一些流行音樂演唱的科學知識

?一些流行音樂演唱的科學知識

糾結考慮了很久，還是覺得有些東西不了解的話，一些合理的事情反而會覺得不合理。但如果要在正文中寫明白透徹，那貌似說教或者說私貨未免太多了一些。

所以，就在這裏吧……先聲明一下，以下內容不全是個人原創，而是多年聽音樂的思考、學習以及和朋友網友交流的結果（畢竟，學而思而學，才是王道）。

（注意，這裏的流行音樂的概念，不是商品音樂。它的定義是：被人民群眾傳聽傳唱的有人聲部分的音樂形式，原則上不超過10分鐘。）

音樂屬於聲音，而聲音是一種波——中學的數學和物理教材上都有提過，如果少年時讀書認真的朋友，可能會仍有印象吧？

無論是人聲還是樂器聲，既然都屬於波，那麼就可以通過數學公式進行分析。在物理研究中，聲音由振動產生，所以任何一種聲音都可以解析分離成多種簡單的正弦波的疊加。

一段穩定不變的聲音，可以分成音高和音色兩個屬性。

音高由聲音的基礎振動頻率決定，而音色由泛音構成情況決定。

所謂基礎振動頻率就是聲音整體的振動頻率；而在這個基頻的基礎上作倍數增加，就會解析得到一個個泛音，這些泛音的整體，就是泛音構成情況。

例如，1939年在倫敦召開的國際會議上，最終確定a1=440赫茲（HZ）為國際第一標準音。一段穩定的a1音，它的基頻就是440HZ，這就是它的音高本質。而實際上，絕大多數人聲和樂器聲的a1音，都不是最簡單的440HZ的正弦波。（我國中學物理教材關於波的章節上，就有過某種樂器的聲波圖，那顯然看起來比較複雜）。在數學的解析下，可以分離成440HZ，880HZ，1320HZ，1760HZ……每一個基頻倍數上分別一個簡單正弦波，直到解析完畢，或者頻率超出人耳極限，或者該頻率上的音量對人耳來說可以忽略不計。

於是，對於a1音，我們可以把880HZ上的函數情況，定義為第一泛音，1320HZ的函數定義為第二泛音，以此類推。而所有第N泛音的集合，就是泛音。在相同的音高，不同樂器聽起來不一樣，本質的原因就是泛音的構成不同——這，就是音色。

為什麼會存在泛音呢？很簡單——無論是你拉一下琴，還是吹一下笛，或者哼一聲歌，最初的聲音在基頻之上是什麼頻率都有的，但只有頻率為基頻倍數的部分，才會在物體中形成駐波，其他的，將很快消散掉。從能量的角度來說，聲波是一種能量，而泛音就是一種高效的儲能方式。

所以，一個形態固定的物體，它的音色是確定的。很多樂器，如小提琴、二胡、笛子等等，其音色一聽就能分辨，就是這個原理。（不過，響鑼這樣的少數樂器除外，它類似於全頻）而人聲雖然構成更加複雜，但原理也是一樣的。

另一方面，正因為聲音也是一種能量，所以聲音的傳播存在一個現象——共振，也就是共鳴。為什麼樂器的聲音能夠傳很遠，而更多的聲音卻往往不能？（例如你用拳頭砸牆壁，一聲悶響，很快就消散了）原因就是，樂器都有一個共鳴箱。小提琴的琴身，二胡的琴筒，笛子的管子……雖然有大有小，形狀各異，本質上都是共鳴箱。

而人唱歌也是如此。氣息從聲帶衝出來，到離開嘴巴（或者少數情況下的鼻子），之間的“路程”，就是一個共鳴箱——不過，因為人不是物件，這裏不叫共鳴箱，而是共鳴腔。共鳴腔包括——喉腔、鼻腔、口腔。

箱和腔，一字之差，意味着，箱是固定不變的，腔卻是靈活可變的——人聲可以發出比一門樂器豐富得多的聲音來，甚至，如果人為製造不止一個共鳴腔，人可以同時發出不止一個聲音（呼麥就是實例，但這裏暫時不討論，只討論一個共鳴腔的情況）。古人總結說，竹不如絲，絲不如肉，就是因為管樂器的共鳴箱往往不如弦樂器複雜，而這兩者又通通不如人體。

所以，在數學意義上，歌手的演唱情況，有很大一部分，可以通過研究其基頻、泛音構成來分析、總結。

而歌手的聲樂技術的練習，大約分為三部分：

第一，鍛煉肺活量、氣息使用效率——沒有氣、氣不夠、浪費氣，你在該出聲時連聲音都發不出，還談什麼唱歌？

第二，鍛煉聲帶，讓聲帶能夠穩定發出自己想要的音高——音高如果不準確、不穩定，就別指望形成優美的旋律了。

第三，鍛煉共鳴腔，能夠隨心所欲地準確調整共鳴腔的情況，發出自己希望的音色——這一部分是最複雜的。多數聲樂技術的分門別類，區別就在於此。

那麼，什麼是好的音色呢？本質來說，能夠表詮釋歌曲內涵的音色，就是好音色。

但是，在這個藝術層面之前，還有一個物理層面問題——越來越多的流行音樂，除了人聲部分，還有多多少少的伴奏的。不少唱功不佳的歌手，唱出來的聲音，往往被樂器聲給覆蓋了，讓人不能明顯聽清他的聲音，這是為什麼呢？（當然，那種為了遮掩演唱缺點而故意掩蓋歌聲的另說）

兩個頻率相同的聲音，振幅（即音量）大的會掩蓋振幅小的——這是很顯然的物理現象。其實，不僅相同的，只要是頻率相近的，都會如此，頻率越接近，這種掩蓋現象就越明顯。

那麼，在伴奏音量確定的情況下，怎麼才能保證人聲不被掩蓋呢？

方法有兩個。第一，提高自己的音量——所謂一力降十會，但這麼做是以氣息和聲帶為後盾的，人體不是機器，不可能無止盡的提高音量。

而第二，則是通過鍛煉，讓自己在3000HZ附近的泛音豐富有力。

為什麼是3000HZ？原因也有兩個。

第一，和聽眾有關——人的耳朵對聲音的敏感區在2000－4000HZ之間，以3000HZ左右為最。（分貝的概念和溫度有些相似，0不是下限，0分貝的定義是普通人耳朵剛好能察覺的音量。但實際上，對不同頻率的聲音，人耳靈敏度是不一樣的，3000HZ左右的聲音，只需要－7分貝就能被人耳察覺了）為什麼會這樣？很簡單——人耳的構造是相同的。它本身就是一個不易形變的共鳴腔，恰好對3000HZ的聲音的強化最大。

第二，和歌手有關——從能量的角度來說，一般管弦樂器的聲音能量分佈，是從0HZ開始越來越高，在500HZ左右達到一個峰值（這個峰值稱為低頻共振峰），然後迅速逐漸降低。而人一般說話的聲音也差不多，在多數頻率段上往往比樂器還低一點，很容易被掩蓋。但是，人在演唱時卻不一樣。演唱的聲音能量，在0－500HZ段遠低於樂器和說話，但在500HZ以上，並非單調的逐漸下降，反而在3000HZ左右會回升出一個峰值（這個峰值稱為高頻共振峰，是演唱時獨有的）。雖然高頻共振峰的實際能量比低頻共振峰小，但和同頻樂器的能量相比，差距卻很大。

也就是說，歌手在自己的高頻共振峰上的泛音越豐富有力，聽在人耳里的效果越明顯，即使在基頻的音量不如伴奏，也不會被掩蓋（所以，唱歌和歌唱，在某種意義上是有極大區別的）。而不同的人，高頻共振峰不一樣，一般男歌手在2500－2800HZ，女歌手在3000－3200HZ。

高頻共鳴峰很重要，能夠良好利用這個物理現象的歌手，能夠將自己有限的音量傳很遠，這在還沒有擴音器的時代，是必修課（雖然那時的人還沒有共鳴峰的概念）。無論是東方的露天戲班子還是西方的室內歌劇院，要讓現場所有聽眾聽清自己的歌聲，不用高頻共鳴峰是不可能做到的。

目前的科學研究認為，歌手在演唱時會有高頻共振峰，原因在於喉腔（這也是為什麼男歌手的高頻共振峰比女歌手低一些——因為男人有喉結，喉腔普遍要大一些）。

而在較早的年代，東西方交流還不多的時候，西方人認為產生共鳴峰必須降低喉位，讓喉腔成為一個單獨的共鳴腔——實際上，共鳴峰的產生和喉位沒有任何關係。中國的很多戲曲演唱，都利用了共鳴峰，但卻是用高喉位在唱。

事實上，雖然現代的研究知道了高頻共振峰源於喉腔，但目前只是知其然不知其所以然。

很多不同的聲樂技術，目的就是追求共振峰（即讓泛音在共振峰附近豐富有力）。從人的自身感受來說，共振峰明顯時，體內會感覺到一個共鳴點，彷彿那個地方在發聲一樣，而聽眾聽起來，會覺得聲音有焦點，或者說，有芯。共鳴點位置的不同，往往形成不同唱法流派。

那麼，怎樣才能使歌聲的泛音豐富有力呢？（注意，這裏說的是泛音，而不僅僅是高頻泛音）

還是那個簡單的道理——人絕對意義上提升音量，終究是有極限的，只能通過共鳴這種高效方式來實現——人的共鳴腔通過鍛煉，是可以靈活多變的。

如生理解剖學的知識，人體共鳴腔可以劃分為喉腔（或者說咽腔）、鼻腔、口腔。

口腔除了嘴巴和舌頭，都是不易形變的，一般來說，無論說話還是唱歌，吐字的基本技巧就是通過口腔形狀的改變來實現的。（也正因為嘴舌非常靈活，甚至可以形成單獨共鳴腔，從而創造了呼麥的唱法，當然，這裏還是不討論這個）

於是，多數聲樂技術，就是通過改變喉腔和鼻腔在發聲過程中的具體作用來實現的。傳統的共鳴劃分，有胸腔共鳴、聲道共鳴、頭腔共鳴。

實際上，胸腔共鳴是不存在的——在氣流經過聲帶形成振動之前，怎麼可能有共鳴？它其實屬於喉腔共鳴；聲道共鳴，就是喉腔共鳴；頭腔共鳴，就是鼻腔及其周圍區域的共鳴（如額竇、蝶竇）。注意，鼻腔共鳴不是指氣流經過鼻腔，從鼻子裏出來。

人在演唱時，嗓子是打開的（所以唱歌前有開嗓的概念），打開的嗓子，喉腔的體積相對來說是很大的。任何一種共鳴，都是喉腔起主要作用，其他地方則相當於微調——共鳴的作用：喉腔>口腔>鼻腔>其他。當然，微調的結果往往給人的自身感受，會覺得共鳴的關鍵在別的地方，而非喉腔（比如，面罩共鳴什麼的，就是如此）。這也是在科學研究不夠深入時，前人總結經驗時會搞出錯誤的命名的原因。注意，這裏不是說微調不重要，只是從科學的角度解釋一下原理，毫釐之別，往往也是相差千里的。

數學、物理、生物方面的準備知識說得差不多了，接下來結合具體的聲樂概念。

如一般大家熟知的唱法大類劃分——美聲、民族、通俗。

美聲唱法，在數學模型上的體現，就是第一重視低頻泛音的共鳴，第二重視接近高頻共鳴峰的泛音的共鳴。

民族唱法，在數學模型上的體現，就是第一重視接近高頻共鳴峰的泛音的共鳴，第二重視比高頻共鳴峰更高的泛音的共鳴。

通俗唱法，在數學模型上的體現，就是什麼都不重視。（這是相對的說法，不是說通俗無共鳴，而是沒有特別側重的方向）

為什麼會這樣？其實也不奇怪。

在擴音器出現之前，不存在通俗唱法——如前面所說，第一要務，不是唱得多好，而是讓現場所有人聽到你的聲音。所以來自西方的美聲唱法，源於戲曲和山歌的民族唱法，都很重視泛音的共鳴。（為什麼一些人覺得民族歌手是晚會歌手？不是因為他們只在晚會上唱，而是晚會那樣的場合，通俗歌手在唱法側重上就天然有劣勢。然而，現場錄音卻體現不出這個差距——在而今的科技哭強下，現場聽歌，和聽現場錄音視頻，仍然是不同的事情。當然，如果你去現場不是為了聽歌，而是為了看人，那就另當別論了。）

當擴音器發明之後，當錄音技術逐漸成熟時，當聽歌途徑越來越豐富了，“讓聲音能夠傳得遠”就不再是歌手的必修課了。極端地說，麥克風讓無共鳴的唱法能夠成立了（當然，在相同科技支持下，有共鳴還是永遠比無共鳴好）。

如果只強調音量、音色、持久力、穿透力等等因素，美聲唱法必然是最科學最優秀的唱法，但是需要牢記，流行音樂絕大多數是有歌詞的。不同的語言，唱歌時咬字的難點是不同的。美聲唱法對於唱中文歌來說，咬字難度非常大，在咬字清晰自然的前提下，要唱得很優美，是極難實現的（這也是為什麼在很長一段時間裏，金鐵霖老師發明的民族唱法會在“江湖”中取得主流地位，因為民族唱法很適合中文咬字）

這大約就是有得必有失了。

通俗唱法相比其他兩種唱法，最本質的特點，就是學習門檻低，不需要強調混聲啊，共鳴啊什麼的需要長期訓練的聲樂技術，但對真聲（即本嗓）的運用，對咬字技巧的雕琢，卻比其他兩種唱法細緻得多。這也是許多人覺得通俗唱法更具有多樣性的原因。不過，強調真聲的運用，不意味着徹底放棄泛音共鳴——通俗唱法的高手，泛音同樣是豐富有力的。

總的來說，三種唱法之間，只有差別，沒有差距。聲樂技術屬於硬唱功，是為了演唱具體歌曲而作的技術儲備。世界上只有適合具體歌曲的唱法，沒有絕對先進的唱法。或者說，一種唱法只要能夠完美演繹一首歌曲，它就是先進的唱法。

一個真正優秀的歌手，理論上應該三種唱法都擅長，並且相互之間靈活兼顧，不僅是“跨界”，更應該“融合”。

以上的所有提到的聲樂技術，都是基於共鳴和泛音的。最後說一個不同的——

蝶竇音：最難練習的聲樂技術（甚至目前還不適合稱為技術），並且不適合多練，目前沒有科學的練習方法，發聲機理也沒有科學定論。世界上用得優秀的，只有曾經的瑪麗亞·凱莉。

蝶竇音的可能原理：發聲時氣息明顯經過蝶竇，而蝶竇涉及軟骨，既非簡單的共鳴腔，也不像硬骨那樣作用微小。從絕對意義來說，任何人無論說話還是唱歌，都有蝶竇音，但基本忽略不計。

蝶竇音的特點：並非由共鳴產生，和一般聲樂意義上的泛音不同，而是一種邊緣音（氣流經過固體邊緣而產生的聲音）——所以，蝶竇共鳴的說法是一種錯誤。實際聽起來，蝶竇音像是帶了混響器，很有立體感。但也正因為蝶竇音不是一般意義上的泛音，所以目前的音樂電器並不能完美模仿——也就是說，蝶竇音的魅力，只有現場聽才會最好，哪怕是經過了話筒，也會一定程度上打折扣，並且是越優秀的蝶竇音折扣越大。

蝶竇音的缺點：基本靠天生，一般人強行練習很困難，並且過度練習會有諸多頭部不適的副作用。長期頻繁使用，容易造成嗓子不適，甚至損害中音質量。

當然，這並不是說蝶竇音就是什麼聲樂技術的傳說級秘籍，請再一次牢記一點——任何聲樂技術是為詮釋歌曲而服務的。

在演唱一首具體的歌時，一種聲樂技術是否應該運用，應該運用到什麼程度，必須由歌曲本意、以及歌手想表達的情感決定。如果純粹是為了秀技術而唱，結果只會是華而不實。