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。

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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

b是阻塞型 http://youtu.be/f5Gx0zOIzxc

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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