聲趣：高音哥為什么唱不過李玟
相信很多朋友看過這樣一段視頻：一個參加選秀節目的男歌手號稱師從隱居于世的國際聲樂大師，練出了滅掉世界的高音。當然，他的現場表現不盡理想，尤其在和李玟 pk 高音的環節，可以說讓人大跌眼鏡了。
視頻片段
? 東方衛視，完整視頻可以到各大視頻網站自行搜索
困惑
作為一個勤于思考的人，看完視頻，腦中一直有個解不開的疑惑 - 他們都是唱“最簡單”的“啊 ~”，為什么一個賞心悅目，一個不堪入耳呢？
困惑之際，突然靈光一閃 - 雖然沒有聲樂相關的專業知識，但可以求助手頭的專業聲學儀器啊！
說干就干！為了便于對比，特意截取了兩人代表性唱段的音頻（友情提醒，音量別開太高 ??）：
李玟唱段
高音哥唱段
因為是對比測試，直接通過纜線以相同音量灌入儀器就可以了：
分別測試了他們的聲壓級，頻譜和 FFT，在數據匯總的那一刻，所有謎團都解開了。
男聲更低更粗糙
作為一個客觀的人,首先需要明確，既然比的是高音，有一點自然不容忽視 - 那就是男聲天然就比女聲低，這是聲帶的生理結構決定的，不需要過多解釋。聲樂上說女聲比男聲高八度（實際在四度到六度）也是這個道理。
聲音粗糙則是一個主觀感受，屬于心理聲學范疇，簡單的客觀分析可以結合頻率和聲壓級。
首先是我們介紹過的聲學掩蔽效應，如果兩個聲音的頻率相近，那聲壓級大的就會掩蓋聲壓級較小的那個。
另外，男聲的頻率低，不同頻率之間的差距更小，混合之后就顯得粗糙。比如一個 1 kHz 和一個 1.01 kHz 的聲音合在一起，就不如 1 kHz 和 1.1 kHz 的合成聽感好，有條件的朋友也可以自行驗證。
高音哥的高音其實“并不差”
從時頻圖（聲譜圖）上可以看出，高音哥和李玟的高音基頻都在 1 kHz 上下，甚至在演唱的這 5 秒內，高音哥基本穩住了 1 kHz 的基頻，可以說還是有一定功力的。
通過數據分析處理器對比兩段音頻
問題的關鍵很多人可能已經發現了，那就是高音哥雖然穩住了基頻，但高頻泛音幾乎一片空白。這才是導致他的高音“尖銳刺耳”的核心原因。反觀李玟，她甚至在 12 kHz 上維持了 65 dBA 左右的聲壓級，高下立判。
高音哥在 8 kHz 以上基本失聲，李玟的聲音則幾乎填滿了高達 12.5 kHz 的頻率
人不是信號發生器，很難準確發出單一頻率的聲音（吹口哨除外，你甚至能吹口哨驗證儀器），聲帶發聲經喉部和頭部等腔體的放大和共振，其實能產生豐富的“泛音”。專業歌手經過訓練，能夠通過技巧控制泛音，從而和普通人“扯著嗓子干吼”拉開了差距。
高音的核心自然就是高頻泛音，從聲學上看，所謂高頻泛音就是高次諧波。諧波對聽感影響很大，甚至奇次諧波和偶次諧波的效果都不同，感興趣的朋友可以查看我們之前關于??諧波失真的科普。
FFT 和有調聲分析也能看出端倪
在 7 kHz 以下頻率，高音哥爆發的能量甚至超過李玟，但最大有調聲可聽度止步 8 kHz 左右。李玟的高次諧波則能量充足，最大可聽度的頻率高達驚人的 14 kHz。
歌手共振峰
這里還可以簡單了解下歌手共振峰（singer’s formant）的概念。
專業的歌劇演唱家可以在音樂廳不借助任何擴聲設備，將歌聲清晰響亮的傳到每個角落，很大程度是不自覺利用了歌手共振峰。
管弦樂的主要頻率集中在 500 Hz 左右，這和一般的人聲是高度重合的。普通人在這種環境下說話或演唱，聲音很難突破“重重阻礙”，而專業歌唱家利用喉部等的共振作用，可以在 2.8 kHz 附近發出一個極高的聲音輻射全場，也正是這個高音凸顯了此類演唱的“歌劇感”。
The Acoustics of the Singing Voice，Johan Sundberg，1977
頻率和聲壓級變化更豐富
諧波豐富的高音聽上去更和諧，但歌聲要優美必然不能單調的重復。
從時頻圖和聲壓級曲線可以看到。在短短的五秒內，李玟的歌聲頻率和聲壓級有節奏的快速變化并緩緩降低（下圖左），高音哥則基本只在一個頻率和聲壓級上（下圖右），這樣的聲音想要好聽是絕無可能的。
這種快速頻率變化就是聲樂上所謂的“顫音”。通過普通的音頻編輯軟件更能看出這種變化：
五秒的演唱時間，李玟歌聲的“頻率抖動”多達約 20 次（上圖左），高音哥只有 10 次（上圖右），這個對比也非常直觀了。
結論
通過客觀數據我們不難看出，高音哥顯然沒有基本的聲學和聲樂知識，雖然能吼出一定的高度，但沒有任何技巧，純粹屬于野路子的大力出奇跡。如果他能靜下來潛心修煉，將來真能成為一代實力唱將也未可知。
