limitations， that is， the realization of the humanized effect of the sound of virtual Musical Instruments. The reason why the humanization effect of virtual musical instrument is difficult to realize completely is not only caused by the different sound principle between virtual musical instrument and traditional acoustic musical instrument， but also caused by the improper method of computer music producer in the process of use.This paper tries to achieve the humanized effect of virtual instrument through the modulation of AET Filter， the internal module of Kontakt. AET Filter module is used to modulate the playing strength and skills of virtual instrument， and the humanized effect is achieved.

Key Words： Computer music; Kontakt sampler; Virtual instruments; Humanization effect

計算機音樂是計算機技術與音樂理論結合在一起所形成的，是科學技術與音樂藝術的完美結合[1]。追尋計算機音樂的發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)實用計算機音樂的真正形成（或者說被廣泛的命名）是在1982年伴隨著MIDI（Musical Instrument Digital Interface 樂器數(shù)字接口）的誕生而開始的。隨著科技的不斷發(fā)展，在本世紀開始的20年里計算機音樂已日趨成熟，各類音序軟件、音源音色的不斷涌現(xiàn)，極大地豐富了計算機音樂的制作內容。當下，以計算機為載體創(chuàng)作或制作的音樂已然是無處不在。但在計算機音樂飛速發(fā)展的同時，也有著它自身的極大局限性，即虛擬樂器人性化效果實現(xiàn)的問題。虛擬樂器是指結合了音源數(shù)據(jù)庫、傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、音頻可視復現(xiàn)系統(tǒng)、基于計算機的音頻管理系統(tǒng)，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的音樂應用服務系統(tǒng)等的數(shù)字化音樂創(chuàng)作服務系統(tǒng)[2]。與傳統(tǒng)聲學樂器相比，虛擬樂器的音色往往表現(xiàn)出機械、呆板、生硬的不人性化。虛擬樂器在應用中所表現(xiàn)出不人性化現(xiàn)象的原因既是虛擬樂器與傳統(tǒng)聲學樂器的不同發(fā)聲原理所造成的，也是音樂制作者在使用虛擬樂器時方法不當所造成的。在計算機音樂的發(fā)展歷程中，虛擬樂器的人性化實現(xiàn)始終是技術工作者、音樂創(chuàng)作者亟待解決的重要課題。為解決虛擬樂器人性化不足的問題，本文以Kontakt采樣器中的AET Filter來調制虛擬樂器的音色，進而達到虛擬樂器在演奏時人性化效果的實現(xiàn)，同時也為新音色的合成與拓展增加了無限的可能性。

1? Kontakt采樣器的特點及其功能

隨著數(shù)字技術與計算機性能的飛速發(fā)展，人機交互技術發(fā)展水平越來越高，并且在各種領域內都得到了應用[3]。計算機音樂正是一種人機交互技術的應用，當今的采樣器在采樣樣本、音色擴展以及音色的可操作性上都已經(jīng)達到了相當成熟的水準。而且軟件化的采樣器無論是在性能還是在操作的便捷性上都超越了硬件采樣器。采樣技術即是將真實的演奏錄制下來，然后以相應的音高或其他規(guī)則排列，使用的時候通過MIDI信號輸入來觸發(fā)這些樣本。采樣器就是對這些采集的波形樣本進行回放的工具。

Kontakt采樣器是由德國Native Instruments公司開發(fā)，其既可以獨立運行，也可以作為插件的形式在各類音序軟件中運行。可以同時在MAC與Windows系統(tǒng)中使用，其自身的標準數(shù)據(jù)庫格式為.NKI和.NKS。隨著計算機硬件性能，Kontakt采樣器地位的提升，越來越多的第三方廠商按照Kontakt的數(shù)據(jù)庫標準來生產(chǎn)其音色庫，從傳統(tǒng)交響樂器、鋼琴、打擊樂器到當下主流的電子樂器、影視音效，其音色已然覆蓋到了音樂制作所需求的方方面面。另外，Kontakt采樣器除了可以回放自己標準的音色庫格式，還可以兼容VST、AU、RTAS等音色格式。在傳統(tǒng)采樣器的基礎上，Kontakt配備了各種濾波器，調制效果器等，尤其是本文將討論與實踐的AET Filter，這些效果功能除了可以調制虛擬樂器的音色參數(shù)，還可以改變音色采樣樣本的原始狀態(tài)，進而獲得新的音色效果。

從Kontakt采樣器的特點和功能上來看，其代表著軟件采樣器的主流方向。其在當下高速發(fā)展的音樂制作道路上已是不可或缺的重要工具。對Kontakt采樣器的掌握與實踐，必然可以提升或改進虛擬樂器音色不人性化的狀態(tài)。

2? AET Filter中的人性化效果調制

AET Filter（Authentic Expression Technology Filter，即真實表情技術濾波器）的核心內容是用1個具有高分辨率的快速傅里葉變換（Fast Fourier Transformation，F(xiàn)FT）濾波器，通過對樣本的頻譜分析，自動讓它能記住樣本聲音信號中的重要頻率響應，并抓取其頻率響應特征來創(chuàng)建各樣本的“專屬特征”——變體層（Morph Layer）[4]。這個變體層在虛擬樂器的應用上主要涉及了演奏力度與演奏技巧。傳統(tǒng)聲學樂器在演奏時，不同演奏者會根據(jù)不同樂器本身的特性而有意或者無意的產(chǎn)生力度、音高、時值、呼吸上的細微變化，或者說不那么準確、死板，造成一種微妙的粗糙感。而正是這種“粗糙感”使的音符之間的連接顯得更為自然、生動，音樂的流動性更強，從而使其能更人性地表現(xiàn)細膩委婉、富有人情味的音樂情感。為了克服虛擬樂器演奏過程中所缺乏的這種“粗糙感”，本文設計與實踐了AET Filter中演奏力度與演奏技巧的調制。

2.1 力度Morph（變體）的創(chuàng)建與調制

當對一個原聲樂器進行采樣時，一個普遍的困難就是如何采集并還原樂器的真實表情。任何一種樂器都可以通過力度的不同表現(xiàn)來塑造不同的音色效果。比如小提琴的力度從f到p的音色就有著較大的差異性，力度大小的實時變化體現(xiàn)出了樂器獨一無二的真實性。在解決虛擬樂器力度問題時，通常是在采樣的過程中錄制樂器音色的不同力度樣本，再通過不同的音符力度來進行觸發(fā)。即使如此，虛擬樂器在使用時也無法真正體現(xiàn)傳統(tǒng)聲學樂器在一個音符變化力度時音色不同的問題。但是，經(jīng)過AET Filter中對力度變體進行調制可以從根本上解決這一問題。

2.1.1 力度Morph Map（變體映射）

當在Kontakt采樣器中選擇一個采樣音色樣本（WAV格式）或者是已經(jīng)形成的虛擬樂器時，其Mapping Editor（鍵位映射編輯器）中會自動為這個添加的樣本創(chuàng)建一個可演奏的范圍。這一可演奏范圍是Kontakt采樣器的重要概念，即Zone。

在Kontakt采樣器中，每個樣本都會有一個Zone，而且每個Zone中也只有一個樣本。它決定了樣本可以在哪些或哪個鍵位中去使用，以及在什么力度下來觸發(fā)這些位于Kontakt中的采樣樣本。因此，Zone被稱為可演奏的范圍。Zone的范圍是靈活的、可以實時的予以調整。它的縱向范圍標志著力度的可演奏范圍，上方表示的是高力度，下方表示的低力度?？梢詫⑹髽朔旁诳裳葑喾秶纳戏交蛘呦路竭M行拖拽來改變它的力度范圍。在進行演奏的過程中，如果力度不是在所映射的范圍之內，則不會觸發(fā)這一樣本。在拖拽力度范圍的同時，其上方參數(shù)信息欄中的Velocity（1-127）的數(shù)值會隨之變化，也就意味著可以通過調整Velocity的數(shù)值范圍來改變力度的觸發(fā)范圍。

2.1.2 AET Velocity Morph（力度變體）的調制

Morph（變體）的參數(shù)通常被音符的力度、MIDI控制器等外部的調制源進行調制。Kontakt會根據(jù)對采樣樣本內部分析的頻率響應平滑的映射到變體的參數(shù)上，進而讓這個參數(shù)可以控制Morph Map（變體映射）中的任何一個位置。一個Morph Map（變體映射）既可以包含一個Morph Layers（變體層），也可以包含多個Morph Layers（變體層），而只包含一個Morph Layers（變體層）的則被稱為力度映射。變體層之間的動態(tài)變化需要由變體映射來確定，最終加載到AET Filter之中。

在Kontakt中加載采樣樣本時，將Mapping Editor（鍵位映射編輯器）中Zone的區(qū)域全部選中，然后再在菜單欄Edit中選擇Auto add AET Velocity Morph，此時Kontakt會對所選擇Zone的區(qū)域中的采樣樣本進行分析處理。之后AET Filter會被加載到插入效果面板之中。

當AET Filter被加載后，在演奏同一個鍵位的音符時，Kontakt將只回放這個力度所對應的樣本。如果所演奏的力度持續(xù)變化，那么Kontakt將針對這種變化而觸發(fā)AET效果，從而使回放的樣本具有更為融合的頻率響應。通過AET效果的回放，演奏力度在變化時，可以得到平滑的動態(tài)變化。

除了AET所設定的頻率響應外，在演奏過程中也可以根據(jù)需求進行手動調節(jié)。AET Filter的控制面板中包含了Morph（變體）的旋鈕，這一旋鈕可以用來調制力度的層次與大小，同時也可以使用MIDI控制器或者對外置鍵盤進行觸鍵后壓的方式進行調節(jié)。運用這種方式可以根據(jù)音樂所要表現(xiàn)的需求來對力度進行自由的調制，進而達到虛擬樂器音色在力度表現(xiàn)上的人性化需求。

2.2 技巧Morph（變體）的創(chuàng)建與調制

任何一種樂器都包含有眾多的演奏技巧，也正因為存在著如此多的演奏技巧，樂器這一載體在演奏的過程中才能表達出不同的音樂情緒。以小提琴為例，其就存在著撥奏（Pizz）、斷奏（stac）、持續(xù)音（sus）、震音（tremolo）、泛音（harmonics）等技巧，如何是這些技巧在虛擬樂器的演奏中得到人性化的發(fā)揮與使用，就需要在Kontakt中予以調制。

2.2.1 技巧Morph（變體）的創(chuàng)建

在虛擬樂器中，每一個技巧都存在著一個樣本，將這些技巧樣本載入到Kontakt進行不同的編組，并且添加到Mapping Editor（鍵位映射編輯器）中。每一種演奏技巧都會出現(xiàn)不同的可演奏范圍（Zone），再將不同演奏技巧的可演奏范圍分別分配到不同的編組中去，形成鍵位映射。此時，觸發(fā)Kontakt中的虛擬鍵盤或者外接的MIDI鍵盤便會聽到演奏的音色效果。具體形成這一技巧變體的創(chuàng)建步驟是，第一步對不同的演奏技巧進行編組，并且在所在的編組中分別創(chuàng)建變體層;第二步，Morph Map（變體映射）中根據(jù)演奏技巧的多少與需求創(chuàng)建更多的變體層;第三步在形成的變體層中插入AET Filter模塊，以此來調制音色效果。

2.2.2 AET articulation Morph（演奏技巧變體）的調制

演奏技巧的編組映射在創(chuàng)建之后，需要加入AET Filter模塊的真實表情技術來予以調制，進而才能在演奏時達到人性化的音色效果。具體步驟為，第一步針對每一個編組創(chuàng)建一個AET的變體層命令，在編輯菜單中選擇AET Morph Map Editor（AET變體映射器）會彈出對話框，其中包含了一個信息輸入框，可在輸入框中輸入相關的信息名稱，以此來進行不同變體的區(qū)分。第二步通過AET Morph Map（AET變體映射）可以將之前所創(chuàng)建的多個Morph Map（變體層）組織結合起來。第三步，Morph Map（變體映射）包含了articulation morph（演奏技巧變體）和Velocity morph（力度變體），在完成設置之后要確定將Morph Map（變體映射）切換到articulation morph（演奏技巧變體），否在Kontakt會識別錯誤并進行提示。第四步添加AET Filter模塊，選擇創(chuàng)建的變化過渡映射，打開模塊中的Modulation Router調制路由，分配調制控制器，比如用調制輪來控制Morph的參數(shù)。針對多種演奏技巧的切換，也可以使用Keyswitch的鍵位切換功能來對不同的演奏技巧進行選擇，Keyswitch的鍵位切換功能所對應的觸發(fā)條件是Start on key（通過鍵位來切換），這個功能面板中包含兩個參數(shù)框，左側可以切換到編組的最低鍵位，而右側則是可以切換到編組的最高鍵位。多演奏技巧可以使用不同的鍵位來進行控制，同時也可以使用同一個鍵位予以控制。不同的鍵位控制可以設置不同的參數(shù)來分配給不同的鍵位，而如果要使用同一個鍵位來控制多種技巧，即可以將左右兩個參數(shù)設置為一個相同的鍵位，如都設置成C1的鍵位。

用AET articulation Morph（演奏技巧變體）來對虛擬樂器的音色進行調制，使音色在演奏過程中可以根據(jù)音樂表現(xiàn)的需求予以實時的調控，使音色效果更加的細膩，同時獲得人性化的表現(xiàn)。對控制音樂構成及其表達的渴望貫穿整個人類文化的進程，從傳統(tǒng)樂器形態(tài)及演奏法的改進與變化，到電子技術手段構成的聲音因素控制力的不斷增強，盡管現(xiàn)代與傳統(tǒng)的控制方法不同，但最終的目的都是為了達成對音樂的全面控制[5]。

3? 結語

計算機作為現(xiàn)代科技的發(fā)展潮流，其對各行各業(yè)的發(fā)展都起到了一定的促進作用[6]。在音樂領域中已經(jīng)成為了不可或缺的部分，當下幾乎所有的音樂都會和計算機音樂的相關方面聯(lián)系在一起。流行音樂自不用說，其和計算機音樂結合的最為緊密，傳統(tǒng)音樂也脫離不了計算機音樂的相關領域，計算機音樂的相關技術已經(jīng)取代了大部分傳統(tǒng)作曲家的筆和紙。雖然計算機音樂的相關技術在飛速的發(fā)展，但始終也有其自身的局限性，即虛擬樂器人性化效果的實現(xiàn)問題。本文通過Kontakt采樣器中的AET Filter模塊對虛擬樂器的音色效果從演奏力度與演奏技巧方面進行了調制，演奏力度與演奏技巧也是樂器演奏過程中最能表現(xiàn)音樂的地方，使用這種方式使虛擬樂器在應用過程中達到人性化的演奏效果。當然，對于虛擬樂器人性化效果的實現(xiàn)遠不止于這兩個方面，還有很多需要深入研究與挖掘探索之處，筆者會繼續(xù)對這一領域進行跟蹤研究，以期對計算機音樂的發(fā)展做出有益的探索與貢獻。

參考文獻

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