好久没在简书上日更了，最近忙得真是焦头烂额。本来想接着成龙写写电影《A计划》，图片都截好了，文字也写好了，但是真没时间去编辑。还想学学高晓松，在简书上开设一个新的专题栏目，和大家聊聊历史，也还没有落实呢。所以今天和大家聊聊音乐科技系选修课的研读情况，做为番外篇的第二篇文章。
今天是笔者第一次在音乐科技系开设的选修课上宣讲，激动兴奋的同时也略显紧张和生疏。激动和兴奋不用多说，紧张是因为所学的专业和这门学科有些距离，生疏是因为自从辞职以后，登上讲台的机会屈指可数了，所以每一次能和大家分享知识的时候，都很下功夫，很珍惜！
音乐科技系在中国音乐学院算是一个比较年轻的系别，它组建于2011年7月。目前招收音乐声学、乐器学、电子音乐、录音与扩声四个专业方向的本科生和研究生。其中，音乐声学专业招收博士研究生，并接受博士后与国内外访问学者。
音乐科技系基于“用科学诠释音乐，用科技创造音乐”之理念，着力培养具有科研创新意识、兼备音乐才能和科技素养的两栖人才。目前，开设有音乐声学基础、乐器学概论、应用律学、电子音乐技术、声音合成与制作、录音技术与艺术等专业主干课程。
我和音乐科技系的情缘可以追溯到2012年。我在大二秋季学期选修了音乐科技系付晓东老师开设的选修课《音乐声学基础》。那可能也是付老师第一次在中国音乐学院开设这门课程。在付老师的课上，我学到了如何用科学的方式解释音乐和各种音乐现象。了解了吹了近二十年的乐器，原来是这些个道理！课程是以论文加实验的方式结束的。当时老师给我们拷贝了一个软件，我用这个软件测试了自己乐器发出每个音的频率，最后书写了一篇关于萨克斯管科技方面的论文。当时这门课程的最终成绩为94分。
时光荏苒，岁月如梭。2018年当我读第二个硕士研究生的第一个学期时，学校要求我们选修课要从八个门类中选择五个门类修毕，正好又赶上付老师开设的课程为音乐科技类型的选修课，对这门学科的敬畏和对付老师授课方式的青睐，让我有幸再一次选修音乐科技系的课程。
这门课程名称叫《音乐科技英文文献研读》，大致内容就是老师给我们布置需要研读的大量关于音乐科技方面的英文文献，然后同学可以自由、自愿、自主的选择英文文献进行阅读和演讲。第一节试听周时，选修这门课程的外系同学很多，但得知其方式是英语教学、内容是科技类知识时，遗憾告辞的人也不少。本人认为这门课程既能锻炼英语水平，又能获得科技知识，绝对是一箭双雕、一石二鸟的。
平时看音乐科技系的同学上台宣讲，感觉他们很轻松愉悦，以为这点英语应该是小菜一碟的。可是真的轮到自己上讲台宣讲，才感觉到真的不是那么容易的。
首先，它不是仅靠百度翻译拍个照、扫个图就能彻彻底底翻译明白的。好多英文单词都是音乐科技方面特指的，需要我们来逐字逐句的去“抠”；其次，即使知道了每个单词的意思，也不见得知道其中蕴含的音乐科技方面的道理。正所谓：“隔行如隔山！”本来我就是学表演出身，半路转行学音乐学，其中民族音乐学课程就把我折腾的够呛，这回还跑到音乐科技系“受虐”来了。最后，英语技能的退步和信心的不足，也给本人的宣讲造成了一定的困扰。
既然困难这么多，那就更应该努力了。于是这个星期确定完宣讲的课题，就马上投入紧锣密鼓的备课准备中。在每个单词、每个语法、每个句法、每个原理、每个知识拓展上，可以说下了些功夫的。基本上每片ppt都是先翻译、翻译不通、查单词看语法、再翻译、理解理论知识、思考拓展空间的循环往复的步骤中完成的。所以制作和探索的时间较长。虽然前期筹备辛苦，但是感觉没有白白付出，收获了很多关于声学方面的知识（稍后ppt分享）。同时也悟出了一个道理：隔行不隔理！
这句话的意思是：做事的基本原则都是一致的。换句话说，不管是什么学科，什么专业，只要肯努力付出，只要肯下功夫“真学”，最后还是有收获的！
“隔行如隔山”和“隔行不隔理”的关系大概是：“山”是事物内在规律的具体表现，也就是现象与内在规律。你不是这行专业的，你不掌握这行的现象与内在规律。也就是平常说的外行不能领导内行，因为外行不懂那行的很多表象。“理”是客观事物的内在规律。错综复杂的表面现象，都按这个内在的理来运行的。离开了内部的理，就形不成一个完整系统的现象。殊不知，如果我们能从哲学的高度，对不同的现象进行总结，你一定会发现其实隔行是不隔理，也就是说，如果能掌握事物运行内在的理，那么外行是可以领导内行的。总之，我们要从繁多的“山”中，去抽象出“理”，再用“理”来指导自己来处理不同的“山”。
所以，我还是想再次呼吁大家：趁年轻，能多学一点儿是一点儿，学啥都不白学！
正所谓：“隔行如隔山，只要肯登攀。隔行不隔理，学习靠自己。音乐科技牛，学好不发愁。音乐科技强，祖国之栋梁。”
2018年11月22日 21:57
于北京 朝阳 中国音乐学院
附：研读的课件及拓展知识
第十二课 麦克风和电波 译文：构成声波的空气粒子可以被转化成电线中的电子振动。麦克风是将声波的振动转换成与声波波形相同的电流振动的装置。麦克风里的一个薄膜，被称为隔膜，被声波所振动。隔膜的振动然后产生在与声波具有相同波形的电线中的电波。 particle 微粒、颗粒、粒子、质点； make up 组成；化妆；补足；编造； be converted to 转变为、改变为； electron 电子； device 装置；设备；方法；策略；手段； electrical current 电流； thin membrane 薄膜； diaphragm 隔膜；隔板；横隔膜；光圈；快门； generate 形成；造成；产生无力反应；产生；引起； wire 电线；金属丝；电报；牵线；背后操纵的势力 audio signal 音频信号
知识拓展：-phone词缀 phone 原意为：电话；听筒；工具；说某种语言的。 作为词缀翻译为：...的声音; 例如：microphone麦克风：micro-使微小的声音变大 telephone电话：tele-距离远的（声音）； saxophone 萨克斯管：Sax-阿道夫·萨克斯的（声音）； iPhone苹果手机：i-智能的/苹果系列产品的（电话）
乐器本调b: B( 次中音\高音), E( 超高音\中音\上低音) 应用谱号: 高音谱号, 根据乐器本调移调记谱 实用音域: 约两个半八度（变调时会有差异，超高音可增至3个八度） 结构组成: 金属制抛物线性圆锥管体, 与单簧管类似的哨头, 波姆体系音键系统. 除bB高音直管萨克斯外, 大部分均为烟斗型设计. 乐器类别: 超高音萨克斯（E Sopranino Saxophone）、高音萨克斯（B Soprano Saxophone）、中音萨克斯（ E Alto Saxophone）、次中音萨克斯（B Tenor Saxophone）、上低音萨克斯（ E Baritone Saxophone）、低音萨克斯（B Bass Saxophone）和倍低音萨克斯（这个几乎见不到） 使用材质: 大部分为铜制 .也有纯金. 银.铝和木制(属于木管乐器) 乐器特色: 音色丰富, 高音区介于单簧管和圆号间, 中音区犹如人声和大提琴音色, 低音区象大号和低音提琴. 爵士乐、现代流行轻音乐中大量使用。拉威尔为穆索尔斯基的钢琴套曲《图画展览会》“古堡”配器；比才的《阿莱城姑娘》组曲；沃思·威廉斯在假面剧的舞蹈音乐《乔布》（Job）中和他创作的第6、第9交响曲；理查施特劳斯的《家庭交响曲》；乔治·格什温《蓝色狂想曲》、《一个美国人在巴黎》；德彪西的《狂想曲》、维拉一洛博斯的《幻想曲》、格拉祖诺夫的《萨克斯管协奏曲》……
萨克斯风是由比利时人阿道夫·萨克斯（Antoine-Joseph Sax,1814-1894）于1840年发明的。阿道夫是一位锐意的乐器制造者，擅长黑管和长笛演奏。他最初的设想是为管弦乐队设计一种低音乐器，比奥菲克莱德号（Ophicleide）吹奏灵活并能适应室外演出。他将低音单簧管的吹嘴和奥菲克莱德号的管身结合在一起并加以改进，以自己名字命名了这种新型乐器。
译文：产生的电波与声波具有相同的波形，并且可以由电线或无线电波在空气中传播或记录在磁带上。我们可以通过使用与麦克风工作原理相反的扬声器来从电波里恢复声波。电线中的电波引起隔膜振动，从而产生与电波波形相同的声波，这与原始的声波相同，造成麦克风产生电波。 cable 电缆； reverse to 反向； identical 完全相同的； causing 造成；成为...的原因；
译文：在现实世界的波形，其变化是平顺和连续的，可以得到一系列连续的数值。我们称这样的波形为模拟，它记录在媒体上，例如盒式磁带和可以长时间播放的黑胶唱片上记录的实质上也是模拟。 在计算机中，数据被储存为数字，数据由若干的数字组成。作为我们日常系统使用的“0123456789”，我们称为十进制系统。在计算机中，数字被以二进制的形式储存，也就是我们平时用的“0”和“1”。我们称它以数码形式储存。 analog 模拟；类似物，同源语；vary 变化；不同；偏离；变异；smoothly 平滑地；流畅地；顺利地；平稳地；continuously 连续不断地；接连地；时时刻刻；连着；直；values 值；价值；价值观；cassette 盒式录音带vinyl 黑胶唱片；乙烯基；in nature 实质上；本质上；性质上；实际上； digit 数字；手指；足趾；一指宽；decimal 十进制的；小数的；binary 二进制的；二元的；双重的；二态的；form 表格；方式；形状；形式；外形
译文：将模拟波形转换为数字形式的过程我们称之为模数转换或者叫数字化。当一个模拟波形需要通过一系列二进制的模数转换或从A到D转换时，它必须经历两步处理法： 采样：它以一定的间隔将波形转换为一系列值； 量化：将这些值换成一系列二进制数字，然后可以作为计算机数据存储或处理。 conversion 转换；变换；转变； convert 转变；兑换；侵占； digitisation 数字化； undergo 经历；经验；遭受；承受 interval 间隔；幕间休息；区间 quantisation 量子化
译文：为了使模拟波形数字化，我们需要对波形进行采样。这意味着波形的值以规律的间隔被读取。在采样过程中，波形被输入到由时钟控制的电子电路中。时钟命令电路以具体的时间、以规律的间隔读取波形，我们称为采样周期。这些波形的样本之后被传递到要量化的电路的下一级。 circuit 电路；巡回；线路；唤醒；环形道；电流； specific 具体的；明确的；特种的；
译文：如果要确保波形的形状已经被采样过程保存，波形的采样率时非常重要的。采样定理表明，正弦波必须以其频率的两倍进行采样，以便充分存储和复制。这被称为奈奎斯特频率。因此，被采样的波形中保存的最高频率是采样频率的一半。 theorem 定理；公理；定律；法则； preserve 保存；保持；腌制食物；防腐处理； adequately 充分地；适当地；足够地； reproduce 复制；重现；再版；繁殖； hence 因此；从此；所以；从此处； reconstruct 重建；改造；重现；复兴
采样定理是美国电信工程师H.奈奎斯特在1928年提出的，在数字信号处理领域中，采样定理是连续时间信号（通常称为“模拟信号”）和离散时间信号（通常称为“数字信号”）之间的基本桥梁。该定理说明采样频率与信号频谱之间的关系，是连续信号离散化的基本依据。 它为采样率建立了一个足够的条件，该采样率允许离散采样序列从有限带宽的连续时间信号中捕获所有信息。 在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的2.56～4倍；采样定理又称奈奎斯特定理。 C = B * log2 N ( bps )
奈奎斯特（1889-1976），美国物理学家。1917年获得耶鲁大学工学博士学位。曾在美国AT&T公司与贝尔实验室任职。奈奎斯特为近代信息理论做出了突出贡献。他总结的奈奎斯特采样定理是信息论、特别是通讯与信号处理学科中的一个重要基本结论。
译文：因此，采样频率决定了将被保存的波形中的最高频率。如果我们想保存波形中的频率达到了f，那么理论上采样的频率必须达到2f。实际上，为了可以安全的播放，采样频率是波形中最高频率的两倍以上。 therefore 因此；所以；故；乃； determine 决定；下决心；确定；判定； medium 媒介；中等的；中间；中庸； NICAM：near-instantaneously compounded audio multiplex 准瞬时压扩音频复用，准瞬时压扩多声道伴音，丽声； audio compact disc 音频光盘；
译文：通过采样获得的波形的值被转化成数字。每个数字反映在特定点处采样的波形的值。 这些值当然可以采用一个连续的范围，但是在将数值转换成数字时，我们将不得不满足于一定程度的精准度，它依靠我们希望的每个数字的长度。 settle for 满足于； a certain degree of accuracy 一定程度的精准度；
译文：虽然我们可以把数字储存在普通的十进制系统中，但计算机中通常把它储存为二进制数字。在常规的十进制数字系统中，数字是十个十进制数字的组合： 0123456789 一个十进制数字，如1234的值： （1000乘1）加（100乘2）加（10乘3）加（1乘4） 换句话说，十进制数中的每个位置都有一个位置值，该位置值从最右边的“个”开始，然后是左边的“十”，然后是“百”，然后是“千”等等。（就像我们小学学的算术。）
译文：二进制数系统在计算机和数字系统中运用，它只用两种数字： 0和1 被称为二进制数字或位（块/节） 两位二进制数只有四个可能的值；
译文：两位数可能有4个不同的值。四位数可以得到16个不同的值。 音频光盘用16位数，得出了65536种不同的值。
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”，由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关，用“开”来表示1，“关”来表示0。 20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用，因为数字计算机只能识别和处理由‘0’.‘1’符号串组成的代码。其运算模式正是二进制。19世纪爱尔兰逻辑学家乔治布尔对逻辑命题的思考过程转化为对符号"0''.''1''的某种代数演算，二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。因为它只使用0、1两个数字符号，非常简单方便，易于用电子方式实现。
译文：5位数可以有32种不同的值。
事实上，位长越长，0和1组合的可能性就越多，因此更多的数字可以被表达出来。这在任何数字系统都是正确的。例如，在十进制系统中，四位数的车号意味着有10000个不同的车牌号，从0000到9999。如果车号只有3位，只有1000个车牌号的可能，从000到999。
译文：数值的可能性和因此数字化的等级，是直接取决于位长的。通常，如果位长为n，则位长n的二进制数可以表示的值为2的n次方。
延伸阅读： 1、《音乐录音工作室的舒尔麦克风技术》 2、《声音的合成和取样》，第三版 3、《介绍数字音频的代码和标准》2003版
舒尔有限公司成立于1925年，是公认的世界领先麦克风和音频电子产品制造商。多年来，公司设计和生产了各种各样高质量的、供消费者及专业人士使用的音频产品，为进入个人音频世界提供了媒介。舒尔多样化的产品包括国际水平的麦克风、高级无线音频系统、高质量的唱头、混音器、数字信号处理器、以及个人监听系统。 舒尔能成为世界麦克风名牌，当归功于舒尔创办人（S.N.Shure）倡导的“全面质量管理经营哲学和完善的售后服务。舒尔能稳守麦克风领导者的先驱角色，是长久耕耘和积累的结果。今天的舒尔，依然贯彻着“The Performance Never Ends(创业无止境)”的信念，创造着更美好的明天。
