2016年10月19日 星期三

人聲錄音與音群



主日信息中,日華牧師分析音響原理,
提及耳機單元最難應付的必定是人聲。
在物理學上,對比其他樂器,
喇叭要表達人聲,是最為考驗一個喇叭的質素。

主日信息已經提及,喇叭是以電線圈與揚聲器薄膜一起振動,
製造不同波頻而組合成音樂。 要播出一件樂器的一個音,
例如︰C 調的頻率為 256Hz,意思是每秒震動 256 次,
能夠做出 256 次震動而不失誤,就是「音準」。
但每件樂器也有 C 調,鋼琴的 C 調與結他的 C 調不同,
所以,當不同樂器發出一粒音,不但會有波頻,亦會有「音群」。
電線圈與揚聲器薄膜的振動,
就要更快速去表達波頻及波頻之上更細緻的音群,
做出不同樂器的 C 調。

日華牧師分析,對比樂器,人聲的音群最為複雜,
所以是最考驗揚聲器的表現。
質素差的揚聲器,由於振速慢,無法跟上音樂聲軌的步伐,
所以,會放棄部分細節,只演繹主要部分,結果就出現「失真」現象。

因為神所設計的人類,擁有構造複雜的身體,
人類發出的歌聲,比所有人手所造的樂器還要優美,
雖然人類希望以自己的智慧,
製造出能夠完美收錄人聲及播出人聲的機器,
但「錫安劍」出現前,世上是從來沒有這樣的機器。

原理就如一個機械人,要摸仿人類跳舞的動作。
人類就是聲軌,代表整首歌曲的原著,
而機械人就是喇叭,為要原原本本地將整首歌表達出來。
就是於同一時間,模仿人類做完第一組動作,
接下來,再做另一組動作。
我們一起看看以下一段機械人跳舞的片段:

由於機械人的速度不夠快,
為了跟隨拍子,人類做了幾個,甚至十個動作,
機械人只能夠做一至兩個, 其他細緻動作要完全放棄,
才能勉強跟上人類的步伐,不至於整支舞也跟不上。
雖然機械人是盡量模仿,但任何人都可以明顯看出分別,
機械人明顯力有不逮。
沒有一個人會說,機械人能完整跳出人類所做的動作。

因此,機械人的速度越快,還原的動作就越多、越似人類的細緻;
機械人的速度越慢,還原的動作就越少、越粗糙。
而物理學上,喇叭亦面對同一個問題,
「錫安劍」被發明之前,從來沒有任何一種喇叭的速度,
能夠還原全音域錄製的詩歌。
喇叭越廉價,電線圈與揚聲器薄膜的振動就越慢,
越難做出一首歌的細節,甚至只能播出波頻,無法播出音群。

就以音樂聖誕咭上的電子合成音樂 midi 為例,
音樂聖誕咭所用的喇叭是最廉價、最差的喇叭,
為著遷就喇叭的功能,只能播出單音的音樂。
但同一首歌,人聲要比其他樂器聲複雜得多,
因為人聲是神所設計,對比人手所造的樂器,
人聲的音群當然更為細緻。
我們用同一首歌為例子。

YouTube 片段:

We wish you a Merry Christmas x 3
祝你聖誕快樂 x 3

and a Happy New Year
及新年快樂

We wish you a Merry Christmas x 3
祝你聖誕快樂 x 3

and a Happy New Year
及新年快樂

我們可以分辨,人聲對比樂器聲是更為複雜,
因為樂器是以一個又一個波頻發出聲響,成為一首歌,
但人聲卻是以一組音群的方式,發出聲響。
於是,就更考驗單元的極限。

動圈式喇叭由於物理限制,
就如一個機械人無法跟上人類跳舞的動作,
即使盡全力,也無法還原現場歌者的聲音,
只能播出某一個音域,甚至省卻某些細節,
這些情況,也會造成失真現象,
令人聲聽起來變成平面,沒有「錫安劍」的立體現象。

而動鐵式喇叭,更是打從一開始,於設計時已經放棄模仿細緻動作,
才能夠跟得上聲音, 但嚴重缺乏細緻到一個階段,
人聲和各種樂器聲都嚴重扭曲,不似人聲、亦不似樂器聲。

雖然動鐵式喇叭嘗試用不同單元播不同指定音域,
期望能夠集合三個,甚至十二個單元的力量,
播出高、中、低音,還原歌者的聲音。
可是,由於喇叭有互相抵消音頻的問題,
當聲音同時播出,單元之間的聲響就會產生互相抵消的作用,
結果反而令人聲更扭曲、更失真。

但大部分人都沒有聽過原唱者現場的歌聲,
只透過電台、CD、MV 等渠道聽見,
反而以為扭曲了的歌聲,才是歌手原本的歌聲,
這就是日華牧師提及「聽壞耳」的現象。

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Ref: 錫安日報 2012 榮耀盼望 vol. 338 (20160731):


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