2022年10月22日 星期六

2016年5月29日 星期日

演唱時你真的需要拼命嗎?

演唱時你真的需要拼命嗎?
我為什麼這樣講呢?因為很多人上台表演的惡夢之一就是"舞台上聽不到自己的聲音!!!"從生理學的角度來看,聽覺與嗓音的調整是息息相關的,沒有聽覺的參考,嗓音音量的大小與音高的準確性都很容易失準,也容易引發舞台的焦慮症。
碰到這種情況,大部的人都會怪現場音效及環境噪音,同時也會怪伴奏樂團老是跟自己過不去,『幹嘛那麼大聲!』其實你誤會了,我從聲波的基本原理說給你聽,你就會明白沒有人找麻煩,而是自己不知道怎麼去駕馭聲音。
請先聽聽下面兩個聲音的樣本,這是用兩種不同的發音方法,來唱同一段旋律而得到的兩個樣本,先聽一遍[樣本1]及[樣本2]清唱,再聽兩個樣本各配上交響樂團伴奏,你應該可以感覺到兩種歌聲在聽覺感受上,是有明顯的不同,特別是歌唱同時有伴奏的襯托時差別更大。

影音檔1/ [樣本1清唱]https://youtu.be/4f7f59CIMoI
影音檔2/ [樣本2清唱]http://youtu.be/9SzD05F0INA  
                 
影音檔3/ [樣本1+交響樂團伴奏]https://youtu.be/65nB7gt7yGM
影音檔4/ [樣本2+交響樂團伴奏]https://youtu.be/slqSRHR-zTU
[樣本1]是有共鳴的聲音,聽起來聲音比較明亮有力,而且可感受到音頻裏的高頻泛音;
[樣本2]是屬於錯誤的唱法,聲音被壓在下咽部,音色較暗沉。
如果兩者都配上交響樂團的伴奏,會呈現更明顯的不同。
影音檔3/是[樣本1]在樂團伴奏下的聲音,雖然伴奏樂團的平均響度高於[樣本1]大約5dB,[樣本1]歌者的聲音還是可以聽得很清楚。
影音檔4/是[樣本2]配上交響樂團伴奏,[樣本2]的聲音很明顯的被覆蓋在伴奏音樂之下,歌者的聲音比較聽不清楚。
以上的例子在實際的演唱中屢見不鮮,幾乎是每位新手歌唱者共同的難題,在交響樂團的伴奏下,如果你的歌唱的方法類似[樣本2]的話,一定會唱得很辛苦,聲音傳送不出去,甚至因為想唱大聲點,而不當的使用力氣,聲音會更糟糕。
[樣本1]與[樣本2]的聲音,到底是什麼原因使得聽覺感受會出現如此明顯的差別呢?
如果大家還記得的話,在上一次PO文中曾提到頻譜是分析聲音的重要工具,現在我就把[樣本1]、[樣本2]與伴奏都截取聲波圖的同一時間之小段來分析;首先我們截取聲波圖切面,並以切面的聲波計算出頻譜,繪製成圖,(圖1a~c)分別為[樣本1、2]及樂團伴奏的頻譜樣本。
(圖1a) [樣本1]歌唱之頻譜(76.4dB,SPI= -1.9dB)


(圖1b) [樣本2]歌唱之頻譜(77dB,SPI= -29.4dB)


(圖1c) 交響樂之頻譜(81dB,SPI= -17. 2dB)


橫軸表示頻率,縱軸表示各個聲波的強度。
結果發現[樣本1、2]及交響樂團,三組樣本都各自有其特有的圖形架構,(圖1a)、(圖1b)、(圖1c)分別表示:
樣本1的頻譜(1a)、樣本2的頻譜(1b)以及交響樂團的頻譜(1c)。
在歌唱[樣本1、2]我們發現人聲頻譜的特色之一就是有豐富的「泛音」,透過聲道及氣流的控制,這些泛音會聚集在三到四個頻率帶這就叫做「共振峰」,也就是說在共振峰的頻率帶之處,就像有個隱形的輸送帶,幫助於該頻率帶聲音的傳送及增強聲波強度,這就是共鳴對聲音最大的貢獻,而且我們發現可以1600Hz作為界線,若是歌唱的聲音共鳴良好,在1600Hz以上的區塊,將會出現明顯的共振峰,如(圖1a)[樣本1]。相反的,如果人聲共鳴不佳,在1600Hz以上,就不會出現明顯的共振峰,如(圖1b),器樂通常也不會有明顯的共振峰,如(圖1c)所示。
在器樂的部份~
一般而言,交響樂團樂器的頻率大約從80到500Hz的範圍,頂多到1000Hz,而80到1000Hz則會因樂器的配置不同,而產生不同的頻譜,(如圖1c)所示。
80到1000Hz恰好是人聲基礎頻率(f0)的分佈範圍,整體來講,這麼廣泛的範圍,人聲很容易被樂器的聲音所遮蔽,要穿越樂團的聲音更是何等的困難,所以在舞台上,聰明的歌者會善用人聲泛音眾多之優勢,來產生高頻的共振峰,並且利用器樂缺乏泛音的弱點來克服這個考驗。
我們用不同的顏色來畫頻譜的線,你就會更明瞭了。
(圖2a) 紅線表示交響樂團、綠線表示[樣本1]
(圖2b) 紅線表示交響樂團、藍線表示[樣本2]


也就是說我們分別用[樣本1]與[樣本2]來與交響樂團相比,我們可以明顯的看到~
[樣本1]在1600Hz以下雖然強度敵不過交響樂團的聲音(76.4dB vs.81dB),但是他卻在1600Hz以上卻凝聚成很強的共振峰,如(圖2a)所示,所以即使低頻的部份受到交響樂團壓制,但是高頻共振峰卻足以讓聽眾還原為原來的調性,這說明為何[樣本1]的聲音,在交響樂團的伴奏下,聽起來仍然很清楚。
[樣本2]的聲音就不同了,因為[樣本2]未善用共鳴的方法,所以頻譜的高頻率區塊(>1600Hz)並未出現明顯的共振峰,如(圖2b)所示,且低頻區塊也敵不過器樂的伴奏,所以樣本2的聲音幾乎全面受到樂團伴奏的壓制,如(圖2b)所示,聽眾的感覺就會聽不到演唱者的聲音,假若你又以為大聲唱就可以了,那就更錯了!因為再大聲,你也比不過整個樂團的聲音。
在歌者方面~
最佳的護身符是妥善的運用共鳴來確保高頻率區塊的共振峰,當你在巨大的背景音樂下,靠著這壓不倒的金屬般的"ㄍㄧ""ㄍㄧ"聲,你會唱的更自在更安心。
最後,我們把[樣本1]及[樣本2]的頻譜都以1600Hz為界,切割為兩部份,我們先聽1600Hz以下低頻的部份,再聽1600Hz以上高頻部份。
影音檔5/ [樣本1]的頻譜以1600Hz為界,切割為兩部份:
1600Hz以下低頻與1600Hz以上高頻部份 https://youtu.be/rJYJoAlZU_A
影音檔6/ [樣本2]的頻譜以1600Hz為界,切割為兩部份:
1600Hz以下低頻與1600Hz以上高頻部份 https://youtu.be/X7lza9P607c
在高頻的部分,樣本1出現很明顯的"ㄍㄧ""ㄍㄧ"聲,這表示共鳴的效果,使得高頻區塊的聲波能量特別強,樣本2雖然有"ㄍㄧ""ㄍㄧ"聲,但是太微弱了,由這些現象可見,"ㄍㄧ""ㄍㄧ"聲的大小,可以反應高頻共振峰聲波能量的強弱,高頻共振峰越強,你的"ㄍㄧ""ㄍㄧ"聲就越明顯,如果你唱歌時可以確實掌握像[樣本1]金屬般"ㄍㄧ""ㄍㄧ"聲的引導,以後在舞台上演唱,絕對沒有在怕的!祝福你傳聲成功!

陳威璋 撰寫 ~本文內容歡迎引用,但須註明出處。

陳威璋耳鼻喉科及美聲門診
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2016年2月29日 星期一

歌唱的解剖與生理學(下集)~進階篇

歌唱的解剖與生理學(下集)~進階篇
聲道的空間及形狀改變時,頻譜上所出現的變化

你知道嗎?
共鳴在頻譜所產生的變化可以告訴我們~
   1. 共鳴為何會增強音量
   2. 共鳴為何會使聲音變亮
   3. 如何運用共鳴使唱歌變的不費力
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       在上集我們曾舉出舌根與軟齶擺放的位置不同,形成兩種不同形狀的聲道(如圖1所示)
第一種情況(a組):舌頭保持前放、舌根平、軟顎提高,這樣的聲道不易阻塞,我們將之稱為「聲道通暢型」;另一種狀況(b組):舌根向後縮、軟齶未提高,這樣子的聲道容易阻塞,我們稱之為「聲道易阻塞型」。我們先聽聽實際錄音的樣本
a為通暢型 http://youtu.be/3aXoi0LAeFU
如同上一集(a組)聲音聽起來有共鳴,發音較不費力,聲音響度較佳,聲音較亮。
(b組)聲音聽起來共鳴較差,發音較緊,聲音較暗。
雖然有些人聽了聲音之後,可以分辨何種聲音是來自何種聲道,但不能馬上分辨的人也大有人在,就算能夠分辨聲音是來自哪一個聲道,也無法具體量化兩種聲音的差別;能夠把聲音的感覺客觀的量化,才能有助於聲音的研究及客觀的評比,而且有了數據提供評比才能夠做到聲音長期的評估與修正。
       隨著數位科技的進步與計算速度的改善,未來我們還有可能在練歌或矯正聲音時,運用"頻譜"做聲音立即的量化分析,來增添另一個回饋功能以幫助學習。本文將以頻譜分析的結果,比較兩種聲道所發出的聲音有何不同,也期待大家進一步思考這些頻譜圖參數的差異,所代表實際聲音上的意義。
        我們採取與聲道共鳴較有關連性的三個頻譜參數,依序說明如下:
 (1). 高頻區與低頻區的聲波能量差
我們先比較a組及b組的不同(見圖2)
橫軸為頻率,縱軸為強度,以1600Hz作為高低頻的界線,SPI=(1600Hz到4000Hz之聲波能量總和減去1600Hz以下聲波能量的總和),結果我們得到這兩個樣本的數據,
通暢型為 -3.33dB、阻塞型為 -8.50dB,表示通暢型的高頻聲波能量遠大於阻塞型;也就是說共鳴是否良好,在頻譜中可以看到高頻區聲波能量明顯的提高,用通俗的話來講就是「共鳴好,聲波強」,特別在高頻區是人聲共鳴的主要效應之一,這種現象主要的機制是來自於共振峰。
 (2). 共振峰
凡是以振動發出的聲音,除了基本的音頻(f0)以外,還會帶著一長串的泛音音頻(如圖3a)
這些泛音頻率與基頻成等差排序(1xf0,2xf0,3xf0,4xf0,5xf0,6xf0,7xf0,8xf0⋯),泛音每隔8度 ,音量減少12dB(如圖3a)(1f0,2f0,4f0,8f0,16f0,32f0⋯)因為音量小,我們的聽感只在感受到基頻f0,但是當聲音進入了共鳴的聲道,歌者可以調整聲道的形狀,而這個時候本來規規矩矩照排的泛音列會在聲道中互相碰撞,結果讓有些音頻變強,有些則被削弱,最後形成二至三個傳音最理想的區塊(如圖3b所示)
如果音頻在這個區塊內,聲音會傳送的比較好,聲音的能量也會變強,以同一個頻率而言(圖3a)的響度加上(圖3b)的響度,正好等於(圖3c)的響度,最後會變成三至五個聲波能量所聚集的山頭(如圖3c所示)
這個山頭就是所謂的「共振峯」;由(圖2)大家可以看到實際的例子,兩組不同形狀的聲道所產生聲音的頻譜,大略聚成三個主要的山頭,而且共鳴較好的a組聲波的強度都比b組強,特別是在高頻率的區塊。事實上,出現在大約3000Hz的共振峯,聽起來會有金屬般的光澤及水晶般的鈴聲的感覺,而且不會被周遭的聲音所遮蔽,這也是歌唱家一生所追求的"穿透性"。
(3). 基頻(f0)與第一共振峯(f1)的相對關係
這部分的理論根據是來自近代的聲學大師 Ingo Titze,以物理學的原理及實驗得到的結果,而且因此得到許多f1與f0的交互關係上有價值的理論。
我們把橫軸設定為時間,頻率設定為縱軸,紅線表示第1和第2共振峯;藍線為音頻及泛音(見圖4)
根據Titze的研究,聲道的聲波壓會回朔影響到聲帶,如果從聲帶發出的音頻與共振峯的頻率形成一種搭配的關係,聲音的傳送最理想。
但是共振峯與泛音音頻怎樣才是最好的配合,依Titz的說法:
(a) f1不要低於f0,也就是說在f1與f0、2f0或3f0相交叉時,很容易出現能量不穩定的狀態,甚至於破音。由我們的案例中,f1、f2的良好的相對關係,通常是出現在共鳴良好的聲音裡,因為f1、f0的良好搭配會使音頻更容易傳送,且更清晰。
(b) 兩者需十分接近,因為只有在很小的頻率差距內,兩者才會出現非線性的互動,因而引起聲帶的自發性的振盪,這樣就會增強聲帶的振幅如同增加彈性一樣,這也是為何共鳴會使聲波強度增加的另一個原因。
最後,以一般用在聲音分析中檢測聲波頻率及振幅規律性的參數 jitter、shimmer,以及聲門諧音/ 噪音比(HNR)【註解1】,結果(如表1)所示
a、b兩種不同的聲音,在這三項參數並無明顯差別,表示造成a、b兩組頻譜的差異,並不是來自聲帶的因素。
結論:如果你很有耐心的看完此po文,我必須給你按個”讚”,而且我相信你的努力不會白費,你對共鳴原理的了解一定又進了一大步。
雖然這只是其中的一個例子,但是我們臨床上看到類似的情況比比皆是,整體來講,影響f1、f2最多的是舌頭與口型,f3、f4影響最多的是咽喉空間的大小以及軟齶。

如果你對這方面的知識有興趣,但還沒有很明白如何運用共鳴的方法來增強的聲音的音量及亮度,陳威璋醫師歡迎您來接受諮詢和數位評估及實際運用上的練習。
【註解1】
Jitter: 是指在數位信號中,不規則的頻率出現在聲波周期的比例(%)。
shimmer: 不規則的震幅周期出現率。
HNR: 表示在聲波周期內,合乎周期的諧音與不規則雜訊比例。

陳威璋 撰寫 ~本文內容歡迎引用,但須註明出處。

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2015年12月24日 星期四

歌唱的解剖與生理學~進階篇上集

歌唱的解剖與生理學~進階篇
       根據過去大家對部落格PO文的反應,一般認爲, 較不容易了解的地方是"有關頻譜的物理概念"以及"發音的解剖生理學",因為這並不屬於許多朋友的專業項目,要在短時間內完全融會並非易事,不過,為了讓想多了解嗓音問題的朋友能有更大的收穫,我們還是會保持耐心,從各種不同的角度,以最易了解的思考方式,讓各位同好在歌唱或說話時能得到實際的幫助。
       本文我們把主題分成上、下集,上集重點放在「與歌唱有關的解剖生理學」,尤其是"聲道"(vocal tract)上面;下集進一步了解的是「聲道的空間及形狀改變時,頻譜上所顯現的變化」,我們可以根據頻譜的變化,推論如何調整聲道空間及形狀,以改善聲音的品質。

【上集】
                                   (圖1)

       每當拿到解剖圖時,第一印象就是眼花撩亂、曲曲折折、形狀詭異,不過大家別擔心,等您看完本文說明後,對歌唱的解剖生理就會有頭緒。
       我們知道,解剖生理對於歌唱原理的了解非常重要,而歌唱者對解剖生理學的了解,也是不可迴避的;熟知解剖生理學的人,歌唱時腦中都會有個導航地圖,因此希望您看完本文後,在唱歌時,腦中自然會浮現解剖構造的圖像,就像回到自己家一樣的熟悉。
       初看解剖圖時,先不要被許多不相干的構造弄昏頭,跟歌唱有關的就只是一條通道,在通道的兩側有許多住戶非常喜歡搬來搬去,而且還常常堆了許多東西在通道邊,並且引起通道的阻塞,因此聲波就過不去了。   
                                   (圖2)
        這是頭顱模型稍微靠右側的縱切面(圖2),我們把通道塗上顏色來加強視覺效果,這就是聲波的通道=「聲道」,也是決定聲音色彩的主要地方。
        除了腦中存在的通道概念外,我們也要對通道兩旁的住户熟悉,請看(圖2),這樣才能時時控制聲道的通暢,進而成為熟練的歌者。這個通道起於"支氣管",上達"唇部出口";我們以聲帶為界,下面是氣管,又稱之為「氣道」,氣道本身是由軟骨ㄧ環一環所構成的,主要為空氣通過的管道;在發聲方面所負責的工作,則是將氣流強度及流速的訊息傳回給腦部,讓腦部可以根據此訊息來協調聲帶製造當時最適當的閉合及張力的條件。聲帶與氣流之間的互動是種很微妙的協調,也牽涉相當深奧的理論,這部分我們以後還會專文討論。
       本文要討論的主要重點是「聲道」,聲道是近代音聲學著墨很多的地方;在過去大家幾乎都把發聲原理的重點放在氣流與聲帶的互動上,且當時科學家也認為,聲道所產生的共鳴與聲帶振動所發出的聲源,兩者是互不影響的,但這個論點很快就被近代的學者以數理模型推翻了。
       近代的學者認為,聲道形狀是多變的;聲道形狀改變後,聲波通過時會產生不同的干擾,抵消或強化最後會凝聚成4到5個區塊,這就是共振峰,也就是聲波所凝聚的主要音頻;這個音頻調整得當,不但會改變音色,聲道中的聲波也會跟聲帶的聲源產生"回推現像",使聲帶張開時幅度更大,關閉速度更快,這樣,歌者只需用很小的力道,就可以完成聲帶的振動功能。
       
       聲道的特殊功能是來自形狀可多變的通道,為了讓各位了解如何保持通道的通暢,我們現在開始來ㄧㄧ清查在通道外圍的住戶,看看他們是如何影響聲道的形狀。先由靠聲帶這一邊說起~
(1)假聲帶
                                   (圖3)
假聲帶位於聲帶上方,與聲帶平行的突起軟組織,它的功能其實與假聲無關,假聲帶內部有豐富的腺體,可以保持聲帶的潤滑,它的真正功能,除了潤滑聲帶之外,主要是在"保護呼吸道",當嗆到時,它可以收縮以阻擋氣管入口;但從病理的角度來看,當呼吸道受到長期的刺激,例如長期抽煙、鼻涕倒流、胃食道逆流時,假聲帶會變得肥大,甚至大到超過真正的聲帶,影響發音的功能。如果聲帶本身有病變或缺失時,例如聲帶痲痺、聲帶萎縮、長期聲帶發炎時,假聲帶也會有取代真聲帶功能的意圖,因此,ㄧ般我們看到假聲帶特別明顯時,通常表示聲帶或喉部有不正常的地方。
(2)會厭軟骨
                                  (圖4)

會厭軟骨是個還不能完全確定功能的解剖構造,一般認為,它的主要功用是保護氣管,以免被食物嗆到;除此之外,在歌唱的技術方面,唱歌時它與假聲帶一起收縮在喉部氣管出口處,形成聲道起始點的ㄧ段狹窄段,這個狹窄段馬上又接到喉部寬敞的通道(兩者切面積比為1:16),有如管樂器的吹口,如果控制得宜,以模型實驗可以產生3000赫左右的高頻共振峰,這就是所謂的''歌唱家共振峰'',也就是我們聽歌劇演唱家歌唱時,可以感受到聲音裡有金屬光澤的成份。不過,要特別告訴大家,產生類似的共振峰不只有一個方法,每個方法都有該的注意的地方,如果方法不當都有可能會傷到聲帶。
(3)舌根部
                                     (圖5)

這是指舌頭後面三分之一的部分,舌頭基本上是個強而有力的肌肉組織,歌唱時如果有緊張的狀態,最明顯的是出現肌肉緊縮,造成舌根往後縮,聲道很明顯就會受到擠壓。
(4)軟顎、懸雍垂及鼻咽入口
                                   (圖6)

我們將這三者合併說明,因為三者息息相關;事實上,懸雍垂就是軟顎的最末梢,這裡的控制也是歌唱的重要技術之一,特別是它們在鼻咽入口的微調功能,對音色調節及聲道共鳴都有很重要的影響,這個部分的奧祕,未來都會專文討論。
另外,再仔細瞧瞧就可以發現,聲道有非常特殊的構造 ,大家可以從解剖圖上看到,
                                  (圖7)

"會厭軟骨及喉管的出口處(橘色區塊)"、 "軟顎與鼻咽入口(綠色區塊)"以及"軟顎與舌根進入口腔入口(黃色區塊)",都會出現相同的形狀,那就是類似管樂器的吹口,連接到ㄧ段較大的通道,這個通道的形狀就如同管樂器ㄧ樣,在共鳴方面可能有其特殊的意義,這是值得將來進一步研究的地方。      
(5)口腔及出口(請往上看圖5)
口腔的空間受到舌頭位置很大的影響(特別是舌面的高低),可以說這也是歌唱時,ㄧ方面為了母音的清楚,另一方面又要考慮共鳴的要求,兩者之間常會有不得已的妥協。
口形的影響也是不可忽視的,尤其對"音量"的影響會達到6分貝之多;不過,需要在此一提的是,歌曲的種類繁多,每個人的偏好也不同,各門各派也各有堅持,例如 belting 與musical 所強調的聲道形狀,前者注重咽喉打開,嘴形不要太大,整個聲道形成兩個相對的錐狀體;後者則強調口腔要打開,形狀上較像喇叭狀。
各種音樂的要求,在音色及音樂的表達方式各有不同,原本是無可厚非,但是基本原理"合乎科學法則,合乎人體構造",才能真正達到省力,並且減少受傷,例如我們所談論到的原則「聲道要打開」更是不變的真理。
       以上是有關的解剖構造的說明,特別是在聲道部分,相信大家看完後,都會有原來如此的感覺。下一集我們將整理「不同的聲道調整,會產生哪些不同的效果」,讓各位了解,我們學唱歌時,當老師不斷地強調舌頭擺在哪邊,軟顎如何調整,事實上都是在教我們調音,而在調音的過程中,如果心中有解剖生理學的概念,腦中有聲道的圖像,這樣的學習才會達到真正的效果。
(未完待續)
歡迎引用,但需註明出處。

2015年11月28日 星期六

什麼是嗓音美聲門診

♪你需要好聲音嗎?
你期待歌聲嘹亮,說話中氣十足嗎?
嗓音美聲門診會實現你的夢想!

什麼是嗓音美聲門診?
"嗓音美聲門診"就是運用美聲歌唱法的精髓,來改善嗓音功能的一種獨特的治療法。這些美聲歌唱法的精髓,事實上都是可以運用科學原理來分析及印證的。
運用這種方法我們可以~
1.改善發聲功能,讓你的嗓音宏亮,說話不費力。
2.治療聲帶的疾病,包括減少聲帶的壓迫,讓聲帶結節消失;增加聲帶的反彈力,改善聲帶閉合不全;改善共鳴,治療不當的鼻音及喉音;減少肩頸及喉嚨的酸痛。
3.適合工作需要常說話的各行各業,例如:老師、舞台工作者、歌唱家、業務員、導遊等等,以及中年以後,聲帶功能出現老化或退化。
4.針對因為聲帶麻痺、聲音老化或巴金森氏症引起的音量不足,加強聲帶功能,改善聲音。

如果您在嗓音方面需要陳威璋醫師協助,
請先預約掛號 ♪『嗓音美聲諮詢門診』

2015年8月11日 星期二

[台大普物實驗上] 腔體共振實驗實驗講解

最近在網路上瀏覽一些文章的時候,意外發現這個短片,值得大家看看,事實上這個短片是屬於教育部策劃的「邁向尖端教學計劃」,是在「台大物理系」所做的「物理實驗教學實況」。
這是由傅昭銘教授指導鍾旻峰助教來主講,主題是「腔體共振實驗」,內容豐富非常精彩。
我們人體共鳴的功能其實是由「腔體共振」及「管道共振」兩者所組成的,而且有許多共鳴的原理是屬於兩種之間的混合,所以我們特別把這篇影片與陳醫師之前在部落格上,所發表的有關聲音共鳴的文章連結http://vocalspecialist.blogspot.tw/2011/05/5.html
請大家對照研讀,相信對共鳴會有更深層的認識。



2015年3月20日 星期五

http://youtu.be/OMn8sjC4j2c