Max/MSP與spat 空間聲響實作——繞圈跑步的人

Spat 是一款由著名的法國媒體聲音研究中心IRCAM 所開發的可用來模擬空間聲響(spatial audio)的套件。這個套件可以用Max/MSP的程式計算即時控制一個多聲道的環境中，模擬聲源在空間中的位置、空間殘響等物理數據，來製造宛若真實的聲響環境，可以被應用於聲音劇場、虛擬實境等讓觀眾身歷其境的體驗作品。今天，鴨編就用一個簡單的Max/MSP 與Spat的實作教學，帶大家認識 Spat 的功能。

這個教學中，你需要：

1. 一台安裝有Max 程式和Spat的電腦。
2. 一對值得信賴的喇吧。或電腦自己的喇吧和一對值得信賴的耳機也行。

如果以上都有了，那我們就開始今天的教學吧！

第一步：創建喇吧與聲音環境

打開一個空白的Max patcher，然後創建這幾個物件並連好。

Spat適用於多聲道的環境，因此為了精準的空間聲音表現，必須先知道喇吧的數量以及他們的位置。

喇吧數量/speaker/number 是以message box 的形式輸入進 spat5.speaker.config這個物件裡，其為最關鍵的設定物件之一。

我們可以先進入鎖定模式（左下角的鎖頭鎖起）然後按下/speaker/number 的message box 後在spat5.speaker.config上點兩下，會看到一個彈出的視窗:

這個視窗可以看到message box上設定的喇吧數量。畫面的正中央是預設的觀者的位置（俯視圖），用滑鼠拖曳喇吧圖示（黑色長方形），可以改變喇吧的座標。可以把喇吧們拖曳到與現實世界的音響相符的位置，到時播出聲音時以達到最還原的空間效果。如果想要精確的話，建議用視窗最上方的欄位打入絕對位置設定。

完成之後，可以先把視窗關掉，然後按下/preset/exxport的message box，可以將本次的喇吧設定位置檔案輸出，之後關掉程式再打開使用，只需將設定檔用/preset/load輸入就行了，不用再重新輸入。

然後介紹第二個關鍵物件：spat5.oper

這個物件點兩下，也會看到一個視窗：

突然看到好多控制項目和旋鈕，先不要緊張。右邊的像是座標圖的東西，中間的灰色圓球就是觀者的頭頂位置，你也可以看到剛剛設定的音響們，周圍的淺灰色範圍就是聲音可以活動的聲響環境。綠色標號1的球球，就是預設第一個音源，在觀者的正前方１公尺的位置。

這時，如果我們按下/source/number 2 的message box，會看到畫面中的綠色球球變成了兩個。這就是將音源加入環境的方式，要多少個音源，就在/source/number 的後面打對應的數字。

不過因為我們是用一對喇吧作為聲音輸出，所以我們可先回到patcher，將/speaker/number 6改為 /speaker/number 2。

第二步：將聲音加入環境

回到patch的畫面，打開鎖頭，然後將想要播放的聲音拖曳進來。當然可以使用Max/msp振盪器產生的聲音，但是這次我想用一個慢跑的人的腳步聲來玩。

先把音檔物件的輸出連接至 spat5.spat~ 物件上方，並把spat5.spat~下面的前兩個洞連至dac~輸出。

我們的spat5.spat~物件後面的一串設定是這樣的：

@inputs 2 指的是兩個音源，即要進入環境的聲音數量。有多少個音源，spat5.spat~的上方就會有多少個接口。第一個音源用第一個接口，第二個音源就使用第二個以此類推。連接的順序是對應到spat5.oper裡綠色球球的編號。

@outputs 2 指的是喇吧的數量。有多少喇吧，spat5.spat~物件下方就會有對應新增的洞，可以連到dac

@rooms 1 指的是要套用第一個空間設定（待會會提到）。

做到這樣，我們可以先將音檔循環播放，確定聽到聲音後，再次打開spat5.oper。

第三步：玩聲音

我們打開oper之後可以先試著用滑鼠拖曳綠色的球球。如果音檔連接的順序在spat5.spat~上方由左數來第一個，那就是對應到編號一的球球。

我們可以在拖曳的時候，觀察喇吧或耳機裡的聲音變化，和左邊那些旋鈕下數值的變化。在拖曳的過程中，應該大概可以感受到聲音方位上的變化了。

oper的版面有簡單的濾波器功能，可以用來調變聲音的質地，像是讓腳步聲聽起來從在水泥地上跑步聽起來更像在雜草小徑上。但我們先將注意力放在與聲音的空間表現上相關的功能。

在Position/ Orientation/Diffusion裡，一邊拖曳綠球，可以看到有主要兩個數值在變化：azim 和 distance

azim就是綠色球球在空間中的角度位置，由0度為正前方、90度為正右邊、180度為正後方、-90為正左邊。而distance就是該球球與觀者的（半徑）距離。這是這次教學未用到的兩個主要數值，像其他的yaw改變的是音源自身聲音播放的方向，aperture對應的是音源自身播放範圍的發散或集中。

我們現在設定的東西是屬於音源1，如果是多個音源的話，上方的標籤會有S2、S3以此類推，至於關於空間殘響、空間大小等設定，可以點開上方S1旁邊的R1做調整。

這個R1對應到的就是文章先前提到的spat5.spat~物件裡的 @room 1。

第四步：用數據讓聲音走位

理解程式的運作方式後，我們就可以使用Max本身的運算功能來讓聲音有走動的效果，增加戲劇感。

以鴨編的想法為例子：我希望這個慢跑的人，從我的正前方遠處慢慢跑向我，然後繞過我半圈之後，往我的左後方離開。

如果是這樣的話，我們要做的第一件事是摸清楚spat的「咒語」怎麼使用，才能命令他做出想要的指令。

這時，我們可以對著spat5.spat~物件在鎖定模式點兩下，會看到又又又一個視窗。

這個視窗裡可以看到目前所有oper裡可調變的數據的狀態。裡面的指令整齊的遞疊，這就是spat的「咒語集」。

所以，設定「跑者的位置在我的正前方遠處」，可以這樣寫：

用一個message box的方式將指令傳給oper。

/source/1/azim 0 就是「第一號音源，在角度0的位置（正前方）」。

/source/1/dist 10 「第一號音源，在距離觀者10公尺處」。

記得，指令的message box 要按下去才會起作用。可以先進oper的視窗把1號綠色球球亂拖曳後，按下message box 觀察有沒有歸位指定位置，如果有的話就是成功了！

既然起始點設定好，我們可以進行第二個指令：「跑者向我跑來」。

我用一個最高值為90的Slider物件控制數據，將/source/1/dist/的數據控制為從十公尺處慢慢地簡直到聲音離聽者只有一公尺。

其他指令也可以用同樣的邏輯。

以下是小編加上一些自動化的機制後的成果：

有這個插件，除了可以製作聲響劇場外，也可以幫影片的音效更有空間感，更身歷其境。看完教程之後，是不是躍躍欲試了呢？

spat 的官方載點：https://forum.ircam.fr/projects/detail/spat/

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鴨編

一隻喜歡科技藝術、遊戲和冷知識的鴨子。