第三章、 研究方法
3.1 節奏複雜度的分析與比較
3.1.1 基本定義的分析與比較
在這一節當中,首先,我們以最常見也是最基礎的拍號 4/4 為例,分別以十六分音 符和八分音符作為基礎單位,針對 onset 個數一樣的幾個節奏,將四個複雜度的定義做 比較;因為 onset 個數會影響複雜度的計算,所以必須要以同樣的 onset 個數作為比較的 基礎。
接著,我們以古典樂曲當中也相當常見的拍號 3/4 為例,舞曲形式的華爾滋(waltz)、
小步舞曲(minuet)和馬厝卡舞曲(mazurka)都是拍號 3/4,也有許多民族舞曲或者是民謠是 以拍號 3/4 組成;在我們的範例中,拍號 3/4 以八分音符作為基礎單位,針對 onset 個數 一樣的幾個節奏,將四個複雜度的定義做比較。
最後,我們以拍號 6/8 為例,在進行曲當中有部分是以 6/8 為拍號,還有船歌也經 常是以 6/8 寫成,許多傳統的民族舞曲亦是;而 6/8 與 3/4 乍看之下兩個拍號似乎一樣,
但其實在音樂上卻是截然不同的。
6/8 是所謂的複拍子(compound meter),複拍子每拍可以分做三等分,所以在表示上 一拍為一個複點音,而 6/8 是兩拍的複拍子(compound duple meter),所以通常在表達 6/8 的強弱時,會是「強、弱、弱、次強、弱、弱」,但是在速度快的樂曲中,聽起來就是 兩拍子的音樂,與三拍子(triple)「強、弱、弱」的 3/4 是截然不同的;在我們的範例中,
拍號 6/8 以八分音符作為基礎單位,針對 onset 個數一樣的幾個節奏,將四個複雜度的 定義做比較。
拍號 4/4
圖 22:拍號 4/4,六個 onset,以十六分音符為基礎單位
以圖 22 為例,(a) (b) (c)三種不同的節奏,在樂理上來說,(a)在三者之中是最簡單 的節奏,接著是(b),(b)出現了附點的節奏,也就是 Keith 所定義的 hesitation,但是按照 先前切分音的定義,在(b)當中是沒有切分音的,最複雜的則是(c),以複雜度的基本定義 來說,(c)在第三個 onset 有切分音的出現,是 Keith 所定義的 anticipation;四種複雜度 的值以及每一種複雜度的數值範圍(同一 onset 個數的最小值到最大值)如下表。
表 4:以圖 22 為例之四種複雜度
Complexity Metric LHL Keith’s WNBD
(a) 0 0 0 2/3
(b) 1 0 1 1.5
(c) 1 1 2 1.5
數值範圍 0 ~ 13 0 ~ 13 0 ~ 18 2/3 ~ 20/3
在四個複雜度當中,只有 Keith’s 很明確的分隔出三個節奏的不同,Metric 與 WNBD 對於(b)和(c)無法有所區隔,而 LHL 則是對於將(b)附點的狀況視為無切分音,所以無法 與(a)區隔,但是因為在(c)當中,在切分音出現之後,後面的 onset 都在拍子上,所以以 聽覺上來說,第三個 onset 對於拍子的混淆並沒有造成那麼大的影響。
(a)
(b)
(c)
圖 23:拍號 4/4,五個 onset,以八分音符為基礎單位
接著以圖 23 為例,(c)和(d)的複雜度明顯比(a)和(b)要來的高,在 metrical hierarchy 當中第三拍是一個小節中,僅次於第一拍的重拍,因為(c)和(d)在第三拍當中沒有發出聲 音,因此在聽覺上對拍子的混淆會有不小的作用,而(a)和(b)都是最基本的節奏,兩個的 複雜度應該都接近 0;表 5 分別顯示了四種複雜度的值。
表 5:以圖 23 為例之四種複雜度
Complexity Metric LHL Keith’s WNBD
(a) 1 0 0 0.8
(b) 0 0 0 0.4
(c) 2 1 3 0.8
(d) 2 2 2 1.2
數值範圍 0 ~ 12 0 ~ 12 0 ~ 15 0.4 ~ 3.2
在四個複雜度中,只有 WNBD 的(c)和(a)的值相同,無法明顯區別出兩者的差別,
其他三個複雜度定義,則有效的區分了(c)(d)與另外兩個的差別,因為 WNBD 是建立在 onset 與拍子的最小距離上,所以如同(c)第三個 onset 本身在拍子上時,便無法分辨出切 分音的存在。
有趣的是, LHL 跟 Keith’s 雖然在(a)和(b)都很明確地顯示出了其節奏的低複雜度,
(a)
(b)
(c)
(d)
但是對於複雜度接近的(c)和(d),卻有完全不同的判斷;以 Keith 所定義的複雜度角度來 看,(c)是 syncopation 而(d)是 anticipation,以 LHL 的角度來看,使(c)和(d)形成切分音 的 tied note 都是權重值為-1 的第三拍,但是因為依附在不同強度的音上,(c)被依附的音 符權重為-2,而(d)被依附的音符權重為-3;雖然兩種複雜度同樣都判斷出了切分音的存 在,可是對於切分音的強度有不同樣的解釋。
拍號 3/4
圖 24:拍號 3/4,五個 onset,以八分音符為基礎單位
以圖 24 為例,(a)為小步舞曲當中常見的節奏,是在「拍號 3/4,五個 onset,以八 分音符為基礎單位」當中最簡單的其中一種節奏,而理論上來說,(b)應該是在同樣的狀 況下複雜度最大的;四種複雜度的分析如下表。
表 6:以圖 24 為例之四種複雜度
Complexity Metric LHL Keith’s WNBD (a) 0 0 X (0) 0.8 (b) 2 2 (0) X (2) 1.6 (1.2) 數值範圍 0 ~ 2 0 ~ 2 X 0.8 ~ 1.6
在分析四個複雜度之前,必須先針對 Keith 的複雜度做說明,因為 Keith’s 的定義是 以二的冪次方作為計算的關鍵,再來比對事件是屬於何種類型,所以當在 3/4 拍以八分 音符為基礎單位時,一個小節會被切割為六等分,如果打破二的冪次方的算法,再來比 對,可能會失去原本三種事件類型的意義。
在四個演算法當中,Metric 是最無爭議的,而在計算(b)的複雜度時,LHL 與 WNBD 必須參考下一個小節的第一個 onset,才能計算出正確的值,如果下一個小節重複(b)的
(a)
(b)
節奏,則兩者都可以反映出(a)與(b)複雜度的差別,但若是(b)的下一個小節節奏與(a)相 同,在第一拍有 onset 的話,則(b)的複雜度明顯會降低。
拍號 6/8
圖 25:拍號 6/8,四個 onset,以八分音符為基礎單位
以圖 25 為例,(b)在重要的拍子上少了發聲的點,理論上,(b)的複雜度應該要比(a) 來得大,我們試者以四種複雜度分別計算,如下表;其中 WNBD 根據不同的定義,數 值範圍不同,詳細定義差別會在後面說明。
表 7:以圖 25 為例之四種複雜度
Complexity Metric LHL Keith’s WNBD (a) 0 0 X (0) 1.5 (0) (b) 1 1 X (0) 3 (0) 數值範圍 0 ~ 3 0 ~ 3 X 1.5 ~ 4.5 (0 ~ 0)
在 Metric 與 LHL 的計算方法之下,比較沒有爭議,而且也可以正確反映出複雜度 的區別;我們試者將 Keith’s 的二的冪次方打破,找出可以被計算的方法;我們依照 6/8 拍的結構,在計算δ這個決定 onset 是否在拍子上的數值時,以 1, 3, 6 這樣的數列,取 代二的冪次方,找出比 D 小但最靠近的值。
至於為何選擇 1, 3, 6 這樣的數列,是因為依照拍號 6/8 本身的結構,我們可以將 6/8 拆成 3/8 + 3/8,然後更進一步拆成(1/8 + 1/8 + 1/8) + (1/8 + 1/8 + 1/8)這樣的形式;然而計 算出來的結果,還是無法反映出兩者複雜度的區別,因為第二個 onset 與第三個 onset 之間的距離,是在一個拍子的距離之內,可是沒有更小的解析度單位可以去做分析,因 而造成了如此的結果;這樣的結果也證明了 Keith’s 的算法上,確實是有所限制,無法
(a)
(b)
靈活運用在其他拍號上。 不規則拍號(irregular meter or complex time signature)以及不規則節奏(irregular rhythm, also irrational rhythm or tuplet)兩個面向,這些都是在古典音樂上比較少見的狀況,但在 較無限制的現代音樂當中則經常出現,而我們為了讓節奏複雜度的定義可以靈活的在自
拍號大致上可以分成 simple, compound, complex, mixed 四種;simple 指的就是最基
3 http://www.cs.mcgill.ca/~cs644/Godfried/2005/Fall/pcastr/wnbd.html