精神時光屋 vol 0 - 1 "音頻與頻譜分析 Spectrum Analysis“

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20130407 精神時光屋 vol 0(你不能不知道的事) - 1  “音頻與頻譜分析 Spectrum analysis ”

0-1-1 ”交錯效應 The Air I Breathe“

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“No emotion , any more than a wave , can long retain its individual form .

                                                                                                              -Jieho lee “

是否曾經有過邂逅的經驗?

世界就是這麼小。

饒舌小帥哥大支可以feat.達賴喇嘛、史提芬洲流落廟街可以認識雙刀火雞、梁詠琪和金城武可以在水池的兩端相遇。

這些如夢似幻的意外劇情,都為結局帶來有分量的衝擊,也證明“六度分離理論(Six degrees of separation)”的真實存在,從底部奠基今天主打的“交錯效應 The air i breathe”

微軟的研究人員在統計分析1.8億人之間的300億個電子信息後,發佈以下理論:在這擁有七十億人口的世界上,人與人之間若要產生聯繫,只需要六個人。

六個人?是的,只需要六個人的媒介,你就可以和地球上的任何一個人產生關聯性。

透過這樣的關係,人與人之間開始相互影響,存在着千絲萬縷的纏綿糾葛。

電影裡,依照人的情感分為四個不同的段落:幸福(Happiness)、喜悅(pleasure)、悲傷(sorrow)、愛(love)。不同的故事,利用“蝴蝶”,以不同方式巧妙串聯,如蜘蛛鋪網般,由一小點向外擴張情緒,直到最後的震撼結局。

縝密緊湊的節奏,加上跳脫邏輯思考的巧妙劇情,完全征服觀眾的心。

看完,假文青的心又被挑起,好像能開始思索一點往後新的方向,並且學會:

原來悲傷不會消失,只是重量變了而已。讓你只能從它底下爬出來,然後背着它走...

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Ps.如果沒看過梁詠琪和金城武演的向左走向右走,沒關係!

最近“人力飛行劇團”在四月中到六月間會在台北城市舞台、台南文化中心、苗北藝文中心、桃園展演中心、台中中山堂等地方上演2013年,由魏如萱 蔡旻佑主演,陳建騏老師總監音樂的-幾米音樂劇”向左走向右走”

那段時間剛好有事必須遠行,如果有興趣的朋友可以點這:購票請點我 

重點是記得!看完記得分享心得給我!就當作是知道資訊的回餽吧!哈 :)

0-1-2 人耳聽力範圍

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生活中的每個瞬間,都是靠這些不同的交錯效應組成

音樂的每個瞬間,也是靠這些不同樂器產生出的不同頻率、不同波形、不同震幅的波組成。

人生活再世的每個瞬間,都在接受不同頻率高低的波,當然也會過濾掉可能影響人體運作的極高頻與極低頻。這個人耳能感知的頻率範圍,稱為:“人耳聽力範圍”。

人耳通常聽力範圍的極限,大約在 20 Hz ~ 20,000 (20k) Hz 之間,隨著年齡增長而遞減。

(讓大家有個概念:C0的頻率約在 32 ~ 33.5 Hz 之間,C7的頻率則是在4070(4.07k)Hz附近,20Hz 大約是 E(-1) 這個音。)

臨界值附近的頻率,只能非常非常勉強地接收到,且難以辨別其之間的差別。

在這個範圍內,不同頻率產生的波,加法合成,就是我們當下感知的“聲音”。

而如何把這個範圍內的每個部分,利用不同樂器產生的聲波,依照不同比例“填滿”它,就是我們音樂家要做的事。

0-1-3 ”傅立葉轉換 Fourier transform“ 

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然而這麼多不同頻率、不同波型的波,不能直接做加法疊加,又要怎麼做表示呢?

這時候,出現了一位大師:Joseph Fourier , 1768~1830。一位法國的數學及物理學家。

他提出:任何時域上的訊號,必然是由多組適當的頻率、振幅與相位的正弦波(sin wave)訊號所組成。

白話點來說,我們可以把任何一個音頻的訊號,透過傅立葉轉換,去做拆解,讓他得到很多不同頻率、不同振幅、不同相位組成的正弦波(Sin wave)。如下圖。

(ex.拆解一個頻率為120Hz的方波波型,可能得到一個 x Hz 的正弦波(sin wave) + 一個 y Hz 的正弦波(sin wave) + 一個 z Hz 的正弦波(sin wave) +... )

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那只要我們隔離掉相位資訊,畫出一個以“正弦波(Sin wave)“為波型基底,音訊“頻率”及“振幅”為xy軸向的圖表,是不是就可以完整表達出當下瞬間,人體吸收到的所有聲波?

是的!這就是頻譜分析儀的基本理論!

(要隔離掉相位資訊的原因是:相位資訊往往只會讓轉換過程變得更為複雜,對分析沒幫助)

結論:我們看到的“頻譜”,即是由不同頻率的”正弦波(sin wave)“建構而成。

(這種利用頻率角度去做分析的方式,我們稱為頻域分析(Frequency-domain Analysis)。而之前我們介紹過的Envelope,振幅隨著時間做變化,則是利用時間角度去做分析,我們稱其為時域分析(Time-Domain Analysis)。專業的我們,首先必須清楚不同分析方式,再去做音樂的視覺判斷。)

0-1-4 “頻譜分析儀 Spectrum analyer”

依照以上的理論去做合成,並呈現給我們看的儀器,我們稱它為“頻譜分析儀 Spectrum analyer“,簡稱 Spectrum or SA 。

本來頻譜分析的應用,是在分析不同頻域的佔據率,以利其他工具使用,過濾掉不需要的波段,防範臨近頻率的訊號干擾、或是通訊工程人員分析諧波失真的問題等等。

聰明的音樂人,當然也廣泛應用於製作音樂上。

頻譜分析儀又分為幾種運作方法,這裡介紹最基礎的運作模式,稱為“即時性頻譜分析儀Real time Spectrum ”

這類的頻譜分析儀利用大量分佈在整個音頻範圍內、不同波段的濾波器,過濾輸入的音頻,去做音頻分類,最後再經由檢測器Detecter統整,呈現於螢幕。

所以基本上,頻譜分析儀是由很多可以過濾不同波段的”過濾器 filter“組成。

呈現出的,是以振幅為縱軸、頻率為橫軸的一張圖表,不同頻率下對應振幅的資料。

(這是另一個好用的plugin,稱作Fabfilter pro Q ,可以調整EQ的動作,整個界面就是頻譜分析儀Spectrum analyer,橫軸(x軸)為頻率、縱軸(y軸)為振幅。)
(關於EQ調整,往後會再做介紹:) )
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0-1-5 主要設定參數

接著我們利用Live內建的 Audio effects - Spectrum去介紹大致上的設定參數。

通常頻譜分析儀上,主要設定的參數有以下四個:

1.頻率顯示的範圍 (x軸) (Scale X)

可以藉由設定顯示頻率的最大值及最小值,去作呈現。

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以音頻的頻譜分析儀來說,通常我們選擇的頻率範圍就是人類能感知的聽力頻率範圍。

(有些則是設定Central frequency,及所要展開的頻帶寬度(Bandwidth),意思是一樣的)

2.振幅顯示之範圍(y軸) (上圖scale X 下的範圍選擇)

設定此範圍內,振幅最大的顯示與間距。

3.頻率的解析度

如果把同個範圍內的波段,運用較多的過濾器作分類切割,解析度、精準度就會較高,相對的CPU必須承受較大量的Loading。

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4.Refresh time 

由於音頻是動態的,會跟著時間作變化,所以要“多快”更新頻譜分析的時間,我們稱作 Refresh time 。

Refresh time 越大,變化越縝密連續。

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0-1-6 結尾五四三

大家會不會很驚訝,這次的精神時光屋竟然不是原先說好的Vol.2,是Vol.0!?

(這不是肯德基這不是肯德基...)

參考大家的意見及討論,我們決定在進入音色後製之前,先讓大家的基礎知識有個穩定的水平。

不管你曾經學過或是矇懞懂懂,我們都會利用時光屋的方式陪大家透徹了解所有細節。

所以定位為“Vol.0 - 你不能不知道的事“

從頻譜的觀測到樂曲速度的意義,從MIDI的系統到數位與類比的轉換;

每一章都是精心設計的基礎知識講義,陪著大家走向音樂這條不歸路。

別懷疑,繼續跟著走下去就對了! :)

回到今天主題,我們完整復習頻譜,學會頻譜分析、觀察不同波段的組成,及瞭解音樂組成的方式。

學會了這些以後,才能在做接下來調整EQ的動作:

利用不同種類的濾波器,依照每個樂器最適合的音頻特色,及音樂家想要呈現的感覺,利用頻譜分析,做調整疊加。

當然,那又是一門深奧的學問了。

(往後的文章會介紹高中低頻的分類、不同樂器適合的波段、及EQ的技巧!跟著我們繼續下去就對了:) )

下一篇介紹一首歌的基礎 - 速度 Speed。

讓你從專業樂理的角度了解一首歌的節奏、BPM的意義等等。

廢話不多說,我們下次見 B-)

精神時光屋 vol 0-2   “ 節奏與速度Rhythm & Speed“ to be continued …




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