《中国民族乐器音响标准库》项目的研制标准

付晓东

（中国音乐学院，北京 100101）

文化部科技项目《中国民族乐器音响标准库》于2008年11月10日立项，韩宝强教授任课题组组长，由中央音乐学院与中国演艺设备技术协会共同承担，经过三年的研究，于2011年11月10日圆满结题。本项目选取了涵盖“吹、拉、弹、打”四类的20件代表性民族乐器，以各乐器典型性音响样本为核心，经过样本采集、主观评价、数据分析以及数据库构建等阶段，最终形成了《中国民族乐器音响标准库》（以下简称为《标准库》）。有关本项目的研究过程、成果意义与应用前景等方面的阐述可参见本项目的12篇学术研究论文①，不再赘述。现特将《标准库》项目研制过程中，各环节所实行的监控手段与实施标准进行简要说明，以对民族乐器音响标准的未来建设提供参考。

《标准库》课题组首先要明确的是，何为“乐器音响标准”？标准，乃“衡量事物的准则”②，用以度量、甄别、评价事物的性质、类别、程度及其他相关属性。为有形之物的尺寸、材质、重量等物理属性制定标准有章可循，最典型的是从工业化时代以来所建立的各种商品标准以及围绕着产品标准所建立的生产标准、操作标准和服务标准等；为无形之物制定标准，很难有现成的章法可循。音响即无形之物，是物体振动所引发的听觉系统主观感受，为音响制定标准的实质，就是为人的听觉主观感受制定标准。对此，课题组采用了这样的技术路线：首先，为音响的物理属性建立客观标准；其次，在此基础之上得出主观感受的评价标准。因此，首先要明确，何为音响之标准？由此递进，何为乐器音响之标准？据此，《标准库》的研发要解决的重点问题分别为：如何界定乐器音响的客观标准，如何保证主观评价的标准，如何监控从客观至主观各环节的执行标准。以此为前提而实现研发的全程控制，方能使《标准库》具有名符其实的标准性与科学性。

1 为声音制定标准的环节和要求

为乐器的音响制定标准，其实质是为声音制定标准。俗话说：耳听为虚、眼见为实。实际上，眼见亦不为实的例子比比皆是。这说明，感性认识必须结合于理性认识才能全面了解事实，而理性认识的前提则是客观、全面、系统地对事物的性质、状态等进行把握。声音是物体的振动通过介质而传播、主观听觉系统对其接收并感知的结果。这一过程中的三个环节——振动、传播、感知都无法用视觉观察，更无法用定量化的语言对其进行描述。但是可以明确的是，振动体的材质、振动的频率、强度及其波形包络的形态等，是影响主观听觉感受的主要因素，这些参数可以通过测量与分析而得出数据。即将无形解析为有形、将抽象转化为具体。因而为声音制定标准，首先，要揭示声源体在振动过程中表现出的各种声学属性，对其进行定量化的测量与分析；其次，将这些数据与主观感受之间建立起有机对应的关系；最后，归纳出其共性特征，共性特征的集合即为某种声音的标准。例如，在声学中对超声与次声、噪音与乐音、纯音与复合音等进行分类的标准即将声源体振动的物理参数对应于听觉感知的结果。

由此可进一步探索人类主观听觉感知的分类标准。主观听觉感知的分类都是定性化描述，举例来说，同样音高的乐音会引起不同的主观听觉感受，如明亮与暗淡、丰满与单薄、纯净与嘈杂等，其主要原因就是由于复合音分音列的数量及排列、起振与衰减时间、振幅及阻尼强度等各种不同参数所导致，将这些参数整合归类后对应于主观听觉感受的定性化描述，即形成听觉系统对复合音感知的标准。如此可以制定出一般声音的标准，如不同功能的室内声学标准、通用环境噪声标准、通信系统中的语音标准、DVD/CD格式的录音标准、各种音频数据压缩标准等。对于本项目最具参考意义的是《中华人民共和国国家标准——广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》③，该标准规定了“对广播节目声音质量进行主观评价的方法。……也适用于对其他节目的声音质量进行主观评价时参考。”④此标准中虽然没有公布详细的物理参数及测量数据，但是其评价术语、评价方法对本项目研究有着重要的参考意义。

2 为乐器音响制定标准的环节和要求

明确了为声音制定标准的一般原则，随即要面对如何为乐器的音响制定标准这一目标。乐器的音响是构成音乐的元素之一，因此，制定乐器的音响标准，除了要参照主观听觉对声音进行感知的一般标准之外，更要考虑到其在音乐语境中的主观感受结果。故而制定乐器音响标准，就是将其分解为一系列子标准的制定，包括乐器的选择、音响取样范围的界定、演奏员与评价员的选定、评价术语体系的规范、录音及听音环境的要求、测量与分析手段的统一等，将这一系列子标准整合为一个系统流程，最终形成乐器音响的标准制定。

2.1 乐器的选择

乐器音响的声源体为乐器，而任何一件乐器成品都是遵循着特定物理标准与工艺标准而生产的，其激励体、发声体及共鸣体都具有同样的声学属性，任何一件被视为“乐器”的声源体所发出的音响，也必然在一定程度上拥有该类乐器共有的音响特征。本研究项目的任务也由此可以明确：将某类乐器共有的典型音响予以集合而形成音响数据库，对数据库进行声学分析与主观评价，从而得出其音响的物理定量与感官定性的对应关系，最终将其作为标准来检验该类乐器音响对其的符合程度。但要明确的是，音响标准库本身作为衡量尺度与甄别工作，在实现其筛选功能的同时，还要具备一定的容纳度。也就是说，该音响标准既不能限定于该类乐器的最高级别，也不能限定于该类乐器的最低标准。实际上，乐器音响的最高标准与最低标准本身就难以确定，尤以后者为甚。因此，标准库中的音响应该是采录自一件可以用于正常音乐会演奏的常规乐器，既不能是该类乐器中所谓“名琴”、“珍品”，更不能是该类乐器入门级甚至以下级别的廉价品，同理，对于个性色彩突出的乐器也不能作为选择对象。所以，乐器的选择原则是以中档以上为主，得到专家认定可用于演奏、具有该类乐器典型性音响的产品。

2.2 样本范围

乐器音响的样本，必须要体现该乐器的音高、音强、音色、时值等元素，对其进行声学测量与分析而得出定量化数据；这些离散性数据的集合还要进一步整合，从而对乐器音域、动态范围、音区与音色、音区与音强的关系进行归类与定性化描述；乐器所发出的音响是人对其施加演奏行为的结果，因此，还需要选择所有常规演奏技法生成的典型性音响；以上样本在很大程度上是脱离了音乐语境的静态样本，而作为构成音乐元素之一的乐器音响，还须选择音乐作品中较为短小的代表性片断，此为活态样本。

2.3 演奏人员

乐器由人操控，演奏员对乐器实施的演奏行为直接影响着乐器音响的结果，即使是同一种技术，其运用与把握的程度也会导致音响结果产生较大的差异。因此，要求演奏人员必须掌握娴熟的乐器演奏技术，并能够在最大程度上以标准化而不是个性化的技法进行演奏，从而生成该乐器常规演奏过程中的典型音响。本项目对演奏员的选择，主要以专业演奏家或专业教师为主。此外，演奏员在样本录制现场时的身体与情绪状态均为正常，亦为前提条件之一。

2.4 评价人员

评价员必须具备较为深厚的音乐素养，熟悉所评价乐器的音响，并能够较为客观、全面地进行评价。因此，评价员的选择对象以乐器演奏、录音、音乐评论等行业领域内的专家为主，且保证每种乐器的评价员人数不少于5人。评价员在听审时的身体与情绪状态均为正常，是保证评价结果客观公正的重要前提条件，课题组为此专门制作了一前测程序，用以判定评价员当天身心健康状况是否符合参与评价工作的要求（详见下文）。

2.5 评价术语体系

主观评价是以客观存在或事件发生为依据，将内心主观感受与反应予以语言文字的表达。人类基于相同对象的主观感受具有极大的相似性与一定的统一性，但是在感受量的程度上肯定存在差别，从而导致评价产生差异。将主观评价术语化、体系化的工作，实质上就是将主观感受及其语文表达进行量化统一的工作。本项目以《中华人民共和国国家标准——广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》为参照，结合乐器音响的特点，通过对文献音乐音响术语的搜集与统计，并采用问卷调查与专家论证，最终确定了乐器音响评价术语体系。术语体系由“纯净度、明亮度、圆润度、浓厚度、丰满度、柔和度、统一度”7个评定项目组成，以李克特量表（Likert scale）的五级刻度对此7个评定项目进行评级。

2.6 录音与听音的声学环境

录音与听音声学环境的差异会对主观评价的结果产生较为明显的影响，因此，本项目样本采集与主观评价等环节均在标准声学环境中执行。声学参数的控制值为：混响时间0.3 s～0.65 s（250 Hz～4 000 Hz）；偏离度小于25%；背景噪声低于35 dB；环境温度20°C～25°C；环境湿度50%～70%。

同时，要求录音师在样本录制过程中的各项操作必须符合行业规范，录音电平适中，既不突出本底噪声，也不引起信号过载；拾音位置合理，靠近并直对声源，避开噪声源。

2.7 测量与分析手段

本项目对音高与音色的测量，统一使用GM AS2.0软件；对于音强与音长的测量，统一使用Sound forge和Adobe audition软件。

综上所述，本项目是通过以上7个环节标准的制定来对全程工作进行调控，从而最大限度地保证《标准库》的客观性与准确性。

3 标准制定的重点环节

在以上各个子级标准的制定与调控过程中，以确保第4、第5环节联合执行时的客观性最为重要。也就是说，一旦确定了评价人员与主观评价术语体系，进入音响评价的操作环节时，如何在最大程度上确保评价人员的客观性，就成为重点解决的问题。

实际上，即使在保证了主观评价人员选择的权威性、所使用评价术语体系的统一性与科学性前提下，在面对同一音响对象的评价过程中，个体的主观倾向仍然不可避免。这不仅是个体的生理、心理、文化背景的差异所导致，而且即便是同一个体在不同时段面对同一对象进行评价时，也可能产生出不同的主观倾向。这就是问题的复杂之所在。对此，课题组采用以下方法来对其实现调控：

（1）通过目测、询问及语言交流等常规手段，观察评价人员的生理、心理状况。观察项目为：评价员的身体状况是否良好（如有无感冒症状与其他影响听力的不良条件）；心理状况是否正常（兴奋、激动、抑郁、愤怒等情绪都会导致评价结果出现明显的倾向）。

观察结果：所有评价人员的生理及心理状况皆为正常。

（2）通过听力前测的专业手段来判定评价员的听力系统是否正常。课题组采用了医学上经常使用的纯音测听法。纯音测听属于主观听力测试法，用于判定被测者的听敏度，可以得出其频率响应范围及听阈。医学上一般采用250 Hz～8 kHz的频带，以声压级递减或递增的方法来记录被测者的听力反应，从而得出其听觉敏度。针对本课题研究的需要，课题组对此方法进行改进，并设计了两个测试程序：

A.听觉频率响应测试。测试样本的频率范围为40 Hz～20 kHz，被测者对播放的纯音信号数量做出选择。这是由于所有实际评价的音响样本都是复合音，而复合音的泛音数量及其分布对于音质评价有着重要影响，如果评价员对于12 kHz以上的高频信号无法感知，其对音质评价结果的可信度将大大降低。对于本项目研究而言，40 Hz～14 kHz的频率响应为正常，达不到此标准者则在最终结果统计中减少计权。

B.听阈测试：测试样本的频率范围250 Hz～8 kHz，以10 dB递增或递减，被测者对播放的信号（包括噪音）数量做出选择。由于在实际的主观评价环节中样本播放的音量较大，即距离声源1 m处的声级被保持在70 dB以上，因此，听阈测试的结果仅仅作为参考，以甄别出明显的听力缺陷者。

测试结果：评价员的听力正常。

（3）通过音质主观评价的统一性测试，判定评价员的主观感受是否符合常规。设计程序为：将频率比构成1:2:3:4:5:6:7:8的八个纯音信号构成复合音，通过调谐各分音的强度而形成基频相同但音质不同的复合音，对应于主观评价语的明亮与暗淡、丰满与单薄、圆润与尖锐、纯净与粗糙等。被测者在成对出现的复合音中，按照指示对其中之一进行选择。此测试程序预先在小范围内进行内测而得以通过。

测试结果：所有评价员对音质的主观感受符合常规。

综上所述，本项目通过此种方式最大限度地消除了评价员的主观倾向性。

4 结语

《标准库》的制定并无现成的直接经验可循。课题组从通用声音标准的制定入手，充分参考了现有的各种声音标准的制定流程、依据及方法，将其运用于《标准库》制定的过程中。课题组将项目分解为7个环节的子标准，对于各个环节皆施以严格的控制标准，保证《标准库》最终标准最大程度的客观性与科学性。当然，即使施以如此流程监控系统，也必须承认其中不可避免地存在人为的随机干扰因素，尤其是人为的主观听觉评价制定标准。因此，《标准库》的建设是一个系统性工程，还需要在未来的应用实践中接受检验以期不断完善。

注释：

①本项目11篇学术论文分别为：

（1）韩宝强.乐器音响能建立标准吗？——《中国民族乐器音响标准库》的心理物理学基础.演艺设备与科技，2009（2）

（2）韩宝强.中国塔吉克族鹰笛律制研究.文化艺术研究，2010（5）

（3）韩宝强.用马尾制成的“声带”——刀郎艾捷克音响研究.中国音乐，2009（2）

（4）付晓东.论民族乐器音响标准化的必要性与现实性.演艺设备与科技，2009（2）

（5）付晓东.制丝竹律准 定金石声均——简述“中国民族乐器音响标准库”建设的目的和意义.新疆师范大学学报（哲学社会科学版），2009（4）

（6）王欣.中国民族擦弦乐器音响特征——以板胡为例.演艺设备与科技，2009（3）

（7）王欣.板胡演奏理念十题——关于板胡“道路”的思考（上）.乐器，2010（2）

（8）王欣.板胡演奏理念十题——关于板胡“道路”的思考（下）.乐器，2010（3）

（9）王欣.谈民族乐器演奏的主观评价方式与标准——由CCTV民乐大赛引发的思考.乐器，2009（10）

（10）张弩.琵琶艺术需要基础性研究来推动——兼谈《琵琶音响标准库》分类原则.演艺设备与科技，2009（2）

（11）张弩.琵琶声音特征辨析研究.人民音乐（评论版），2009（8）

同时，参考.ITU-R BS1116-1997《小损伤音频系统主观评价》：http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bs/R-REC-BS.1116-1-199710-I!!PDF-E.pdf

②引自《辞海》“标准”词条.上海：上海辞书出版社.2010.0158页。

③中华人民共和国国家标准GB/T 16463-1996，国家技术监督局1996年7月9日发布，1996年12月1日实施。

④同上，第1页。