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X janpan_endless rain_solo guitar cover
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^^
(全弦降半音)
X janpan_endless rain
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音樂工程（Music Technology
何謂「音樂工程（Music Technology）」？時常人們有「音樂」歸「音樂」、「工程」歸「工程」、「科技」歸「科技」，「音樂工程」所為何事？其實，說穿了，音樂工程僅是將各式工程別類，如資訊工程、電機、電子、機電、物理、心理學等，將其原理及技術配合發展應用於廣泛的音樂領域之上；於是舉凡現代音樂、電腦音樂（指透過撰寫軟體程式者）、電子音樂、多媒體應用等之創作方式，以及錄音技術、錄音藝術、音響學、音訊處理保存及分析、音樂軟體製作、聲音空間學、聲音心理學、科技樂器研發等均為音樂工程之涉獵。
儘管音樂工程交涉之領域相當廣泛非三言兩語可道盡，然其中最基本核心的學問即是「數位音訊處理（Digital Audio Processing）」，不論是傳統音符、或是運用先進科技的工作者都必須通過這樣一個數位機器的運作，才能讓他們創作的樂音得以流傳保存下去。
* 簡易數位音訊原理
音樂、或是聲音，亦稱為音訊（Signal）。一般播放器讀取之音訊或視訊格式均為「數位化（Digitalized）」下的工程，如CD、DVD、SACD等。數位音訊讀、寫的是由0與1構成二進位的數據流（如數值“13”即以“1101”代表：13 = 23x1+22x1+21x0+20x1），在訊號的保存上，由於數字訊號僅有1和0兩種，因此不論外界干擾有多強，不啻類比訊號，難以影響系統對0與1兩種邏輯狀態的辨別。而類比訊號則是未經「採樣（Sampling）（見註）」及「量化（Quantized）」的原始訊號，如LP黑膠唱片及傳統卡式錄放音機均是使用類比訊號記錄與重現。黑膠唱盤曾經是音響系統中保真度最高的音源，由於在保存與應用上的不便，在CD格式的出現後受到衝擊而趨於衰退，然而黑膠無可取代的炒豆聲與厚重的懷舊外貌仍風靡許多愛樂者及發燒友。
1980年，Sony與Philips兩大公司合作研發一光介質儲存技術Compact Disc（簡稱CD），並訂定數位光碟之標準與規格，以採樣頻率44.1kHz_16bit，74min，作為一統之格式。其中44.1kHz之制定乃是基於「乃奎斯特取樣定理」，將人耳可聽見之最高頻率20kHz乘以二加上安全係數；16bit乃是考量於量化的精度，以取得高訊噪比（S/N Ratio：Signal to Noise Ratio）；而長度之設定乃是基於二十世紀名指揮家及作曲家福特萬格勒（Furtwaengler Wilhelm）的貝多芬第九號交響曲，其長度即為74分鐘；其中44.1kHz_16bit乃成為日後最普遍的音訊規格。
註：「採樣頻率（Sampling Rate）」乃是取決於一秒中採樣的數量，如44.1kHz即是一秒採樣44100次。常見採樣頻率亦有48kHz、96kHz、192kHz等，當然採樣頻率越高、越密集，一連續的音波經離散性的工程再組、D_A轉換後，其失真率亦越低。
「量化（Quantization）」則是以二進制來表示每一「樣本」之「大小」。16bit即以十六位元表示、24bit即以二十四位元表示，當然越高位元數的採用、其音訊被編碼的量質也精確。
錄音工程中常見的音訊處理，如降噪：以一段採集之聲音為例，透過降噪處理，可將機器或電路發出之低頻噪音去除，而想要去除一段採集聲音中不想要的聲音，則可能需要經過濾波器（Filter）及等化器（Equaliser）等效果處理。濾波可將20-20kHz（人耳可聽到之頻率範圍）中不想要頻率範圍濾除掉。等化（EQ）廣泛運用於音響系統，其功能在對全頻的頻率分布作範圍性的增益或減縮。壓縮（Compresser）與限制（Limiter）則應用在頻繁的順時高音量音源。
另在訊號處理中，「Dither」亦是一門學問，其原理乃是在一段聲音中加入微弱的低頻噪音，神奇的是，該段聲音在加入噪音後反而會在聽覺心理（Psychoacoustics）的影響下，而使該段聲音對人耳聽來較為柔和。
* 自聲音採集至電腦創作
筆者身為聲音藝術創作者，在創作過程中，上流是聲音的錄音採集、攝音，下流則是其後對採集聲音的處理、後製、編排及附加應用的聲音心理學（Psychoacoustics）及聲音空間學（Acoustics in Space）。以下就對聲音採集至後製處理作簡略的介紹：
一組簡單的錄音系統流程為：麥克風→前級放大器→錄音機。麥克風是錄音上極重要的一環，音源不好，之後的處理也難以補救。市面上有各式各樣的型號，有的適合田野錄音，有的適合打擊樂器，有的為指向性，有的為全向性、Figure-of-Eight，有的耐音壓，有的靈敏性高，每一麥克風之頻率及瞬間響應各不同，得視欲收錄之音源選購。錄音機一般來說可分磁帶錄音及硬碟錄音兩種。其中ＭＤ（採用ＣＤ規格、方便性高、普及率高，但壓縮比較高）、ＤＡＴ（高品質的數位收音，缺點為價位較高、維修不易）、ＡＤＡＴ（採用Super VHS影帶，為高品質的數位收音、可達八軌、但價格昂貴、維修不易、攜帶不易）。磁帶錄音器材在聲音採集之後必須透過專業硬碟錄音介面轉換至電腦錄音介面以事其後的音訊編輯與處理。硬碟錄音則有使用價位高的獨立錄音混音座（不須電腦），以及使用錄音座、或直接由麥克風連結至電腦錄音的錄音卡或錄音介面兩種方式。在選購上，市面上亦有諸多選擇，如何在音質、需求、與價位上作一良好的平衡亦為必需之考量。
在硬體與音源的取得與線材的選購之後，便是將聲音或音樂就創作者本身對聲音特性的瞭解、對聲音美感與質感的要求，在電腦上作多勞多工的後製處理與剪輯編排。其後透過軟體程式的撰寫、於音訊編輯軟體之編輯、各式Plug-ins的運用、或於數位音訊多軌混音軟體等，經過不斷繁複的調變（modulation）、合成（synthesis）、特效（effect）等處理，將每一音源編輯處理至最佳化，取得自己所要的聲響，在此不多加贅言。
儘管音樂工程交涉之領域相當廣泛非三言兩語可道盡，然其中最基本核心的學問即是「數位音訊處理（Digital Audio Processing）」，不論是傳統音符、或是運用先進科技的工作者都必須通過這樣一個數位機器的運作，才能讓他們創作的樂音得以流傳保存下去。
* 簡易數位音訊原理
音樂、或是聲音，亦稱為音訊（Signal）。一般播放器讀取之音訊或視訊格式均為「數位化（Digitalized）」下的工程，如CD、DVD、SACD等。數位音訊讀、寫的是由0與1構成二進位的數據流（如數值“13”即以“1101”代表：13 = 23x1+22x1+21x0+20x1），在訊號的保存上，由於數字訊號僅有1和0兩種，因此不論外界干擾有多強，不啻類比訊號，難以影響系統對0與1兩種邏輯狀態的辨別。而類比訊號則是未經「採樣（Sampling）（見註）」及「量化（Quantized）」的原始訊號，如LP黑膠唱片及傳統卡式錄放音機均是使用類比訊號記錄與重現。黑膠唱盤曾經是音響系統中保真度最高的音源，由於在保存與應用上的不便，在CD格式的出現後受到衝擊而趨於衰退，然而黑膠無可取代的炒豆聲與厚重的懷舊外貌仍風靡許多愛樂者及發燒友。
1980年，Sony與Philips兩大公司合作研發一光介質儲存技術Compact Disc（簡稱CD），並訂定數位光碟之標準與規格，以採樣頻率44.1kHz_16bit，74min，作為一統之格式。其中44.1kHz之制定乃是基於「乃奎斯特取樣定理」，將人耳可聽見之最高頻率20kHz乘以二加上安全係數；16bit乃是考量於量化的精度，以取得高訊噪比（S/N Ratio：Signal to Noise Ratio）；而長度之設定乃是基於二十世紀名指揮家及作曲家福特萬格勒（Furtwaengler Wilhelm）的貝多芬第九號交響曲，其長度即為74分鐘；其中44.1kHz_16bit乃成為日後最普遍的音訊規格。
註：「採樣頻率（Sampling Rate）」乃是取決於一秒中採樣的數量，如44.1kHz即是一秒採樣44100次。常見採樣頻率亦有48kHz、96kHz、192kHz等，當然採樣頻率越高、越密集，一連續的音波經離散性的工程再組、D_A轉換後，其失真率亦越低。
「量化（Quantization）」則是以二進制來表示每一「樣本」之「大小」。16bit即以十六位元表示、24bit即以二十四位元表示，當然越高位元數的採用、其音訊被編碼的量質也精確。
錄音工程中常見的音訊處理，如降噪：以一段採集之聲音為例，透過降噪處理，可將機器或電路發出之低頻噪音去除，而想要去除一段採集聲音中不想要的聲音，則可能需要經過濾波器（Filter）及等化器（Equaliser）等效果處理。濾波可將20-20kHz（人耳可聽到之頻率範圍）中不想要頻率範圍濾除掉。等化（EQ）廣泛運用於音響系統，其功能在對全頻的頻率分布作範圍性的增益或減縮。壓縮（Compresser）與限制（Limiter）則應用在頻繁的順時高音量音源。
另在訊號處理中，「Dither」亦是一門學問，其原理乃是在一段聲音中加入微弱的低頻噪音，神奇的是，該段聲音在加入噪音後反而會在聽覺心理（Psychoacoustics）的影響下，而使該段聲音對人耳聽來較為柔和。
* 自聲音採集至電腦創作
筆者身為聲音藝術創作者，在創作過程中，上流是聲音的錄音採集、攝音，下流則是其後對採集聲音的處理、後製、編排及附加應用的聲音心理學（Psychoacoustics）及聲音空間學（Acoustics in Space）。以下就對聲音採集至後製處理作簡略的介紹：
一組簡單的錄音系統流程為：麥克風→前級放大器→錄音機。麥克風是錄音上極重要的一環，音源不好，之後的處理也難以補救。市面上有各式各樣的型號，有的適合田野錄音，有的適合打擊樂器，有的為指向性，有的為全向性、Figure-of-Eight，有的耐音壓，有的靈敏性高，每一麥克風之頻率及瞬間響應各不同，得視欲收錄之音源選購。錄音機一般來說可分磁帶錄音及硬碟錄音兩種。其中ＭＤ（採用ＣＤ規格、方便性高、普及率高，但壓縮比較高）、ＤＡＴ（高品質的數位收音，缺點為價位較高、維修不易）、ＡＤＡＴ（採用Super VHS影帶，為高品質的數位收音、可達八軌、但價格昂貴、維修不易、攜帶不易）。磁帶錄音器材在聲音採集之後必須透過專業硬碟錄音介面轉換至電腦錄音介面以事其後的音訊編輯與處理。硬碟錄音則有使用價位高的獨立錄音混音座（不須電腦），以及使用錄音座、或直接由麥克風連結至電腦錄音的錄音卡或錄音介面兩種方式。在選購上，市面上亦有諸多選擇，如何在音質、需求、與價位上作一良好的平衡亦為必需之考量。
在硬體與音源的取得與線材的選購之後，便是將聲音或音樂就創作者本身對聲音特性的瞭解、對聲音美感與質感的要求，在電腦上作多勞多工的後製處理與剪輯編排。其後透過軟體程式的撰寫、於音訊編輯軟體之編輯、各式Plug-ins的運用、或於數位音訊多軌混音軟體等，經過不斷繁複的調變（modulation）、合成（synthesis）、特效（effect）等處理，將每一音源編輯處理至最佳化，取得自己所要的聲響，在此不多加贅言。
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