任 秀

（中央音乐学院电子音乐中心 电子音乐作曲专业，北京 100031）

引言

近年来，互动装置艺术作为数字艺术中新媒介艺术的一个分支，无论在表现形式，还是在与受众的交互中都呈现出新的视听感受。互动装置艺术作为一种综合性较强的艺术形式，它涵盖了设计艺术、计算机图形技术、编程语言、传媒硬件材料等多种学科，甚至涉及生物学、音乐、物理学，创作者对这些学科都要有所了解，才能进行设计和作品创作。当前，互动装置艺术已在专业电子音乐创作研究领域占有一席之地，国内专业互动装置艺术也随之风生水起。

2012年10月，《声音·北京》作为中华世纪坛新媒体概念艺术展中的展演作品，实现了前卫电子音乐互动装置艺术和社会音乐需求的创意结合，在创作技术中将整体设计一分为二，包括装置和音乐两大部分。与纯粹电子音乐不同，装置中电子音乐成分包含了传统意义上的纯电子音乐、电子声学音乐和应用型电子音乐多种类型混合形式，互动部分融入人机合一的理念，通过软件编程程序控制音乐和灯光阀门，代码数据作为作品展演的初始信息和源头，通过音乐给受众最直观的感受，通过机器编写程序使听众与机器近距离接触，真正实现科技与电子音乐艺术的融合性碰撞和探索。虽然，这种互动装置艺术的理念在专业音乐院校和电子音乐工作室已经得到实践和发展，但将这种带有学术性和创新性，同时兼具实验和前卫科技的互动装置艺术与社会音乐需求接轨则是一次跨越性尝试。

1 作品《声音·北京》的互动装置创作技术与理念

1.1 作品《声音·北京》互动装置应用原理

作品《声音·北京》（装置流程图见图1）在装置程序部分中，把将要呈现给听众的音频放入Cakewalk SONAR编辑软件中，此平台将 MIDI信号发送至MAX ，MAX把MIDI信号转换为灯光控制信息发送给Arduino。此时，MAX中所编写的程序会导入Arduino中以控制继电器的开关，从而控制灯光的开关与亮暗。

本互动装置灯光控制部分采用了目前比较流行的Arduino开发板解决方案（见图2），Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件和软件（Arduino IDE)。它被艺术家、设计师、爱好者和“互动装置艺术”爱好者广泛应用。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。电子板上的微控制器可以利用Arduino的编程语言来参与程序响应，并与互动平台相链接。Arduino开发板使用串口与计算机相连，通过Max/Msp软件的Serial对象连续向Arduino发送指令字符串，Arduino接收到指令后，刷新每个灯的亮度值，使灯做出对应的响应。同时使用PWM（脉冲宽度调制）技术，通过改变占空比实现在宏观时间上灯的亮度控制（Arduino工作原理见图3）。综合考虑灯光器材的使用寿命和亮度等因素，创作者选用了35 W 、12 V的卤素白炽灯作为发光装置。但是，一盏35 W的白炽灯需要大约3 A的电流，Arduino的每个PWM 端口只能提供大约30 mA的电流，为解决此问题，互动装置附加了固态继电器，通过Arduino输出的小电流，控制大电流的卤素灯的工作。

1.2 作品《声音·北京》声音与视觉互动结合

在展演中，作品《声音·北京》的互动装置被放在均等六边形房间内，按照房间的高度采用阶梯状将24只音箱均匀排列布满整个空间，在环境声场设计中，创作团队考虑到声音频率位置、拟声环境、采样频率等声学因素将音箱合理摆放。12盏卤素白炽灯灯光从下至上照向墙壁，构成神秘奇幻的密闭色彩空间，灯光的融入与音乐和节奏的变换构成受众听觉和视觉两个重要感知成分，进行同步紧密互动。

图2 作品《声音·北京》控制灯光装置Arduino单片机

图3 Arduino单片机声控灯光工作原理示意图

《声音·北京》虽然是一部电子音乐展演作品，但区别于传统电子音乐作品表现形式，如具体音乐、磁带音乐以及电子声学音乐等，以互动为主体来实现程序根据数据对音响和灯光的可控性，实现声音与视觉在装置中的可相容性。声音会随音乐内涵需求而变化，24道光束根据装置数据的设计随音量、频段、节奏以多种方式及格局同步变换，实现听觉和视觉的同步感知。

电子音乐的成分在这部装置中仍然占重要地位，也是最终呈现给受众最直观、清晰的视听感受。首先，灯光的跳跃对人的感官触觉排在第一位，灯光会影响情绪，环境会触动感知。对大多数人而言，视觉对光线的触点和肢体接受广度的范围会影响内心情绪。装置中出现的眩光现象、频闪现象、光补现象会偕同音乐给受众带来平行状态、多线条的视听感知；其次，电子音乐对人内心也是有影响的，通过调节音量、律动、频率以及采样的环境音效影响人的情绪和思维。

《声音·北京》互动装置（现场环境见图4）中的电子音乐成分共包括“北京晨曦、北京节奏、北京交响、北京梦幻”四个乐章，在创作部分采录了北京城市生活中各种场景、环境、行为及状态的声音，如老北京人街上叫卖早点的声音、马路上车水马龙的律动声音、工地中塔吊搭建楼房的声音、公园里自由艺人京剧、杂耍的声音......如此之多类型的声音经过电子音乐创作手段的处理和结合，共同打造出一个现实与虚拟并存的奇妙声音世界。众所周知，在人们的听觉系统中存在着多种类型的声音，电子声音、真实声音、乐音、噪音以及自然界存在的声音等等，它们都以各自的方式存在于不同纬度、不同地域、不同环境的生活中。《声音·北京》选取了最能代表北京传统文化特色和先进科学技术发展的一系列声音，这些声音形色各异，多角度、多层次地勾画出老北京丰富的生活状态，同时又展示出改革开放以来经济迅猛发展、科技革命带来的人文意识创新。将这些声音与律动结合并分布在24轨道的音箱中，从欣赏的角度来看，不仅能够冲破习惯思维的束缚，冲破传统想象空间，更能激发出丰富的内心画面感。因此，本装置从两个层面将声音与画面、听觉与视觉、触感与观感的对立因素通过实时互动的形式给以充分的叠加体现。

2 作品《声音·北京》的视觉与音响创意设计

在展演进行中，创作者会听到很多来自听众的不同疑问，比如“将这么多有关北京城市的声音放入一部作品中想要表达什么？24个音箱多方位发声的设计在技术上是如何完成的？主办方制作的这个装置是否能在自己家中得到实现？......”这些来自听众的声音引发创作者深刻的思考：研发互动装置的目的何在？在哪些方面可以对受众产生触动而引起共鸣？如何能够更好地与受众互动？创作手法是否成为学术上的高端突破？技术创新是否能很快地广泛应用于社会？

对于《声音·北京》而言，这绝不是简单的声景音乐，人们置身于现实声音与电子声音相融合的感官世界中，仿佛超脱了自然界事物发展的传统规律，听觉中收到的声音讯号在红色、黄色、蓝色、绿色多种色彩光束的交错中频频浮现，一系列的生活画面油然而生，交织在其中，却与眼前的真实环境相背离。思维随听觉内容的变化不断更新出新画面，同时又与前一刻的画面残留叠加出多层次的四维空间感。这样一来，声音的跳跃、灯光的切换和画面的叠加在同一空间中被同时启动，产生一种神奇的化学效应，使听众仿佛置身于一个任凭思维非线性跳动的自由虚拟空间中。这种虚拟并非毫无根源，它来源于生活在北京城市的人们，他们是老北京文化底蕴的沉淀、对新北京日新月异的发展的最好见证，他们内心充满着对北京这座城市的情愫，哪怕是与这里匆匆邂逅的过客，当处在《声音·北京》这部装置面前的瞬间，受众都被一道道多彩光束和24声道中的一声声京腔京韵营造的多方位听觉空间产生情感共鸣。

在《声音·北京》装置的设计中，听众在生活中经常接触到立体声、5.1声道和八声道音响效果，24声道的分层次、分频段、分音色的环绕立体声像设计布局还是第一次以展演的方式面向大众（《声音·北京》音箱分布图见图5）。在“北京晨曦”乐章中公园晨练的老者、天上自由飞舞的鸟儿、老胡同间父母为儿女清早起来买早点的声音，将这些真实的声音置于24声道环绕的声场下，一幕幕富有灵动感的画面更清晰地显现在眼前；“北京节奏”乐章中充满现代感的各种电子音色、活跃动感激荡人心的节奏、城市街道的车流鸣笛等声音，在24声道装置中更立体、更鲜活地展示了北京富有生机的生活节奏气息；“北京交响”乐章中城市建筑工地轰轰作响的声音放入24环绕立体声道中，使听众置身于繁复嘈杂的各种生活现场中；“北京梦幻”则借助这种24声道多角度环绕的声场设计，为听众营造出一种神秘、空灵、介乎于真实与虚幻之间的立体空间；12盏黄色卤素灯暗光打在碰壁上，与24声道音响遥相呼应，更加营造出带有科幻色彩的视听效应， 受众脑海中浮现的一幕幕生活画面与真实中所在的装置空间产生交集，使受众沉浸于画面与思维交换的美妙情境中......

图4 《声音·北京》装置现场环境

《声音·北京》装置作品通过展演的方式面向大众，这在技术层面的确是一次创新探索，同时触发了创作者与听众之间进一步的互动和联系，并将由此而引发多行业对于电子音乐、互动装置和视听场所的需求的关注。如今，电影行业发展迅猛，人们已经不能满足传统的常规双声道立体声，逐渐将5.1声道、7.1声道广泛应用，那么，《声音·北京》装置作为一次音响探索性实验，对声音声相的美感要求也有了更进一步的提升。想象一下听众置于24声道轮番袭来的声响盛宴时刻，声音的空间感（环绕感）、定位感（方向感）、层次感（厚度感）等所构成的听感，对听觉与视觉的冲击是无法度量的，不仅可以逼真地再现演出厅的空间混响过程，具有更为动人的临场感，若与图像结合起来，使视觉和听觉同时作用，则这种临场感就更加逼真和生动，因而更具感染力，这正是由于技术手段的提升而带来的听觉美感。与一般的立体声不同，互动装置中，环绕立体声音所产生的声场，不仅让人感受到音源的方向感，且伴有一种被声音所围绕以及声源向四周远离扩散的感觉。24声道环绕立体声的效果，增强了声音的纵深、临场和空间等要素在听众内心所产生的视听效应，使视听者不仅能够感受来自前、后、左、右的声源发出的声音，而且感受到自己周围的整个空间，都被这些声源所产生的空间声场所包围，从而营造出一种置身于画面与思维结合的音响效果。

图5 《声音·北京》装置24只音箱分布图

3 结语

《声音·北京》互动装置艺术在科技发展、音乐创新的专业音乐领域进行了充分实践和探索，装置本身的所带来的音乐艺术美感也被受众认可和接受。互动装置艺术的科技元素又为大众展示了是一个人文、音乐、视觉、人与机器完美交融的互动装置艺术代表作品。《声音·北京》互动装置作品的出现将引领一批更具创新意识的声音艺术装置涌向社会，甚至有可能走入家庭，以满足人们生活品质的提升和整个社会对音乐美学认识理念的更进一步追求。