作者：宋璐璐

    内容摘要：文章以数字技术对音乐发展的影响为基点，介绍了数字音乐及我国目前音乐教育的现状及问题，阐明了软件在数字音乐的教育和研究中的重要作用。从数字音乐的自身特点，解释了音乐的理性研究方向及与其他学科之间的联系。具体地说明了音乐软件在教学中的应用及研发的特点和意义。并对音乐软件在数字音乐和其他学科的交叉研究中的作用进行了前瞻性的探讨。

    关键词：音乐软件 数字音乐 交叉学科 音乐教育 音乐研究

    自从人类进入科技革命至今，计算机、网络及软件被应用于各类前沿学科。无论是自然科学还是社会人文学科，数字和信息技术不断地以更广泛和更深刻的形式促进着整个人类社会的发展。我们纵观第一及第二次工业革命，每一次新的技术浪潮都是从生产力发展进而影响到经济体系，最后深入到政治文化的变革中去。而艺术作为人类社会意识顶层的精华也受其推动，发展到了一个新的时代。尤其是音乐艺术早在20世纪80年代随着MIDI(misical instrument digital interface)技术及一批新型电子乐器的产生，首先进入了电子时代。历史上，第一次音乐艺术和科学技术的混血诞生。进入90年代，随着微型电脑的快速普及，应用软件的极大丰富和互联网的高速建设，音乐艺术开始了与数字技术的融合。进入新的世纪后，我们发现音乐艺术的发展方向已经越来越依赖于技术发展，可以说艺术和技术已经完全交织在一起，形成了一门区别于传统艺术，立足于科技应用的新型学科。

    当今，在音乐应用技术领域，日本和欧美众多发达国家处在绝对的领先水平，无论是在音乐创作、制作、表演及教育方面都已进入快速普及的阶段。而我国接触到数字音乐技术仅仅不足10年的时间，无论是在商业音乐或是音乐教育领域，这方面的资源和人才都较少，已经不能满足日益提高的人们对音乐及艺术文化的需求。这也是为什么大量外国商业音乐以各种不同的形式涌入中国的根本原因。所以为根本解决这样的困境，培养具备先进技术的专业新型音乐人才迫在眉睫，这也是对目前国内音乐教育提出的新要求。

    我们传统的音乐教育虽然也是以理论知识和实践相结合的办法，学生通过教师在课堂上的讲解后再经过反复的演奏和创作实践获得最后对音乐的认知。但是音乐不同于其他学科，艺术比起其他所有自然及社会科学来说，其知识内涵更感性化。而我们的学生学到的知识大量的也只是以自身感受为最终形式的内容，这种情况虽然是目前音乐教育的特点之一，但是也有其不规范、不明确和无法考量的弊端。然而在技术领域，我们则需要更多的考虑理性层面上的音乐。而音乐的理性层面就是音乐中更本质的一些领域，例如，声音所对应的物理声学；旋律所对应的美学心理学；音乐内涵所对应的历史及文化；音乐制作所对应的数字信息技术，等等。为了让音乐教育者从更多学科和更加理性的角度对学生进行教育，我们首先要重新定义音乐教育，这种新的音乐教育形式不言而喻是一个交叉学科的产物。它是传统音乐知识结合了声学、信息学、心理学、美学等，跨自然科学和人文科学中多门具体学科的新型学科。就目前我们的技术唯一能将如此众多的学科及庞大的信息量进行综合处理的途径，就是利用计算机和网络，通过数字和信息技术将它们联系在一起。所以应用并研发能在多媒体电脑和数字网络上进行音乐教学的软件平台，就是实现新型交叉学科教育和研究的直接途径。

    一、音乐软件在音乐教学中的应用

    音乐教育是以继承和发展音乐艺术为根本目的的一种途径。而音乐作为一种艺术形式，比较美术和舞蹈，具有更加抽象的特点。它以更含蓄的方式娱乐了大众的生活，陶冶了人类的情操，是最能代表意识精神领域的瑰宝之一。在教育理论和实践中，无论是自然科学还是社会科学这种对抽象内容的教学都是屡见不鲜的。在其他学科中，通常借用简化、模拟、统计等方法，例如，函数中引用的坐标，物理学中的简化模型，心理学中的实验统计。在音乐发展的历史上，也有类似的产物——乐谱。乐谱发展至今已经可以相对准确记录音乐的节奏、旋律、调式等基本属性。但是在音乐细节的准确处理上，仍需要演奏者和创作者进行大量的反复演练才能把握。例如，音乐的整体速度、强度、淡入淡出等，很多直接影响音乐情感的乐谱标示不能准确地为音乐教学提供标准化的参考依据。

    在音乐教学中，应用音乐软件已成为重要且必要的学习内容和研究手段。

    1.Cubase在音乐教学中的应用

    Cubase与Cakewalk类似，也是一款音乐编辑软件，但不同的是因为Cubase能够处理VST及VSTI格式的音频及乐器音效，并具有更强大的音效处理功能，所以它被广泛应用于数字录音及后期音效处理。由于录音的音乐是真实的声音，Cubase比Cakewalk在乐器和人声处理上更具有得天独厚的优势，所以这款软件在教学中被应用于录音专业的课程中。

    录音的后期处理是十分重要的环节。Cubase强大的效果器很大程度上可以取代硬件设备的功能性。在对声效的处理上，它能进行振幅、时间、回响、频谱等效果变化，从而改变声音的音色、音调、响度等属性。在音乐的后期处理方面，Cubase拥有全功能音频处理和MIDI录制编辑能力、虚拟设备以及强大的音频混合功能所进行的loop（循环）和pattern（样式）为基础的排列及混音处理功能。并具有音频弯曲功能，可实时进行时间延伸及变调操作，同时对ACID文件格式的支持，循环样板可自动采用Cubase中的设定拍速，音频文件可实时改变拍速。Cubase几乎具备所有录音及音乐后期处理所需功能。

    在教学中，利用Cubase对于声音的基波和谐波振幅、频率、相位的调节改变声音响度、音调及音色，可以帮助学生从电声学的角度更理性地认识声音的基本性质，从而提高他们在录音后期制作中对音效处理的把握能力。

    2.Sibelius在音乐教学中的应用

    Sibelius是一款目前功能最强大的乐谱制作软件。它具有十分完备的乐谱标记，可以编写各种五线乐谱。Sibelius拥有动态谱曲功能，可以同时编写最多12个不同声部的乐谱，并支持MIDI乐器、电脑键盘及鼠标录入，甚至可以自动识别扫描乐谱，能够快速实现乐谱数字化及资源共享。并内置128标准GM音色，可将乐谱直接转化为以VSTI为虚拟乐器演奏的音乐，使作者可以快速地听到自己谱写的旋律。在教学中Sibelius主要应用于基础乐理和作曲及编曲课中，它准确的记谱和快捷同步的音乐功能，对学生的识谱能力有极大的帮助，对于进行音乐创作的学生它可以即时提供具体的听觉辅助。

    二、音乐软件的教学应用研发

    我国目前尚未有自主知识产权的正规标准数字音乐教育资源平台及应用软件。由于我国的音乐教育较欧美音乐教育更具中国特色。大量中国乐器的数字信息及MIDI标准尚未确定，在已有的音乐信息资源库中，中国传统音乐的资料也较少，等等。这类缺憾都大大阻碍了我国传统音乐艺术在数字化音乐浪潮中的发展。就我国音乐教育的现状，利用外国先进数字音乐软件技术，在其搭建的现有平台之上，自主研发可用于教学和科研的数据资源库是我国数字音乐教育的研究方向。

    1.Cubase录音后期处理音效库及乐曲库的研发

    数字录音技术主要分为两个部分：一是现场录音取样；另一部分是后期制作。用拾音器对音源进行采样，通过Cubase处理直接录入形成干声——未经处理的数字录入的原始声音。再经录音实验室的音效处理，对声音音色、亮度、力度、混响等各方面的调整才能完成一个新的音频制作。对于音乐作品的处理则更加复杂，但要进行音效处理，还要运用均衡器对不同频段的不同声部的混响进行一一调控，以达到音乐在空间层次上的深度和连续性的平衡。录音的实验中，其成果会归结为两种形式：一方面是录音及后期制作技术；另一方面即通过数字录音得到的音效和乐曲。

    2.Sibelius插件系统的简谱及中文同步研发

    Sibelius作为一款乐谱编辑软件，不像音乐编辑制作软件在教学中的应用领域那么广泛，但是它特有的Plug ins功能大大拓展了这款软件的潜在应用范畴。Plug ins是sibelius专门设计预留的一个进行软件语言编程模块，并没有限定的功能。可根据用户的使用需求使用软件程序语言设计内部程序，从而实现sibelius本身并不具备的一些功能。

    目前，我们根据中国音乐教育的现状正在研发简谱与五线谱的互译功能，以及中文歌词与乐谱音乐的同步功能。这一研究过程需要数学及软件学的专业人员进行共同研究，初步已对sibelius的软件工作语言完成破解，正在进行简谱互译及中文同步程序的编写工作。

    3.Cubase及Sibelius的联合应用建立标准数字音乐资源平台

    由于Cubase和Sibelius都支持VST音频格式文件，可以实现录制真声音乐和乐谱及歌词同步的工作。利用Sibelius对乐曲进行制谱，然后对真实乐器演奏或人声演唱的曲目进行录音取样，用Cubase对母带声音的音色通过效果器进行修正，再对音乐中由于演奏者或演唱者因为人为因素造成的音准、速度、力度等因素进行调整，使乐曲达到数字乐谱的标准演奏、演唱状态。将制作后的音乐以VST格式重新导入Sibelius，进行乐谱的同步处理。以这种标准重新制作数字音乐平台，扩充音乐教育资源，制定资源标准，提高教学及研究的信息来源的质量。

    三、音乐软件数字信息平台在音乐教育研究中的应用

    1.数字音乐的数学原理研究

    数字音乐究其本质是一系列的软件数据。从信息学的观点上，这些数据必然包含着具备符合数学原理的音乐规律。因为任何一款软件都不可能脱离它作为一种机械语言的本质，而计算机工作的根本原理是数学原理。这使得音乐和数学直接联系到了一起。在历史上，曾有许多学者将这两者进行过创造性地结合研究，如：英国著名数学家泰勒的弦振动频率的计算以及对十二平均率的无理数表达，等等。但是由于以往的计算设备和资源的限制，音乐中的数学原理并未得到深入的研究和科学的证明，更多是被人们忽视或认为是一种天作之合。随着数字音乐和计算设备的高速发展，运用音乐软件获得的大量准确音乐数据，可以为音乐的内在数学原理提供大量精准的研究材料。音乐的数学原理对旋律、不同声部的和谐性及更多目前未可知的潜在音乐规律都将给予公式化的准确表达，对于音乐艺术的创作有极其重要的指导意义。

    2.数字录音技术与电声学的交叉研究

    从声波记震器到留声机，再从磁性胶带到DVD光碟，录音技术历经150年已经进入了数字录音的新领域。声音的记录载体已经从具体物质转变成了今天的数字信息。无论是录音设备技术还是听觉效果上都有了质的飞跃。音源发出的振动信号通过传声器转化成电脉冲信号，再经过计算机处理以数据的形式被保存下来。数字录音技术摆脱了录音载体本身的物质限制，从而根本上解决了充分保留声音信息的问题。其原因不仅仅是声电转换记录设备和声音信息载体的发展，录音软件对原始声音的后期处理也有巨大的影响。专业录音软件可以提供大量被记录声音的音调、响度、声压、分贝等基本属性。通过研究声音固有的这些基本属性，可以对声音的震动及传播本质有更加深刻和准确的认识。这在音乐教学中，尤其是对音响学和音场布控的实际学习和应用有重要的指导意义。

    3.数字音乐制作、模拟在历史人文研究中的应用

    当前数字音乐技术已经被广泛引用于电视传媒、电影艺术、商业音乐制作等领域。由于它极大地扩充了音源库，可以说随着数字音乐技术的发展，声音已经进入了“只有听不见的，没有做不出的”状态。通过制作数字音乐模拟在没有录音条件或录音条件较差的情况下的声音，再现历史音乐的发展进程已不是异想天开的事情。利用Cakewalk这类MIDI制作软件复原古曲，再以Cubase对现有音库中不同配器声音进行仿古，并结合当时的演奏环境进行音响和声场的控制，可以重现历史上最辉煌音乐时代。这种修复技术在考古学中被广泛应用，为历史及社会人文研究提供了大量佐证。而这种音乐修复技术同样也能为音乐史的研究提供更具体和直观的感受材料，进而为音乐对人类社会文化及历史发展的作用给予重要参考。

    目前音乐与其他学科的交叉研究和应用尚处在方兴未艾的阶段。由于音乐长期以来处在人类社会活动的精神顶峰，总使人们对其科学内涵及广泛应用的探究敬而远之。但随着数字音乐的诞生，音乐已逐渐褪去了其朦胧的感性面纱，从“高处不胜寒”的艺术审美开始走向基础学科和社会学科的研究领域中去。

    结语

    音乐教育在融入了软件技术之后，就音乐本身已经发生了质的飞跃，这种发展是把音乐这种纯粹的精神产物的物质属性给予了明确的表示。并伴随着数字多媒体设备及庞大的信息网络的进步，音乐在以前所未有的速度向其他领域扩充。这种与其他学科及种类的交融也是以音乐的科学性作为前提的。在这一过程中音乐将不再局限于传统的娱乐和教化的功能，而是为其他学科，如心理学、美学、历史等社会科学提供更具科学性的具体研究原料。而音乐的科学本质又是以声学、数学、数字信息技术等自然科学技术为基础并得以证实和实现的。总之，数字技术、软件学、网络信息在极大地改变着音乐自身的同时，也为音乐教育提供了更广阔的资源平台，为音乐艺术领域的深入研究开辟了新的方向，更为音乐与其他各学科之间的互融搭建了科学的桥梁。

作者单位：首都师范大学音乐科技系