摘要：从事音乐科学研究，必须知道该学科的基本属性，是艺术科学？是社会科学？还是自然科学？中西方文艺理论都曾涉及人与自然、主观与客观的和谐统一，这些观点对认识音乐科学的基本属性有很大的启发。19世纪欧洲工业革命的兴起，为“心物”关系研究提供了实证条件，费希纳通过大量实验找到了主、客观之间的量化关系；亥姆霍兹则用实验方法探明了音乐的内在规律。最早的音乐技术皆与乐器制作有关，从石制乐器、骨笛到编钟，再到管弦乐队的发展，人类从不吝惜用最好的技术来满足听觉审美需求。随着科技急速发展，音乐科学与音乐技术的边界已变得模糊不清。当前的人工智能音乐追求所谓“端到端”技术风格，很容易千篇一律；作曲家的创作过程本质上是主、客观不断交互的过程，其中蕴含着多年积累的经验和技巧，以及骤然迸发的创作灵感，人工智能很难学到。而音乐永远是主观的艺术，无论技术发展到何种程度，音乐科技研究都应以人的听觉感受为本，传统音乐、电子音乐、未来的人工智能音乐乃至机器人音乐都应如此。

引言：从中文字面上理解，“音乐科技”完整的意思应为“音乐科学与技术”，对应的英文应该是music science and technology，但英文文献中常见的词汇却是music technology，并不包含science，一些国外大学的专业目录经常使用的也是music and technology（音乐与科技）。笔者曾问过国外同行music science与music technology的区别，他们说music science一般指用科学原理分析、解释音乐现象的学科，等同于系统音乐学（system musicology）；music technology则多指技术性、实践性较强的音乐专业。笔者分析认为，系统音乐学发源于欧洲，主要包括基本乐理、乐律学、音乐声学、音乐心理学、乐器学以及作曲技术理论（不含创作）等，其特点是用科学实证方法研究音乐的基本属性和规律，这意味着系统音乐学本身就具有较强的艺术与科学的双重属性。德语中的“音乐学”（Musikwissenschaft）一词就是音乐（Musik）与科学（Wissenschaft）两个单词的合成体。

我国的教学体制将系统音乐学学科一分为二，作曲技术理论部分被划归作曲系，其余皆被划归音乐学系。音乐学系因主要承袭音乐史学、民族民间音乐和音乐评论的研究传统，社会科学色彩比较浓厚；而作曲系一般以音乐创作为中心，通常不太重视研究技术理论的科学内涵，这些都导致系统音乐学原有的科学属性被整体弱化。近年来，为赶上国外音乐科技的发展速度，国内很多音乐院校组建与音乐科技相关的院、系和专业，此举对解决我国音乐科学研究长期“贫血”的问题有一定帮助，然而新专业往往偏重技术和制作，忽视了音乐科学层面的理论建设，因此中国音乐理论体系的科学短板依然存在，在技术层面也很难拿出具有自主版权的成果。受邀撰写此文，笔者主要依据的是多年从事律学、音乐声学和乐器学研究与教学的工作经验，包括2011至2017年在中国音乐学院组建、管理音乐科技系过程中积累的一些心得，希望能对刚进入或准备进入音乐科技领域的同学、同行有所帮助。另外需要说明的是，鉴于我国较少使用“系统音乐学”一词，为表述清晰，笔者用“音乐科学”指代那些属于系统音乐学的学科，用“音乐技术”指代技术性和实践性较强的学科（如音乐制作、录音、乐器工程等），二者重叠时使用“音乐科技”。

一、音乐科学发端于对“心物”关系的探索

从事音乐科学研究，必须要知道该学科的基本属性，是艺术科学？是社会科学？还是自然科学？在没有出现音乐科技专业之前，从事音乐科学研究的人通常来自两个领域：音乐领域或科技领域。不同的知识背景肯定会影响人看问题的角度：有音乐背景的人习惯以主观感受为中心，强调音乐的主观性；有科技背景的人更相信仪器，一切以客观数据为依据。笔者认为，在这个问题上要特别重视汉代《礼记·乐记》中的一段话：“音之起，由人心生也。人心之动，物使之然也。感于物而动，故形于声。声相应，故生变；变成方谓之音。”此言明确告知我们音乐具有主观和客观双重属性，主、客观之间有规律的互动和变化才形成音乐。这一观点虽产生于汉代，但在今天仍可作为认识音乐科学属性的座右铭。它与老庄所崇尚的“天人合一”观点也有某种契合之处：“天”可类比为《乐记》中的“物”，“人”即《乐记》中的“心”，当“心物合一”的时候，才能产生美妙的音乐。西方音乐科学理论的原点在古希腊，作为哲学家兼数学家的毕达哥拉斯经常思索音乐与数学的关系，其理论的独特之处在于，他把宇宙、人和音乐三者的关系都用整数比来表达，并推测所有行星轨道间存在协和的“天体和音”，只因人类缺乏听到这些“天体音乐”的能力而无法欣赏。毕达哥拉斯对音乐的具体贡献是提出了建立在简单整数比基础上的五度相生律理论，该理论至今仍被音乐界广泛使用。从《乐记》的“心物论”、老庄的“天人合一”到毕达哥拉斯的“天体音乐”，这些观点都涉及人与自然、主观与客观的和谐统一，对认识音乐科学的基本属性帮助极大，启发性更强。只是限于古代的生产力和科技水平低下，这些宏大想象和理论假说只能留待后人给予验证。19世纪欧洲工业革命的兴起，不仅促进了人类生产力的发展，也给“心物”关系研究提供了实证条件。在此背景下，医学出身的德国哲学家兼物理学家古斯塔夫·西奥多·费希纳（Gustav Theodor Fechner，1801—1887）首先通过大量实验找到了主、客观之间的量化关系。他在1860年出版的《心理物理学纲要》（Elemente der Psychophysik）中，用一个简明的公式将多年辛勤实验的成果展现给世人，即S=KlgR（S是主观感觉强度，R是客观量强度，K是常数，lg是常用对数符号）。该公式表明：主观感觉量与客观物理量之间是一种对数关系，当主观感觉量按算数级增长时，相应的客观物理量以指数级增加。以音高感知为例，当我们主观感觉上听到国际标准音高A时，其对应的客观物理量是频率为440Hz的振动（Hz代表每秒钟的振动次数）。高1个八度时，其对应的频率要乘以2（440×2=880），高2个八度要乘以4（440×4=1760），高3个八度要乘以8（440×8=3520），依此类推。人耳对音量的感知也符合费希纳定律，譬如目前我们常用的衡量音量大小的“分贝”（dB，用来表示声压级的单位）与所对应的物理量声压也是对数关系：分贝=20log10（p/p0）（公式中，p代表被测发音体的声压，p0代表介质的基准声压，空气的基准声压为20微帕）。根据公式可知，若空气中发音体（客观量）增加1倍，声压级（主观量）只增加6分贝。具体以小提琴为例，假设1把小提琴的平均音量为40分贝，2把小提琴的演奏音量则约为46分贝，4把小提琴约为52分贝。假设大型管弦乐队拥有32把小提琴，其全奏时的总音量理论值约为70分贝。费希纳定律不仅适用于听觉和视觉，还适用于嗅觉、温感和压感等感知系统，在哲学、心理学、美术学和音乐学领域都产生了巨大影响。费希纳在研究过程中甚至付出了健康的代价，为获得视觉实验的第一手资料，他的眼睛受到太阳光的灼伤，但他依旧对自己的理论创建感到自豪，他说：“巴别塔因工人们语言混乱而无法建成，而我的心理物理学之塔则因无懈可击而永存于世。”然而费希纳定律后来还是被一些实验证明存在局限性，即当客观刺激量超出一定强度范围时，相应的主观感受会出现偏差。以音高感知为例，当振动频率超过中、高音区时（约在大字组至小字三组之间），人的感知就会出现异常；音量感知的情况也与之类似。这种情况属于音乐中大量存在的非线性现象，即客观量输入与主观量输出的不对等性，主要由主观听觉系统生理结构的复杂性所导致，而这也是音乐科学研究中特别值得注意的问题。（文章选摘自《艺术学研究》2023年第2期，作息系中国音乐学院韩宝强。）