清大「Max 程式設計與聲音合成」2020 課程作業彙整

清大「Max 程式設計與聲音合成」2020 課程作業彙整

108 學年度第 2 學期(2020 年春季),融聲創意在國立清華大學開設「Max 程式設計與聲音合成 Max programming & Audio Synthesis」課程,由紀柏豪以業師身分授課。當時正值疫情初期,課程部分改為線上進行。學生以 Max 與 Ableton Live 為工具,學習程式邏輯、聲音合成、效果器編寫、音樂製作與機器學習應用,並在融聲創意部落格記錄每週作業。

以下依課程單元整理部分作業,作品名稱沿用學生自訂的名稱,不列出學生姓名。

Max 練習

從 metro、random、播放清單與燈號等基本物件開始,練習用程式控制聲音。

Max 聽音反應遊戲的操作介面,有題目鍵盤、作答鍵盤與控制面板
《Max 訓練手耳!》的遊戲介面
Max patch:電腦鍵盤左手對應四個和弦、右手對應五聲音階
《五聲音階輕鬆玩》的程式
  • 《Manneken Pis》:以尿尿小童為題,把幼兒、水聲與鳥叫組合在一起,metro 數值調得越低,聲音就越急促。
  • 《隨機撥放器》:用取樣的大鼓與小鼓做出八拍循環,再隨機播放鋼琴樂句,鼓的速度會自動跟著每段樂句調整。
  • 比大小遊戲:兩台電腦各自隨機出數字,勝出的一方亮燈閃爍並印出結果。
  • 《Beats》:亂數播放節奏音效,第二版加入可調整的速度,讓雜亂的聲響變得更有節奏感。
  • 《recycle》:用亂數生成不斷重生的音樂,描寫 0 與 1 日復一日的循環。
  • 《葛雷果聖歌單旋律分部輪唱》:不同顏色的燈代表合唱團員,聖歌錄音以延遲播放與不同樂句交錯輪唱,哪個聲部在唱燈就亮起。
  • 《彈琴琴》:把燈號與播放清單做成節奏遊戲,隨機音符逐格落下,落到紅色區域時要按下對應按鍵發聲。
  • 《布朗運動小遊戲》:從布朗運動的愛因斯坦關係式發想,要先算對答案才會開始播放音樂。
  • 《單人樂團》:按下 Enter 後電腦循環演奏伴奏,使用者按任意鍵加入吉他聲,像和電腦組成一個小樂團。
  • 《Circle of fifths》:從最低的 do 開始走五度循環,在固定的背景音上加入依五度關係隨機產生的旋律。
  • 歌詞同步:彈奏旋律時同步輸出歌詞,從《小星星》延伸到每句字數都不同的流行歌。
  • 《我的名字與音樂》:把英文名字的每個字母轉成音符演奏,再疊上五度與八度做成和聲。
  • 《五聲音階輕鬆玩》:電腦鍵盤左手是四個和弦、右手是兩個八度的五聲音階,任何人隨意按鍵都能即興出和諧的音樂。
  • 《Max 訓練手耳!》:聽音反應遊戲,依題目按下相同音高的鍵,困難模式會遮住鍵盤,只能靠耳朵作答。
  • 《字母。命運》:把鍵盤字母對應到鋼琴音符,按下按鍵時發聲並印出字母,用音樂拼出一句話。

合成器 DIY

用振盪器、波形與包絡自己組一台合成器。

自製合成器介面,含鍵盤、五組倍頻推桿與音量曲線顯示
《ㄍㄨㄣsynth》
噪音合成器的操作面板,可調整音量曲線、音色與顫音
《噪音機器人》
  • 《CODIV-19 音樂盒》:把「CODIV-19」字串的 ASCII 碼轉成 MIDI 音符演奏,做成以疫情為題的搞笑音樂盒。
  • 《鍵盤鋼琴》:用 Max 重現 Ableton Live 以電腦鍵盤彈奏的功能,並能用 z、x 鍵切換八度。
  • 《ㄍㄨㄣsynth》:結合 MIDI 鍵盤、選擇正弦波倍頻的五組推桿、四種音量曲線與波形監看介面的自製合成器。
  • 中獎音效:參考賭場機台音高漸升、節奏加快的聲效,設計一段遊戲中獎音效。
  • 《噪音機器人》:用打字喚醒一台噪音機器,可調整噪音的頻率、音量與顫音,並隨機觸發 freesound 音效。
  • 《Basic Synthesis w 5 types of waveform》:可切換五種基本波形的合成器。

聲音合成實作

在 Ableton Live 中以 Analog、Operator、Wavetable 等合成器調製音色。

Ableton Live 編曲畫面,以 Analog 與 Operator 製作各軌音色
原創曲的 Ableton Live 編排
  • 打水漂:以正弦波模擬石頭入水的聲音,再用低通濾波後的白噪音當作背景海浪。
  • 原創曲:用正弦波、三角波與方波在 Analog 與 Operator 中做出各段樂器音色,搭配自己錄的人聲。
  • 形象片配樂:替清華創業日動畫形象片配樂,以創用 CC 音樂與 freesound 音效為素材。
  • 鬧鈴:沒有 MIDI 鍵盤,用滑鼠一格一格畫出音符,做出適合當鬧鈴的旋律。
  • 循環伴奏:Analog 做出電鋼琴音色、Operator 調出風琴墊音,再用 Drum Rack 自製鼓組。
  • 行動合成器:在 Ableton Live 編排自己寫的歌,再用手機版 minimoog app 彈奏和弦,比較兩者的音色。

聲音設計實作

用課堂素材練習編排、音色設計、效果與自動化。

Ableton Live 編曲畫面,以 Wavetable 製作 pluck、pad 與 bass 音軌
《正在迷路的你》的編曲
  • 《我選一!》:依 foundation 與 rhythm 的分類編排音軌,用 Wavetable 規劃一條從爆發到寂靜的情緒線,最後以 LFO 做出淡出。
  • 《正在迷路的你》:用 Wavetable 自製 pluck、pad 與 bass 音色,把聲音設計作業發展成一首原創歌曲。
  • 《Shape of Rick and Morty》:用正弦波重建《Shape of You》的節奏,再混入動畫片段做成混搭作品。
  • 合成器進化版:把課堂範例的濾波器嵌進自己先前做的合成器,比較低通與帶通濾波的差別。

期中報告

  • 《鍵盤鋼琴 Ver. 2》:把電腦鍵盤鋼琴升級,加入切換波形、基本節奏與預設音樂的功能。
  • 雙配樂:依四段腳本替清華創業日形象短片配樂,並替 Processing 生成的城市影像做出壓抑而重複的聲響。
  • 《bad guy》翻製:翻製 Billie Eilish 的歌曲,以成品與 DAW 操作畫面兩段影片呈現。
  • 《平庸》:在 Ableton Live 創作的原創歌曲。

音樂實作:節奏

選一首喜歡的歌,用鼓組與合成器重建節奏與音色。

Ableton Live 畫面,以 808 鼓組與 Wavetable 重建歌曲節奏
重建《Better Days》的節奏
  • 以 Mariah Carey《Melt Away》為題,在電鋼琴前奏加上 EQ 與殘響,用 Drum Rack 把鼓組分成前奏與主段落。
  • 以國蛋 GorDoN《Better Days》為題,用 808 鼓組重建節奏,再靠哼唱找出調性、補上和弦與旋律。
  • 重現 The Chainsmokers《Don’t Let Me Down》開頭段落,練習 Trap 混合 EDM 的節奏。
  • 重現一首日文歌的前奏,先分析和弦、拍點與速度,再反覆調整電吉他音色。
  • 靠耳朵抓譜,重現動畫《一拳超人》片頭曲的金屬風格鼓組節奏。

Max for Live DIY

把 Max 程式做成能在 Ableton Live 裡使用的樂器與效果器。

Max for Live 音序器介面,可手繪音符高低並隨機產生旋律
手繪音序器
Max for Live 小型混音器,整合 EQ、壓縮與聲像音量控制
《My Little Mixer》
  • 手繪音序器:能手繪旋律的循環音序器,另有從藍調音階隨機挑音的模式。
  • 《background sound》:把五個音檔做成用電腦鍵盤觸發的節奏樂器,再錄進 Ableton Live。
  • 《立體聲器器(wider)》:在左右聲道之間加入微小的相位延遲,讓單聲道錄音聽起來更寬。
  • 《彩虹頻譜》:把多組帶通濾波器接上電平表,做成涵蓋 20Hz 到 20kHz 的彩色頻譜顯示器。
  • 《My Little Mixer》:透過 API 連結 Live 內建的 EQ Three、Compressor 與 Mixer,整合成一個小型混音器。
  • 濾波比較:複製四條相同軌道重複播放同一段素材,各自調整濾波器比較音色。

OSC 與機器學習

用 OSC 串接 Max 與 Processing,並以 Wekinator 訓練互動模型。

Max 介面左側為色票,右側設定 RGB 三組對應的樂器與力度
顏色鍵盤
Max patch 接收 Wekinator 輸出,依滑鼠位置控制音高與音量
《簡易播放控制器》
  • 《飛過山丘》:大鼓每響一次,Processing 畫面就跳動一下;點擊畫面則回頭改變 Max 合成器的音色。
  • 顏色鍵盤:把色票的 RGB 值送進 Wekinator,模型輸出的數值回到 Max 決定音高,用顏色彈奏。
  • 《簡易播放控制器》:隨滑鼠位置改變音高與音量,滑鼠在視窗內亮綠燈發聲,移出視窗亮紅燈並靜音。
  • 《月兔交響樂團》:讓滑鼠位置同時決定樂器種類與音高聲部,移到哪裡就由哪一種樂器發聲。

相關文章

融聲創意|ZONE SOUND CREATIVE

聚焦音樂、科技與藝術

訂閱電子報,探索創意與科技的無限可能!
Subscribe to explore sonic creativity and beyond.

© 2017–2026 融聲創意 Zone Sound Creative