第11讲 多声道音频播放
学习使用多个扬声器进行声音空间演出的方法。为展示做准备，掌握多声道音频的基础。
本讲目标
- 学习多声道的声音输出方法，实现空间性的声音演出
- 了解声景（Soundscape）・空间音乐・氛围音乐的概念
- 在 Pd 中设置 4 声道音频播放
- 理解展示空间的扬声器布置
需要准备的物品
| 物品 | 说明 |
|---|---|
| 电脑 | 已安装 Pure Data |
| 多声道音频接口 | 支持 4ch 以上输出 |
| 扬声器 × 4台 | 展示用 |
| 扬声器线缆 | 确认所需的长度 |
| 耳机 | 个人作业时使用 |
声景・空间音乐・氛围音乐
声景
声景（Soundscape） 是意为「声音的风景」的词。这是加拿大作曲家 R. Murray Schafer 提出的概念，是把环绕我们的环境音作为艺术来把握的思路。
- 街道的喧嚣、鸟鸣、河水的潺潺声等，一切环境音都是对象
- 有一种提高对「聆听」的意识的实践方法叫做 声音漫步（Sound Walk）
- 是把声音环境本身作为设计对象的构想
空间音乐
空间音乐 是活用扬声器的布置，在空间上表现声音的音乐。
- 通过从多个扬声器发出不同的声音，可以营造声音在空间中移动的体验
- 特征是用声音包裹听者、具有 沉浸感 的体验
- 常用于电子音乐与声音装置
氛围音乐
氛围音乐（Ambient Music） 是重视环境与氛围的音乐流派。
- 一般认为是英国音乐家 Brian Eno 确立了这一概念
- 具有「既可以聆听，也可以忽视的音乐」的特征
- 大量使用缓慢的变化、反复、持续音
- 对声音艺术作品的声音设计有很大影响
参考：活用空间音响的作品案例
- 声音装置: 在美术馆或画廊展示的作品，观众在空间中行走时会听到不同的声音
- 多声道音乐会: 在被 4 台以上扬声器环绕的空间中进行的演奏・演出
- 交互空间: 与传感器联动，声音随人的动作在空间中移动
音频输出的基础
单声道・立体声・多声道的区别
| 方式 | 声道数 | 特征 |
|---|---|---|
| 单声道 | 1ch | 从 1 个扬声器输出。没有声音的定位 |
| 立体声 | 2ch | 从左右扬声器输出。可以做左右的定位 |
| 4ch（四声道） | 4ch | 从前后左右的扬声器输出。可以做空间性的定位 |
| 环绕声 | 5.1ch 以上 | 像电影院那样的立体音响 |
在 Pd 中设置多声道输出
1. 打开音频设置
- 选择 Pd 菜单的 「媒体」→「音频设置」
- 在 输出设备 中选择支持多声道的音频接口
- 把 输出声道数 设为
4以上 - 按「OK」应用设置
音频接口的确认
电脑内置的扬声器输出通常最多只有 2 声道（立体声）。要输出 4 声道以上，需要支持多声道的音频接口。请确认课程中使用的器材。
2. dac~ 的多声道指定
给 [dac~] 对象加上参数，就可以指定输出目标的声道。
[dac~ 1 2] ← 输出到声道 1 与 2（通常的立体声）
[dac~ 3 4] ← 输出到声道 3 与 4
[dac~ 1 2 3 4] ← 输出到声道 1〜4 的全部声道编号的对应:
| 声道 | 一般的扬声器位置 |
|---|---|
| 1 | 前方左（Front Left） |
| 2 | 前方右（Front Right） |
| 3 | 后方左（Rear Left） |
| 4 | 后方右（Rear Right） |
在 Pd 中进行 4ch 音频播放
基本构成：用 4 个扬声器播放不同的音源
使用 [else/play.file~]，把 4 个音频文件分别从不同的扬声器播放出来。
补丁的构成:
- 用 4 个
[else/play.file~]分别读取不同的音频文件4chsample_L.wav— 左前4chsample_R.wav— 右前4chsample_Ls.wav— 左后4chsample_Rs.wav— 右后
- 在各个
[else/play.file~]的参数中指定1 1，启用循环播放・自动播放 - 用
[*~]调整各音源输出的音量 - 把 4 个输出连接到
[else/out4~]
音频文件的准备
4ch 用的音频文件请放在与补丁相同的文件夹中。把环境音（风、水、鸟鸣等）分别从不同的扬声器播放出来，就能营造出空间性的声音扩展感。
4ch 声像定位 — else/pan4~
使用 [else/pan4~]，可以指定 2D 空间上的位置，把声音分配给 4 个扬声器。
补丁的构成:
- 把
[noise~]等音源输入到[else/pan4~] - 用
[else/slider2d]操作 X/Y 坐标（-1〜1） - 用
[unpack f f]分离 X 与 Y 的数值，送到[else/pan4~]的第 2・第 3 入口 - 把
[else/pan4~]的 4 个出口连接到[else/out4~]
用鼠标拖动 [else/slider2d]，音源的位置就会实时变化。如果输入 micro:bit 加速度传感器的 X/Y 数值，就可以用倾斜来控制声音的位置。
音源的旋转
也可以让声音在 4 个扬声器之间自动旋转移动。
补丁的构成:
- 准备
[noise~]等音源 - 把音源输入到
[else/rotate~ 4]— 这个对象会让声音在 4 个声道之间自动旋转 - 旋转速度用
[else/float2sig~ 100]等控制（数值越大旋转越快） - 用滑块（-0.5〜0.5）操作旋转的速度与方向 — 正值为顺时针，负值为逆时针
- 把 4 个出口连接到
[else/out4~]
旋转速度的调整
[else/float2sig~] 的参数（例: 100）是转换为信号时的平滑度。旋转速度由滑块的数值决定。为 0 时停止，数值增大则高速旋转。请配合作品的节奏进行调整。
展示空间的准备
扬声器布置的基本
4 声道的情况下，以体验者为中心，把扬声器布置成正方形（或长方形）。
【前方】
SP1 ─────── SP2
| |
| 体验者 |
| ● |
| |
SP3 ─────── SP4
【后方】布置的要点:
- 扬声器的朝向: 让所有扬声器都朝向体验者的方向（中央）
- 距离: 尽可能布置成均等的距离（1.5m〜3m 左右）
- 高度: 对准体验者耳朵的高度（坐在椅子上时，以坐姿的耳朵高度为准）
- 与墙的距离: 扬声器紧贴墙壁会强调低音，因此要离开 30cm 以上
线缆的走线
安全上的注意事项
- 用 养生胶带把线缆固定在地面上，防止绊倒事故
- 不要把 电源线与音频线 捆在一起（会成为噪声的原因）
- 让线缆的长度留有余量，即使被拉扯也不会脱落
音量平衡的调整方法
- 依次给各个声道播放 相同的测试音（例:
[osc~ 1000]） - 站在体验位置（中央），确认来自各个扬声器的音量 听起来是否均等
- 音量偏大的扬声器，在 Pd 一侧用
[*~]调低 - 让全部声道同时发声，确认听起来是否自然
在作品中的应用
把多声道输出运用到自己的作品中吧。
| 创意 | 实现方法 |
|---|---|
| 声音在体验者周围旋转 | 用 [phasor~] 做 4ch 旋转 |
| 用传感器移动声音的位置 | 加速度 X → 左右声像，加速度 Y → 前后声像 |
| 每个扬声器发出不同的声音 | 把 4 个音源分别输出到不同的声道 |
| 用环境音包裹空间 | 用噪声或环境音以 4ch 包围 |
检查清单
- [ ] 理解了声景・空间音乐・氛围音乐的概念
- [ ] 理解了单声道・立体声・多声道的区别
- [ ] 能在 Pd 的音频设置中设置多声道输出
- [ ] 理解了
[dac~]的多声道指定方法 - [ ] 理解了 4ch 声像定位的原理
- [ ] 理解了展示空间中扬声器布置的基本要点
- [ ] 构思了在自己的作品中运用多声道的创意