[数学物理]歌曲消除人声的原理 • •
在卡拉ok唱歌,可以切换原唱和伴唱。

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这里有几种技术,一种是立体声的两条轨道(左和右声道,一条是原唱,一条是伴唱。

就像原来的VCD碟可以切换国语粤语。

• 有的时候有的歌曲只提供了原唱,伴唱轨道的音乐是后来的卡拉OK 制作者重新制作的,导致原唱伴唱听起来差别很大。

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第二种技术是,两条轨道组成立体声,其中的人声可以消除掉,也可以保留,形成原唱和伴唱。

这就是我这篇文章的主要介绍内容。

刚才说到,有的歌曲提供了原唱但是没有伴唱,既然我们有消除人声的技术,为什么不直接消除人声,而要重新制作伴奏?肯定是因为消除不了人声,或者消除人声遇到很大障碍,才这么做。

那么什么情况下可以消除人声,什么情况下不行?这就涉及到消除人声,也就是上面说的第二种技术的原理。

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首先让我们用两个正弦函数代表两段音频: •
A • = • s in(t •
B • = • -sin(t •
那么现在我把两个音频信号的电压相加,A+B • = • 0,得到的结果就是一条电压为零的直线,听不到任何声音。

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但是如果单独听两个信号,不管幅度是正(A还是负(B,耳朵听起来是没有区别的,都是正弦波。

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如果您能够理解上面说的内容,请往下看: •
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立体声音乐之所以会听起来是立体的,是因为两个耳朵听到的声音在相位、幅度,甚至频率(简单的说就是内容上有区别。

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假如有一首歌的伴奏部分是立体声,伴奏的左声道用C表示,右声道用D; • 人声演唱部分是单声道的(一个音频信号平均分配到左右两个声道,用E表示。

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如果我们用F和G表示这首歌左右两个声道的音频信号,那么在播放这首歌的时候,左边耳朵听到的就是F • = • C +E,右边耳朵听到的就是 G • = • • D +E。

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现在我们把F这个信号乘以-1,或者说把电压符号改成负的。

然后把 • -F • 和• G • 两个信号相加: •
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- • F • + • G • = • - • C • - • E • + • D • + • E • = • D • - • C •
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因为C和D两个伴奏信号的内容是不相同的,所以D-C • 不会让D和C互相抵消,还是能听到C和D这两个伴奏的声音(只不过混成了一个声道,不能当立体声听了。

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但是我们的人声信号E,在这次相加之后就完全没有了。

这样就做到了消除人声。

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另外可以得出以下结论: •
1 • 只有【双声道】,并且伴奏为【立体声】,人声为【单声道平均分配至左右声道】的歌曲可以用这种方式,也就是通常所指的这种方式,消除人声。

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2 • 如果伴奏中有单声道成分(左右两个声道相同的部分,将会被消除。

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3如果人声中有立体声成分(混响、回音、镶边等等效果,将会被保留。

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卡拉OK伴唱的技术还有一种,就是原唱是双声道的,伴唱也是双声道的,共4条音轨,直接选择即可,不需要处理。

现在很多歌曲发行的时候就是面向卡拉OK的,作者制作了高质量的伴奏带,就可以这么弄;以前的卡拉OK(包括现在的大部分用的CD/VCD格式总共就两条音轨,利用两条音轨完成原唱加伴奏是很重要的技术;随着时代的发展,存储、回放技术的进步,也许有一天除了搞音频的,没有人会记得这种古老的人声消除技术。