1932年:Vibroexponator [俄罗斯]Boris Yankovsky

杨科夫斯基,1939年

杨科夫斯基,1939年

 

1932年:鲍里斯·杨科夫斯基的光电声振仪

鲍里斯·杨科夫斯基(Бориса Янковского,英文转写:Boris Yankovsky,1904~1973)曾在1931~1932年间作为阿尔谢尼·阿莫拉莫夫(Arseney Araamov)的学生,为莫斯科电影制片厂旗下的阿莫拉莫夫音乐研究组工作。但随着工作的深入,他逐渐觉得现有慕仿“原声”的方法过于简陋。杨科夫斯基发觉,单纯的标准波形无法代表所有音色,因此,有必要提出一套更为复杂的“谱分析”1)谱分析,一种常见于自然科学中的分析方法,其核心主旨是将一个“解”视为多个函数/因素的和,通过调整方程各部分的系数,最终得到这个解。——译者注方法,来解决这个问题。1932年,杨科夫斯基从音乐研究组离职,开始按自己的想法进行声音谱分析、分解与再合成研究。杨的研究基于一个假定:声音可以通过一种“通用语言”来表述,这种通用语言以手绘的“声音对象”声谱为基础,组合这些声音对象,就可以产生任何声音(这种想法与后来的交叉合成2)Cross-synthesis,指将一种声音某种特性叠加到另一种声音上,应用交叉合成的情境是模拟混响(Reverb)。参见http://music.columbia.edu/cmc/MusicAndComputers/chapter5/05_05.php——译者注、相位合成3)Phase-synthesis技术十分相似)。

“我在努力研究‘绘图声学’的过程中,想到了一种合成声音的方式,方法如下:

  • 声音的音色依赖于波形形态;
  • 声音音色的图形表达,可以通过函数周期(正弦函数)的傅里叶级数来分析表达;

因此,对应的声音波形,可以通过一组同样的正弦波进行合成。在图形声学产生诞生之前,没有人基于这种技术或方法,通过声音的图形表达来制造声音。就像是电子(以及质子和中子)的数量决定了院子的性质,正弦波决定了声音的性质——也就是音色。

通过绘制有角度的音域图形,可使声音音调产生变化

通过绘制有角度的音域图形,可使声音音调产生变化

结论便是:为什么不开启一门崭新的科学学科——合成声学呢?

如果我们像门得列夫发明元素周期表那样,编制(至少是草拟)一个“声素周期表”,应该是可以的。这样以来,交响乐团里各种音色之间“断层”可以通过合成声音得到填补,就像元素周期表中的缺位,将随着化学学科的发展而不断得到完善…(略)很明显,这种这种选择、交叉声音和乐器的方式,与米丘林4)Ivan Michurin,俄罗斯生物学家、园艺学家。俄文转写:Иван Владимирович Мичурин。——转写为译者注的研究放发类似;这种声音合成方法将给我们带来前所未有的、新奇的“杂合果”——从技术上讲,这些果实是传统交响乐团无法得到的。

——(Yankovsky 1932-1940; 15,45)

“虽然声音现象的一些原理现在还没有完全被搞懂,但就当前来说,相较于固定几何图形5)也就是“波形形状”所产生的单调声音,控制、加强声音声谱形状、音色特性及其柔顺感更为重要。弄清这些现象的前提,便是弄清声谱的‘生命特点’——它赋予不同的乐器以不同的的自然特性,因为‘自然是最好的导师’(达芬奇语)…(略)这种新技术正在推动一场音乐革新运动,它能够帮助我们找到音乐艺术的新视角。同样,这种新技术能够帮助我们摆脱等音程音域等类似的声音。这种新技术的名字叫做电子声学(Electro-Acoustics),它将成为电子音乐(Electro-Music)和图形声学(Graphical Sound)的基础。”

——杨科夫斯基,1934

为了实现其理论,杨科夫斯基发明了“光电声振仪”(Vibroexponator)。这台乐器没有留下任何相关的图片或图鉴资料,但从相关资料看来,“光电声振仪”应该是一部经过改造的动画摄影台,能够将绘制/摄制的“光谱模板”转换为可听音,再进行结合处理,最终生成复杂音。

“光电声振仪是一台复杂、庞大的机器,可以将合成声音以光学方式录制到特殊加工的35毫米负片上。这台仪器是半机械化的,可为负片提供多种移动方式,自带的自动化方向控制功能不能完全工作,需要修理维护…(略)滑动复制工具(slide copying tool)可用于量产横向音轨负片(transversal soundtrack)。仪器的结构也相当复杂,其齿轮箱足够安全,性能强劲”

——MINI研究所的尼古拉·兹敏6)Nikolai Zimmin如此描述光电声振仪,1939年

杨科夫斯基在这之后的十年中,一直在潜心钻研他的声谱理论。他还建立了一个名为“合成音数据库”(Syntone Database)的声谱模板库,这些模板是杨科夫斯基对数百种声音进行采样后分析得来的,这些声音包括了语音、人声以及大彼得罗夫大剧院(Bolshoi Theatre)的数百种乐器。

滑动复制工具装置示意图

滑动复制工具装置示意图

 

由于苏联的政治压迫,官方停止了对杨科夫斯基研究的资助。1939年,杨科夫斯基与青年发明家尤金·穆尔济(Evgeny Murzin,转写:Евгений Мурзин)见面,并向他分享了发明一种“通用声音合成工具”(universal synthesis tool)的想法(这便是后来的ANS合成器)。后来,杨科夫斯基联合莫希安以及尤金·谢尔波(Yevgeny Sholpo)建立了“戏剧影视学院图形声学实验室”(Institute of the Theatre and Film),并在该实验室完成了最终定型的光电声振仪。这台乐器的后续开发以及杨科夫斯基的声谱理论由于二战爆发而停滞,此后,杨科夫斯基再也没有重回图形声学领域。

 

关于阿莫拉莫夫音乐研究组

阿莫拉莫夫音乐研究组(The Multzvuk group7)有关“Multzvuk Group”,俄语资料较少,据考证,该词很可能是俄语“音乐”(музыка)的讹误。——译者注)是阿尔谢尼·阿夫拉莫夫在1930年领导建立的研究组,主要研究领域是图形声音技术。该研究组归属莫斯科电影制片厂(Mosfilm Productions Company,莫斯科最好的电影制皮公司之一,后来在1948年更名为高尔基电影工作室,Gorki Film Studio)旗下,研究成员有阿莫拉莫夫,摄影师、绘图员尼古拉·泽林斯基(Nikolai Zhelynsky8)转写:Николай Зелинский)、动画师尼古拉·沃伊诺夫(Nikolai Voinov9)转写:Николай Воинов),画家、声学爱好者鲍里斯·杨基沃夫斯基(Boris Yankovsky)等人。1931年,研究队变为莫斯科影像科学研究所(Scientific Research Cinema & Photo Institute,KNIFI)之下的研究机构,随后改名为有声电影实验室(Syntonfilm laboratory)。1932年,影响科学研究所不再为实验室提供资金,实验室变为Межрабпомфильм10)原文为英译Mezhrabpomfilm 。——译者注制片公司旗下机构,最终在1934年关闭。

在1930~193434年间,音乐研究组共制造了约有2000多米长的音轨胶卷,其中包括实验电影 《观摩动画》(Ornamental Animation)、不幸的玛利亚(Marusia Otravilas)11)据考,该歌曲原名应为《Маруся отравилась》,参见http://cyclowiki.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%83%D1%81%D1%8F_%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%8C_(%D0%BF%D0%B5%D1%81%D0%BD%D1%8F)。’, 《中国旋律》(Chinese Tune)、风琴歌(Organ Chords), 《Untertonikum序曲》(Untertonikum, Prelude), 《回旋曲》(Piruet), 断音练习曲(Staccato Studies), 舞曲练习曲《Dancing Etude》和《竖笛练习曲》(Flute Study)。研究队的存档曾在阿莫拉莫夫的寓所保存多年,但在 1937 被毁。


参考资料:

Electrified Voices: Medial, Socio-Historical and Cultural Aspects of Voice … edited by Dmitri Zakharine, Nils Meise

Graphical Sound Andrey Smirnov, Moscow, 2011

 

注释   [ + ]

1. 谱分析,一种常见于自然科学中的分析方法,其核心主旨是将一个“解”视为多个函数/因素的和,通过调整方程各部分的系数,最终得到这个解。——译者注
2. Cross-synthesis,指将一种声音某种特性叠加到另一种声音上,应用交叉合成的情境是模拟混响(Reverb)。参见http://music.columbia.edu/cmc/MusicAndComputers/chapter5/05_05.php——译者注
3. Phase-synthesis
4. Ivan Michurin,俄罗斯生物学家、园艺学家。俄文转写:Иван Владимирович Мичурин。——转写为译者注
5. 也就是“波形形状”
6. Nikolai Zimmin
7. 有关“Multzvuk Group”,俄语资料较少,据考证,该词很可能是俄语“音乐”(музыка)的讹误。——译者注
8. 转写:Николай Зелинский
9. 转写:Николай Воинов
10. 原文为英译Mezhrabpomfilm 。——译者注
11. 据考,该歌曲原名应为《Маруся отравилась》,参见http://cyclowiki.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%83%D1%81%D1%8F_%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%8C_(%D0%BF%D0%B5%D1%81%D0%BD%D1%8F)。

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