看見聲音|聲音的“虛擬現(xiàn)實”

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聲音為何能夠如此神奇地挑動我們的情感?聲音知識只是一種物理振動現(xiàn)象,還是某種更加動態(tài)的東西?在這篇文章中,我們將探討聲音理論的演進(jìn),聲音背后的數(shù)學(xué)邏輯,以及設(shè)計師和建筑師將聲音可視化的可能性。

聲音為何能夠如此神奇地挑動我們的情感?聲音知識只是一種物理振動現(xiàn)象,還是某種更加動態(tài)的東西?在這篇文章中,我們將探討聲音理論的演進(jìn),聲音背后的數(shù)學(xué)邏輯,以及設(shè)計師和建筑師將聲音可視化的可能性。

聲音的力量


每個人都會對某種特定的音樂產(chǎn)生一定程度的情感變化,可能回憶起一段褪色的記憶,或者僅僅是愉悅心情。對于這個問題,不難相信,聲音具有激發(fā)我們的大腦產(chǎn)生任何視覺對象的潛力,有時甚至影響力更大。然而并不是所有的聲音都具有同等的激發(fā)作用。是什么使聲音在心理支配方面產(chǎn)生差異? 

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瑞士“state of being”Biel雙年展中的“In Silence”作品 

為了理解這一現(xiàn)象,我們必須了解有關(guān)聲音本質(zhì)的結(jié)構(gòu)。一般情況下,聲音中的諧波作為基本振動音符使音樂與使人煩躁的噪音相分離。音調(diào)和和弦的變化組成和聲,有節(jié)奏的推進(jìn),使聽者的心靈無法自拔。例如在爵士樂中,和聲的產(chǎn)生依賴于各種樂器產(chǎn)生的聲音的延伸與釋放,平衡和疊加。為了在一段音樂中創(chuàng)造多樣化的體驗,和聲常常由一種單一的樂器打破,由音樂家進(jìn)行獨奏,而后其他樂器陸續(xù)加入,疊加成統(tǒng)一和聲。 

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諧波曲線 

自古以來,聲音一直被認(rèn)為遠(yuǎn)不止一種只是使耳朵愉悅的東西?!八拖褚环N形而上學(xué)的抽象代數(shù),音樂的知識只有少數(shù)人通曉,但是音樂原則卻能被大眾本能的感知和影響。在柏拉圖之前,孔子就認(rèn)為,‘樂’是道德教育的最有力的工具之一”。為了創(chuàng)造世界的平衡,組成世界的元素必須是和諧的,而實現(xiàn)這一目標(biāo),我們必須進(jìn)一步進(jìn)入聲音的深層結(jié)構(gòu)。 

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宇宙的和諧 


聲音的數(shù)學(xué)

宇宙在梵語中被稱為Jagat,意思是某種運(yùn)動的東西??赡苁澜缟蠜]有任何事物是沒有力和運(yùn)動的。而每一種運(yùn)動都會產(chǎn)生振動,因此締造不同的聲音。雖然這些聲音不一定能不人耳聽到,但確實作為真的聲音存在。這意味著物質(zhì)的每個元素都會產(chǎn)生聲音和元素之間的關(guān)系可以通過聲音的關(guān)系來表示。這證明了為什么占星術(shù),煉丹術(shù),幾何等都以和諧關(guān)系表達(dá)自身。 

據(jù)法國詩人波德萊爾所言,如果一個人的頭腦有一些數(shù)學(xué)資質(zhì),人們可以觀察到音符背后一個巨大的數(shù)字的節(jié)奏運(yùn)行,一直保持著艷麗的和感性的性質(zhì)。所以理論上的數(shù)字強(qiáng)烈暗示這物理現(xiàn)實,在物理和形而上學(xué)之間建立起聯(lián)系。音樂的數(shù)學(xué)規(guī)律是整個宇宙和諧的一小部分;因此,當(dāng)我們意識到在音樂與宇宙相同的特點時,一點也不意外。例如,中世紀(jì)的音樂宇宙或天體音樂理論就是指天體的運(yùn)動和它的運(yùn)動產(chǎn)生的不同聲音都與和諧數(shù)列呈比例關(guān)系。 

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The Celestial Harp理論,認(rèn)為恒星和行星的運(yùn)動都有關(guān)音樂 

畢達(dá)哥拉斯是許多發(fā)現(xiàn)宇宙運(yùn)動和它們的和諧之間的數(shù)學(xué)關(guān)系的人之一,并提出了“星球的音樂”(the Theory of the Harmony of Spheres)理論。在他之后,柏拉圖,西塞羅,迪歐卡西烏斯,亞里士多德,追隨著他的腳步,一直到最近的史蒂芬·霍金誰說明了開普勒用來導(dǎo)出行星運(yùn)動第三定律的行星系統(tǒng)的音樂模式,催生了今天的太空時代。 

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球體的和諧 

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開普勒的星球和諧 


聲音的形態(tài)

聲音記錄器

聲音的魅力持續(xù)了二十個世紀(jì),在歷史上我們能夠無數(shù)次發(fā)現(xiàn)聲音被轉(zhuǎn)譯為幾何圖案、比喻或文字。諧波記錄器(Harmonograph)就是一種采用“擺”這種機(jī)械裝置來將和諧的數(shù)學(xué)關(guān)系以幾何的形式記錄下來的設(shè)備。在維多利亞時代就有這種能畫出復(fù)雜圖案的簡單儀器,它們被稱作 harmonograph。harmonograph 是一個經(jīng)典的數(shù)學(xué)玩具,它利用鐘擺原理繪制特殊圖案。而這個裝置的發(fā)明一般歸功于蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)的數(shù)學(xué)教授 Hugh Blackburn,他研究了如何用這種看似簡單的設(shè)備制造多種重復(fù)性動作看它如何隨時間推移而表現(xiàn)出不斷重疊和變化的圖案。 

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美國藝術(shù)家Robert Howsare發(fā)明了一種利用兩個唱機(jī)制作的一種非傳統(tǒng)的版畫設(shè)備。雖然方法很簡單,但它產(chǎn)生了相當(dāng)強(qiáng)大的視覺效果,非常類似于那些諧波記錄器。 

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音流學(xué)Cymatics

音流學(xué)Cymatics是另一種更直接地模擬聲音振動的裝置,就是研究與物理形態(tài)有關(guān)的振動現(xiàn)象,這種物理形態(tài)產(chǎn)生于某種特殊的傳導(dǎo)體發(fā)出的聲波的相互作用。 


跳舞的水

藝術(shù)家奈杰爾·斯坦福(Nigel Stanford)的音樂視頻《聲音形象化:科學(xué)vs.音樂》(Cymatics: Science Vs. Music)將科學(xué)與聲音無縫融合在了一起,讓我們想起藝術(shù)家Susi Sie為Glitch Mob的歌曲拍攝的“跳舞的水”MV。斯坦福的作品既是一場科學(xué)魔法秀,也是一次讓人忍不住要跳舞的表演。 由薩希爾·達(dá)烏德導(dǎo)演,視頻中斯坦福和其他音樂家在一個光線昏暗的工作室中灌滿了數(shù)字加強(qiáng)的音波,讓一切可以活動的東西震動了起來。隨著他觸動鍵盤,克拉尼板上的沙子仿佛獲得了生命,隱約呈現(xiàn)出精確的幾何對稱圖形。房間里,一盆磁性液體跟著斯坦福的每個音符和停頓而跳動變形,鼓的聲音讓液體擺脫了重力,顫抖著在半空中翻滾。隨著歌曲的進(jìn)行,畫面愈演越烈,在最后的特斯拉線圈中達(dá)到高潮。更神奇的是,這首歌是在視頻拍攝完成之后寫的。 

位于紐約世貿(mào)中心四號樓的predator裝置位于一個磁流體池的上方,這種液體在受到磁干擾時會形成明顯的穗狀波動。一塊寫著“請問問題,predator將會回答你”的牌子吸引游客們對著predator說話,然后predator會把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榇烹姾?,讓下面的磁流體發(fā)生波動。為增強(qiáng)效果,磁流體產(chǎn)生的穗狀波動會被4K攝影機(jī)拍攝下來,然后在觀眾周圍的16個4K顯示器上顯示出來。游客聲音的快速可視化激活了這個裝置,讓游客們覺得predator系統(tǒng)就在他們自己的眼前被賦予了生命。 


自然聲場的形式

正如醫(yī)生和自然科學(xué)家Hans Jenny所言,這些結(jié)構(gòu)讓人想起了曼陀羅和其他自然中重復(fù)出現(xiàn)的形式,實際上是一種將生成聲音的振動中的不可見的力場可視化的過程。 

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在浩瀚的海洋中,除了驚濤駭浪的怒吼之外,其實還有優(yōu)美動聽的歌聲。鯨類和海豚都是海洋中著名的歌唱家,它們的歌聲不僅僅優(yōu)美動聽,而且“看”起來也賞心悅目。聲學(xué)工程師馬克·費舍爾利用一些特殊的技術(shù)將鯨類和海豚的歌聲變成一種可視化的美麗圖案,而且該技術(shù)可以比傳統(tǒng)的鯨之歌可視化技術(shù)捕獲更多的聲音信息。 

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聲音可視化藝術(shù)

噪音椅:里約熱內(nèi)盧接頭噪音(Noize Chairs)

設(shè)計師 Estudio Guto Requena 和他的團(tuán)隊,將三款由巴西在地藝術(shù)家設(shè)計的經(jīng)典椅子,混合里約熱內(nèi)盧日常街頭噪音的錄音,透過 3D 打印技術(shù)制成數(shù)字模型。噪音椅綜合巴西當(dāng)?shù)氐乃囆g(shù)與生活,重現(xiàn)為傳達(dá)多重感官體驗與文化內(nèi)涵的藝術(shù)作品。 

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虛幻天鵝湖(Swan Lake)

日本設(shè)計師、藝術(shù)家 Tokujin Yoshioka 的作品,總是能讓人以為自己置身夢境中。他最擅長將虛無縹緲的東西實體化,把不屬于人間的、像來自另一個世界般,書中、畫中才會出現(xiàn)的世界,以觸摸得到的形式真實擺放在觀眾眼前。Swan Lake 是 Yoshioka 個人展覽 Crystallize 中的一個裝置藝術(shù),架高的玻璃棺木中,裝著發(fā)光的水藍(lán)色冰晶,這些結(jié)晶被放置在播放天鵝湖音樂的環(huán)境之中長達(dá)六個月,接受聲波震動,自然生長成現(xiàn)在的樣子。Swan Lake 看起來雖然像雕塑品,Yoshioka 卻認(rèn)為它是大自然「畫」出來的一幅水晶畫作。 

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克拉尼圖形

瑞士設(shè)計師 Demian Conrad 幫洛桑的卡莫拉塔交響樂團(tuán)(Camerata Orchestra)設(shè)計形象視覺。Conard 想要營造奇異的音樂氛圍,同時避免太過精準(zhǔn)的繪圖。于是他靈機(jī)一動,想起已有200 年歷史的聲波實驗「克拉尼圖形」??死釄D形由德國物理學(xué)家 Ernst Chladni 發(fā)明,他在小提琴上撒上沙子,然后用琴弓拉小提琴,結(jié)果這些細(xì)沙自動排列成美麗的圖案,并隨著演奏曲調(diào)頻率的不同而變化。Conard 用計算機(jī)程序仿真克拉尼圖形,創(chuàng)造出一系列結(jié)合樂團(tuán)標(biāo)志的黑白圖案。 

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在數(shù)字化的現(xiàn)代社會,電腦已經(jīng)擴(kuò)大看幾何形狀的范圍。由模擬裝置產(chǎn)生的任何幾何形狀都可通過可視化編程語言進(jìn)行數(shù)字化定義。如今,即使在具備了數(shù)字化工具,我們?nèi)匀辉诤艽蟪潭壬虾鲆暳寺曇舻纳衩靥匦浴B晫W(xué)不僅僅是建筑空間中的隱喻或技術(shù)。憑借數(shù)字化工具的巨大范圍,聲音和空間的合并方式是無限的。這種融合可以空間通過與能量內(nèi)在的動力場的同步,模糊建筑環(huán)境中物理和形而上學(xué)的界限。這種融合能夠增強(qiáng)聲音帶來的體驗,同時揭露出聲音的巨大神秘本質(zhì)是什么嗎? 

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