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用电子合成器键盘奏出来的乐器音色将可变得更真实,是香港科技大学研究人员的最新成果。
  首席研究员康立德教授解释:「目前所用的电子合成器令人最不满的一个问题,是每次奏同一个音符,出来的声音总是一模一样。」
康立德教授比较法国号的自然音色和由合成器发出的声音
  「在数码上而言,那声音有相同的振幅,相同的淡入和淡出,声音的形态是完全一样的。听者不难察觉其中的千音一律,一听就知道他们听的是电子合成音乐而不是真正乐器奏出来的音乐。」
  由真正乐器奏出来的相同音符,却会有轻微的差异,他说:「声音会有少许不同,振幅会有轻微的变化,其中细微的差异更多,这些轻微的差异,令听者知道他们听的是来自演奏者奏出的乐音而不是电子合成音乐。」
  为矫正这种缺陷,康立德教授和科大计算机科学系的研究员试图利用频谱均衡器,改变电子合成器的音色。
  主要的问题是,要改变多少音色,才会令人察觉其中的不同,又怎样才会改得过了头,令人听不出演奏的是什么乐器。
  研究员选出小号、巴松管、单簧管、长笛、法国号、双簧管、萨克斯管和小提琴八种「长音」乐器,进行人类听觉试验,或称音差测试。
  康立德教授说:「长音的意思是说,只要你持续吹或拉,乐器便会持续发出声响。」
  他选出一个二十人的测试团,其中一半没有听音乐的经验,而另一半则至少有五年经验。乐器的声音,通过频谱均衡器作出五十个不同程度的变化,向测试团播出。
  结果显示,所有乐器声音的改变若不超过百分之八,听者不会察觉有异,但若改变超过百分之三十二,也难以听出那是什么乐器。
  康立德教授说:「关键在于改变到哪一个程度是太大,哪一个程度是太小。」
  改变水平若在百分之二十左右,「就可以制造出一组同中有异的有趣声音组合,」他补充说。
  这项研究的一个实际用途,是利用键盘合成器制造相同声音的变化,带出一种自然的细微差异。
  康立德教授说:「事实上,这种方法既便宜也容易。只要对合成器的设计作出些微改动,便可以在现有的所有键盘造出这效果。」
  他指出,只要在硬件或软件中加入一个简单的滤波器,便可以制造出自然的声音。
  滤波器可改变音质,在这用途上所作的改变相对很小。康立德解释说,滤波器对每个音符的频率反应,将随机设定为不同的数值。
  对这项将于8月完成的研究最感兴趣的,是音响设计师。研究的另一个用途也与音响设计师有关,就是设计喇叭或其他音响配件时,可以有什么最简单节省的方法。
  康立德教授说:「如果一种声音失了真,尤其是自喇叭发出的声音,音响设计师是不能接受的。喇叭不可以过分改变声音,令听者根本分辨不出原来的乐音,即使最便宜的喇叭,也不可以漠视这最低的要求。」

首席研究员
康立德教授: horner@cs.ust.hk