Midifan 探访斯坦福大学 CCRMA 音乐和声学计算机研究中心

斯坦福为硅谷的发源输出了足够多的人才，这里的CCRMA也是世界闻名的电子音乐与声学科研中心，我作为学渣有幸在三位正在这里学习的美女学霸代领下围观了一下。

CCRMA全称是Center for Computer Research in Music and Acoustics于1975年由John Chowning创建，John Chowning在1967年发明了FM（频率调制）这种新的数字声音合成方式，后于1974年将该专利卖给YAMAHA，帮助YAMAHA在1981年推出了世界第一台FM数字合成器GS1和后来1983年风靡全球的DX7。正是凭借着YAMAHA公司支付的专利费，Jogn Chowning才建立起了CCRMA。虽然斯坦福以电子、计算机和生物科技闻名，但据说在那段时间YAMAHA给出的FM专利费却是斯坦福最大的专利收入。

从旧金山城区来湾区即便不开车也很方便，坐Caltrain火车到Palo Alto然后换免费的Stanford校车即可，步行在斯坦福学校里简直就是一种享受：

CCRMA就坐落在这个叫做The Knoll小山丘的老建筑里，据说这栋建筑当初是斯坦福校长的官邸，在1989年地震时被毁，2005年重开。总之对于CCRMA这个只有30多位硕士和博士在读学生的专业来说已经算是奢侈的了：

进入大门首先是一个小陈列室，几乎都是YAMAHA的老设备，毕竟CCRMA就是建立在YAMAHA支付的FM合成专利费基础之上的嘛。最上面是VL1虚拟声学合成器，下面那两台是YAMAHA最著名的FM合成器，DX7和DX7IIFD，DX7IIFD就是可以演奏双音色的带有磁盘存储的改进版本：

这个看起来像是老钢琴的玩意就是传说中的GS1了！也就是YAMAHA先于DX7于1981年推出的世界上第一台FM合成器，但因为造价太过昂贵所以很失败。但它具备8个运算器、16复音、3段均衡、模拟合唱效果器和非常灵敏的88键复音触后键盘：

这个好像老电脑的家伙就更腻害了！这是GS-1 Programmer，也就是GS1的编程设备：

GS1只可以存储16个预置音色并做切换，虽然可以通过卡带传输新音色，但无法编辑。而且你知道数字合成在当时是很复杂的，不像模拟合成那样直观只需要一些旋钮就可以调节了。所以要创造或编辑GS1里的音色，你就必须用GS-1 Programmer：

GS-1 Programmer开机之后是酱紫的，其复杂程度估计让当时的人们都接受不能，所以据说YAMAHA只生产了4台GS-1 Programmer，而这正是其中一台，而且可以正常工作哦：

仔细看GS-1 Programmer的屏幕，可以显示出四个运算器（2个载波器2个调制器）的详细情况，右上角好像是包络图，下面的则是键盘的放大器跟随（keyboard amp follow）：

实在想象不到一个1981年的数字合成器上面就已经可以通过存储卡来交换音色数据了，完全看不出这种卡的格式，据说是那种类似棒棒糖的磁条IC卡：

这套系统则是CCRMA早年间在80年代使用的研究和编辑数字音乐的，它由美国的Foonly F-1电脑、斯坦福自己做的ADDA转换器（DA是16bit，AD是14bit，因为买不到16bit的AD当时）和带有四个输出的Scully立体声磁带机组成，只要有学生用这个磁带机录音，那么其结果将被输出到所有实验室被所有学生听到：

Foonly F-1是美国人从日本DEC PDP10山寨过来的电脑，80年代CCRMA就用这台电脑来研究音乐创作长达12年，包括编写声音合成语言、音乐作曲和DSP，90年代才废弃不用。

显然后来CCRMA就改用更先进的NeXT电脑了：

老Korg Wavedrum：

一个压感控制器，用鼓槌触发E-mu Proteus/1音源：

这里还可以看到一张非常非常珍贵的照片，拍摄于1991年，Theremin琴的发明者苏联人Leo Theremin和他的妻子Maria Theremin和众多美国业界大牛齐聚CCRMA。站着的人从左到右分别是CCRMA创始人John Chowning、Moog创始人Bob Moog、电脑音乐语言和作曲算法先锋普林斯顿大学教授Paul Lansky、Max开发者之一伯克利CNMAT教授David Wessel、业界设计大师Roger Linn、MIDI协议创始人之一Dave Smith、跟Moog齐名的合成器设计师Don Buchla、Nicole Liberon、合成器设计师Tom Oberheim、Vladimir Komarov。坐着的人从左到右分别是电子音乐家David A. Jaffe、Theremin琴的发明者苏联人Leo Theremin、电脑音乐的先驱者Max Matthews（Max软件就以他而命名）、Leo Theremin的妻子Maria Theremin、电脑音乐先驱Andrew Schloss（可惜因为反光问题，怎么照都有光亮导致有人的脸看不清楚）：

继续前行，来到一楼第一间简单的Studio，这里最近在做声音和3D视频的研究好像：

另外一间比较正规的传统的控制室：

机架设备：

虽然CCRMA并不做传统的录音只是做声音研究，但这里的设备也足够好了：

谁能告诉我这个倒着放的三分频音箱是啥型号：

来到二楼，教授办公室外面贴着很多招贴画，大多是去年CCRMA带着自己的Slork设备去北大做笔记本交响乐交流演出的照片：

这次演出的视频实在是找不到了，不过CCRMA去年在Stanford的Bing音乐厅也做了一次类似的演出，请看现场视频（Vimeo原始视频地址）：

关于这次演出还有一个有趣的花絮，当初也去现场演出的施正珊告诉我说，现场使用了喷雾机来营造出神秘的效果，但没想到雾气里的水珠导致演出进行到一半喇叭的功放短路了。。。

从教授办公室往里走就是大家上课的地方了：

作为学渣，看到教室旁边的公式涂鸦表示亚历山大：

办公室外面是大家自习的地方：

旁边还有一个小工作室：

从这里的二楼可以直接走出去来到The Knoll的小山丘上，因为是在山上，所以二楼出来直接就是小山丘的山顶的后院了：

只恨语死早，语体教，不知道用什么样的语言才能描绘出CCRMA后山的美貌：

CCRMA的同学们经常在这里举办小爬梯，或把喇叭架到室外做一场公开的研究成果演示：

后山的后面非常开阔：

之后来到三楼，这里有一间非常大的排练厅，CCRMA在这里架了一套8x8x2.8的系统，也就是8只顶部环绕音箱，8只平行环绕音箱，2只顶部正中间音箱，还有8只低音音箱：

天花顶上一共有8+2只音箱来组成上面的环绕声场：

四周则有8只环绕声音箱，每只下面还有一个低音音箱：

同学们与时俱进的在拿Oculus Rift做虚拟现实的实验：

还有动作捕捉设备Leap Motion。话说我在去年NAMM SHOW上体验过一个Leap Motion+Oculus Rift的虚拟现实演奏应用，震撼到无话可说：

从三楼望下去视野超赞：

三楼外面的阳台也是同学们平常开小爬梯的好去处：

除了电脑音乐和电子音乐，同学们平常也有在鼓捣传统声学乐器，比如这个巨大的用竹筒做的打击乐器：

下面还有一些竹子做的奇怪乐器：

不管是自制声学乐器还是电子乐器，这个工作室都可以满足大家：

各种工具和材料都有：

你只需发挥自己的创造力：

上面提到的Slock就是CCRMA王戈（Ge Wang）的创造，它由6只喇叭组成，周围5只，顶部一只：

喇叭就使用的是一般的汽车音响：

既然有6只喇叭，那么就有6个通道的音频输入：

需要外部供电：

外壳就是用IKEA卖的那种很普通的木碗做的，挖出6个孔将6只喇叭装进去，然后加上一个木头底座：

然后演奏的时候每台电脑使用一个多通道输出的MOTU音频接口，利用各种方式来控制每只喇叭发出不同的声音：

最后一站是CCRMA里最大的试听实验室，也是本文的高潮部分：

这里是一个360度的环绕声系统，就是说连你的脚下都有音箱可以听到来自下面的声音：

人站在钢丝网上面，好能听到来自下方喇叭的声音：

上方也是有一圈音箱和顶部最中央的音箱：

全部是24只音箱，就是说你可以做一个24通道的工程来模拟出一个360度的声场：

Gina同学为我播放了一个24音轨的Logic作品，里面除了背景音乐就是很多僵尸爬动吼叫的声音，可以听到他们来自各个方向，甚至是你的头顶和脚下：

Gina同学还给我演示了一个互动的360度声场作品，利用王戈（Ge Wang）发明的Chuck开源电脑音乐语言编写：

使用这个叫做Gametrak的控制器来控制声音：

这个玩意本来是一个游戏控制器，左右各可以拉出一根线，然后内部的传感器可以感应到这根线的运动动作：

本来Gametrak是一个连接到游戏主机上让你模仿高尔夫球游戏的控制器，现在被拿来当声音控制器了：

将拉手从Gametrak上慢慢拉起来，随着你拉伸的幅度就可以听到『神龙』呼啸着从远处飞来的声音，拉着红线扯向任何一个方向，即可听到『神龙』飞到了那个方向，使劲突然拉出或是做任何激烈的动作，则可以听到『神龙』喷火或吼叫的声音，非常之逼真：

实验室里还在做将很多音箱摆成一排的另外的Wave Field Synthesis实验，不过研究这个课题的同学们没在，就没实际了解一下到底是怎么回事了：

这么多音箱组成一排声墙也是一件很震撼的事情了：

整间试听实验室的系统可以见下图，核心是使用了RME的MADI PCI Express音频接口的运行Linux系统的电脑，然后RME的MADI音频接口跟SSL的XLogic Alpha-Link MADI AX转换器连接，它是一个64通道的MADI和ADAT的ADDA转换器，可以连接24个模拟输入信号（用于输入你自己的声音）和24个模拟输出信号（用于连接24个音箱），还有3个ADAT输入接口可以连接其它具备ADAT输出的音频接口的电脑。你可以将自己的声音通过ADAT、模拟或网络（Netjeck或Jecktrip）的形式输入到这台核心的电脑里，再由它输出给24只音箱：