iZotope｜流行音乐 100 年的频率平衡对比



为什么 Beatles 的录音听起来是那种味道？20 世纪 50 年代 Rudy van Gelder 制作的经典爵士录音又是怎么回事？为什么当我调大 Dr. Dre 制作的音乐时，我汽车的牌照会震动得像要掉下来一样？

我们可以通过多种方式量化录音之间的差异或相似性。音频技术多年来的发展为我们提供了各种了解所听声音的方法。我们拥有可以帮助观察频谱、中长期音乐与技术动态、平均电平以及其他特性的计量表和可视化工具，从而帮助我们描述声音。

iZotope 制作了一款名为 Tonal Balance Control 3 的插件，它将这些信息整合到一个可视化界面中，让用户可以将一首（或多首）歌曲的频率平衡相互比较，或者与理想化的形状进行对比；这使得看清这些迥异录音之所以听起来如此不同的原因成为可能。

如果我想让特定的录音听起来像 Motown 的录音，我需要重建那个环境，精细到房间和设备，更不用说还要拥有 Bob Olhsson 那样的耳朵。无论选择哪个时代或任何录音媒介，技术始终在塑造最终产品的声音。

Tonal Balance Control 插件已整合到 Ozone 和 Neutron 中，因此我可以比较各种音乐以更好地理解我所听到的内容，并调整我的母带 EQ，使频率响应曲线与目标源保持一致。（我内心的极客因这一前景而欢呼雀跃。）

许多工程师一直使用 RTA（实时分析仪）来检查混音的频率响应曲线，但这是一种比较源端与目标端的全新方法。

请注意，Tonal Balance Control 通常用于辅助测量和调整混音的平衡。然而，在这种情况下，我们将其作为一种分析工具，用以了解古往今来多首歌曲的频率平衡呈现何种形态。

鉴于录音技术和制作手段在整个 20 世纪发生了显著变化，录音的声音也同样发生了翻天覆地的变化。为了本文的目的，在我们检查具有开创意义的歌曲的频率平衡时，我们将使用一个现代参考标准进行对比：2018 年 GRAMMY® 最佳非古典类工程录音奖得主，Bruno Mars 的《24 Karat Magic》。这将是我们的频率平衡基准。



下方的截图是歌曲《24 Karat Magic》的频率平衡快照，并与 TBC 插件中的 Bass Heavy 预设进行了对比。你可以看到 Bruno 的 EQ 曲线（那条细白线）整齐地落在 Bass Heavy 音乐建议的频率/振幅边界内。


Bruno Mars 参考，《24 Karat Magic》

这里有一个更简单的方法，可以在 Broad（宽频）模式下观察四个频段的频率内容：


Bruno Mars《24 Karat Magic》参考，宽频模式

现在进入有趣的部分：经过对古往今来录制音乐的一些实验和对比，以下是我的发现。



1920 年代以前


在录音被制作并在黑胶和漆盘上发行之前，所有录音都是通过声学转录设备完成的，例如 Gramophone 或 Edison 蜡筒机（如上图）。苏格兰人对由此产生的声音质量有一个特别的词描述，我在这里就不提了，但它是当时最时髦（也是唯一）的转录技术。只能说，它不具备我们对当今音乐所期望的那种质量。

对于我的第一个示例，我选择了 Nora Bayes 演唱的 George M. Cohan 歌曲《Over There》，因为它似乎是 78 转 10 英寸漆盘黄金时代第一次世界大战录音的典范。这是《Over There》（细白线）与我们的目标 Bruno 基准的视觉对比：


George M. Cohen，《Over There》

如你所见，中频很多，并没有多少能让车牌晃动的低频。高频在约 3 kHz 后就开始衰减，但你在图表上看到的高频能量其实来自于唱片的表面底噪。播放 78 转唱片的留声机会产生大量的底噪、爆音和咔哒声，从而形成了这个频率隆起。

请记住——这种声学录音是通过在管弦乐队附近放置一个喇叭，并使用连接在锥体末端的针头将声波物理地刮入旋转的蜡质或漆质录音媒介中制成的。非常硬核。



1920 年代


虽然声学录音技术从 19 世纪后期就开始使用，但 20 世纪 20 年代中期电声录音技术的进步开启了音乐真正商业化市场的开端。Western Electric 率先研制出第一批电力转录设备，其特点是使用电放大麦克风驱动飞轮推进的漆盘刻纹机。虽然其简单得近乎原始，但它允许制作人真正深入到深南部的田野中寻找并捕捉新的歌曲。

我最近在听纪录片系列的配乐，感叹技术如何直接影响艺术，或者在这个案例中，直接影响音乐。如果你听早期的 Jimmie Rodgers 录音，比如《Waiting for A Train》，然后将其与为《American Epic》原声带录制的现代艺术家进行比较，比如 Bettye LaVette 的《Nobody’s Dirty Business》，其音质的相似性令人震惊。不仅在频率响应方面，而且在表演中乐器之间的平衡也相似。

当然，其中很大一部分归功于现代使用了与 1920 年代相当的机电磁盘录音机和麦克风，但在每种情况下，音乐平衡都是通过在麦克风周围物理移动音乐家和乐器来实现的，以达到和谐的平衡或乐器的“混音”。

使用 1925 年 Jimmie Rodgers 的作品，这里是 Tonal Balance Control 中 Broad（宽频）和 Fine（精细）视图的截图（分别以整体和颗粒化水平查看频率平衡）。


Jimmie Rodgers，《Waiting for a Train》宽频视图


Jimmie Rodgers，《Waiting for a Train》精细视图

有趣的是，这次录音的大部分能量都在中频，3 kHz 以上有严重的滚降。那个时期商业发行的低频有些被削减了，因为声学唱机无法在不失真的情况下可靠地重放低频。我怀疑这个重制版做了一些降噪处理，因为图表上看不出明显的高频表面噪声。

录音技术在 20 世纪 30 年代和 40 年代相当一致，艺术家们直接在涂有漆层的铝盘上刻录歌曲或“侧面”。这意味着任何错误都会报废漆盘母盘，随后的录制必须重新刻录到新盘上。简直是野蛮。

虽然媒介保持一致，但麦克风技术得到了改进，随着工程师开始使用多个麦克风来弥补单个麦克风周围摆放音乐家时的空隙，录音技术变得更加复杂。

需要注意的是，到目前为止所有的录音都是单声道的。



1940 年代

40 年代流行录音的样本包括 The Mills Brothers 的《Paper Doll》、Artie Shaw 的《Frenesi》、Xavier Cugat 的《Brazil》、Glenn Miller 的《Chattanooga Choo Choo》、Bing Crosby 的《You Are My Sunshine》以及 Duke Ellington 的《Take The A Train》。这些歌曲的声音特征非常相似，同样是由于通用的录音设备和技术所致。


Duke Ellington，《Take The A Train》

上述提到的所有 1940 年代录音歌曲在 4 kHz 以上的频率都表现出明显的衰减……除了 Bing Crosby 1941 年的热门歌曲《You Are My Sunshine》，与其他歌曲相比，它在 10 kHz 以上有一点点延伸的高频。稍后会详细介绍 Bing。

上面的来自 Ellington 的《Take The A Train》，它在低频有一个巨大的隆起。这个 1941 年的录音让贝斯手表现得非常突出，并成为了舞厅的热门曲目。这让我想起了震动的车牌……但我跑题了。



1950 年代

1947 年，Bing Crosby 了解到一家名为 Ampex 的公司，该公司刚刚开始制造磁带录音机。当他们向他展示可以剪辑磁带（不像磁盘那样）时，他简直疯了，甚至向 Ampex 投资了 5 万美元以帮助他们开发这项技术。

为什么？这样他就可以预录他的广播节目（当时是直播），剪辑程序，插入广告，制作适用于东海岸和西海岸播出的新版本——并且在巡演或在海滩上时在收音机里听自己的节目。这可能是时间平移（time-shifting）的最早实例！

磁带录音的另一个好处是媒介的耐用性和宽广的频率响应。你不需要担心唱针跳出音槽，所以低频不再是一个负担。这与 Columbia Records 在 1948 年推出的单声道 LP 唱片（12 英寸，33-1/3 转）相结合，改变了整个行业。7 英寸 45 转单曲随后紧跟其后。

虽然第一批录音机是单声道的，但 Ampex 很快制造了两轨、三轨和四轨机器，允许制作人和艺术家尝试叠录和分层，这在以前由于技术限制是不可想象的。这确实是革命性的。特别是在天才吉他手 Les Paul 手中。但我说得太早了。

这里是一个典型的 20 世纪 50 年代录音快照——Elvis Presley 1956 年的《Don’t Be Cruel》。这是取自一张 45 转单曲。



Elvis Presley，《Don’t Be Cruel》精细视图

你可以看到大量的贝斯，充足的中低频，而 4 kHz 以上的信息不多。相比最早期的录音几乎没有进步。创意上很棒，音质上不尽如人意。

但先等一下。看看 1959 年 Miles Davis 与制作人 Teo Macero 在 Columbia 做的东西……而且还是立体声的。

这是选自标志性专辑《Kind of Blue》的《So What》。


Miles Davis，《So What》宽频视图

平衡良好的低频，平滑的中低频，凹陷的中高频以及延伸的高频响应。这张唱片获得了美国国会图书馆和国家录音登记处的认可，入选了 GRAMMY® 名人堂，并且恰好是有史以来最畅销的爵士乐唱片。

女士们先生们，我想我们刚刚进入了“高保真”时代。



1960 年代

为什么不为 1960 年代分两个类别？因为你真的无法将 Percy Faith 与 Hendrix 和 Bruno Mars 相比吗？看这个。我根据《Are You Experienced》专辑为 Hendrix 制作了他自己的参考曲线。



Jimi Hendrix，《Are You Experienced》参考曲线

再次，下面是 Bruno 的曲线……


Bruno Mars 参考，《24 Karat Magic》

Jimi 的低频峰值集中在 100 Hz 左右，而 Bruno 集中在 60 Hz 左右。Jimi 的中频在 2 kHz 处达到峰值（吉他嘛，显而易见），他的高频在 10 kHz 左右开始衰减，而 Bruno 一直延伸到 20 kHz。

Les Paul 可能发明了多轨录音，但 Hendrix（以及 Beatles 和 Beach Boys）将其带到了一个全新的高度。十六轨录音机、电容麦克风、高增益放大器和高保真/低噪声电子元件，都促成了后来成为现代音乐录制标准的条件。

哦对了，Percy Faith。《Theme From A Summer Place》对比 Jimi Hendrix……


Percy Faith，《Theme From A Summer Place》

对比 Bruno Mars……


Percy Faith，《Theme From A Summer Place》对比 Bruno Mars

Percy 在低频上能跟上 Bruno，但这里的中高频是怎么回事？我告诉你：尖叫的小提琴。像你从未听过的那种可怜的、像报丧女妖一样的小提琴。你需要去听听看。Percy 的高频有些欠缺，虽然考虑到中高频里那种像《惊魂记》里一样恐怖的噪音，这倒算是一种解脱。真的吓人。



1970 年代

进入了带有降噪功能的模拟 24 轨磁带，高端混音控制台。在许多人看来，这是战后音频技术的巅峰。

Steely Dan 挑战了所有标准。如果现有的技术无法获得他们脑海中的声音，他们就会去发明它。（实际上，是 Roger Nichols 发明了它。）

《Aja》一定是 Steely Dan 录音最好的时刻之一。在这里我们将其与 Bruno 比较：


Steely Dan，《Aja》

这相当紧密地遵循了 Bruno 的公式（或者反之亦然），并且拥有直到 16 kHz 都很平衡的频率响应。

将其与 1976 年的冠军歌曲 Rod Stewart 的《Tonight’s The Night》对比。


Rod Stewart，《Tonight’s The Night》

那是 Rod 在 650 Hz 处的声音。随口一说，剩下的你们自己评判。



1980 年代

数字录音被引入，并在流行音乐舞台上几乎取代了模拟磁带。Billy Joel 凭借专辑《52nd Street》发行了首个主要的商业 CD 全数字版本，但 Peter Gabriel 学会了将扩大的动态范围利用到极致。通过一流的 SSL 控制台进行的数字录音实现了大量的声音实验，并带来了一种全新的声音词汇，包括曾经很酷、后来被嫌弃、现在又被文青翻新的门限混响（gated reverb）。

虽然 CD 的引入和随后的流行导致了黑胶的暂时消亡，但在讨论早期数字录音的特征时，曾有人指责其音质“冷薄”、“脆”、“刺耳”。坦白说，我喜欢 CD（现在依然如此）。我们这些伴随着底噪巨大的黑胶长大的人，很快学会了欣赏 CD 的母带级声音。是母带处理和编码过程导致了刺耳的伪影，但没过多久，这头野兽就被驯服了。

这是 Peter Gabriel 的《In Your Eyes》，我的荒岛录音之一。


Peter Gabriel，《In Your Eyes》

这就是我们在 1980 年代都力求实现的笑脸 EQ 曲线。注意到 16 kHz 以上所有高频活动的停止了吗？感谢早期的数字录音机。奈奎斯特定理（Nyquist theorem）指出，为了避免混叠噪声，必须在采样率的一半处使用砖墙滤波器过滤频率。如果这是以 44.1 kHz 采样率录制的，你需要切掉 22.05 kHz 以上的一切。看起来母带工程师做得很保险。尽管如此，这依然是一个令人惊叹的录音。

早期数字技术真正糟糕的一点在于，我们将整整一代音乐都投入到了当时可用的有限频率带宽格式中。现在我们可以采样到 192 kHz，为我们留下了 96 kHz 的有效可用频率响应带宽。（并不是说我能听到那么高，但当地的狗会觉得很有趣。）在 1980 年代和 1990 年代的数字录音中，你听不到任何这些。



1990 年代

虽然嘻哈运动在 80 年代兴起，但艺术家们在 90 年代才真正找到了他们的创意定位。随着技术的进步，Pro Tools 变成了一个负担得起且极具实验性的平台，用于创作音乐，而不需要庞大的录音室和所有相关设备。

在音乐光谱的另一端，垃圾摇滚（Grunge）运动拥抱了 1970 年代的录音设备和技术，并将 15 IPS 24 轨磁带的暗沉音色作为音乐风格的一部分。

让我们各选一个进行比较。首先是 Coolio 的《Gangsta’s Paradise》。


Coolio 《Gangsta’s Paradise》

看起来不错，Coolio。顶部稍微有点截断，但比 1980 年代好。

这里是我们家乡的英雄 Soundgarden 的《Black Hole Sun》。


Soundgarden，《Black Hole Sun》

有趣，几乎是一个笑脸 EQ。高频很多，但在 16 kHz 左右有滚降。这是一个模拟录音，为 CD 发行而制作的母带。



2000 年代

随着家庭录音的普及，制作质量的一致性变得更加随机。虽然在流行音乐的最高层面，你有 Max Martin 和他的金曲制造团队，使用最好的录音室和最奇异的精品麦克风及器材，但也有人在家里制作出了巨大的热门唱片。

来自 Bon Iver 的《Blood Bank》。


Bon Iver，《Blood Bank》

欢迎来到 1940 年代，Bon Iver！没关系，在那之后他得到了帮助。

同样来自 2009 年，这是 Owl City 的《Fireflies》。


Owl City，《Fireflies》

公平地说，Adam 在他父母的地下室录制了这首歌，然后在专业录音室进行了混音。不过我会说，捕捉得相当不错。看那满满的 20 kHz。



2010 年代

有趣的是，2010 年代带给我手机的处理能力和录音资源，比我在 90 年代中期建造的价值百万美元的数字录音室还要强大。更不用说 IOS 应用 GarageBand 拥有的位深/采样率和轨道数比我那一堆 DA88 还要高。我并不是在发酸。

人们实际上正在手机上制作完整的曲目。Steve Lacy 在他的 iPhone 上为 Kendrick Lamar 的专辑制作了节奏。看看《Ryd》。


Steve Lacy，《Ryd》

除了高频有一点点下降，这看起来相当不错。对于一个仅限 iPhone 的制作来说，这看起来棒极了。还要考虑到 Steve 仅使用 iPhone 和一个便宜的吉他/贝斯接口就自己演奏了所有的乐器。





2020 年代

我们已经处于 2020 年代的中期了……转眼间。阅读这篇文章让我思考，当今一些最流行的音乐与我们在 2018 年使用的示例相比会如何。一些事情发生了变化；AI 在现代音乐制作中占据了突出地位，Bad Bunny 在超级碗中场秀上演出，iZotope 刚刚发布了这款强大分析工具的全新版本，那么为什么不通过分析一个优秀的混音来进一步挖掘呢？

既然提到了 Bad Bunny，让我们运行他最新的歌曲《Where She Goes》，通过 Tonal Balance Control 3 处理，看看它处于什么位置。


Bad Bunny，《WHERE SHE GOES》

WHERE SHE GOES

这是与目标“Hip Hop”频率响应曲线相比的经典频率响应视图。值得注意的是，Mr. Bunny 在大多数频率上都非常精准，但在 2–3 kHz 处有明显的提升，而高频在 6–7 kHz 处就消失了。

这是另一种观察方式，采用了旨在突出参考歌曲与目标频率图表之间差异的新视图。我喜欢使用这个视图在直线图上比较频率，而不是能量曲线。结果依然明显，但有些人（比如我）会发现这个视图更容易解读。


探索参考歌曲与目标频率图表之间的差异

除了酷炫的新图形外，iZotope 还在 Tonal Balance Control 的底部增加了三个计量表——Vocal Balance（人声平衡）、Dynamics（动态）和 Stereo Width（立体声宽度）。这些将帮助你尽可能地将混音调整到接近目标的程度。应该指出的是，正如我在耳机里听到的那样，人声混得有点大，动态相当压缩，而且这首歌几乎是单声道的。

这就是你们所看到的——音乐史的一个缩写版。

如果时间允许，能够翻遍我的音乐收藏，分析从古典乐到克莱兹梅尔（Klezmer）以及两者之间所有不同时代和风格的音乐，那简直是天堂。今天的博客只是冰山一角。我希望你发现了关于耳朵听觉方式以及如何通过视觉识别“那种声音”的新东西。去玩转你最喜欢的音乐吧，顺便去听听这篇文章中提到的一些艺术家及其音乐。发现——或重新发现——其中的一些瑰宝是一种快乐。也许它们也会成为你未来工作的参考资料。

下次见，ave atque vale（别了，后会有期）！

其他资源

国会图书馆 National Jukebox，19 世纪和 20 世纪声音录制（http://www.loc.gov/jukebox/）

记录 1920 年代第一个电力录音系统（https://www.americanepic.com/）

奈奎斯特定理（http://microscopy.berkeley.edu/courses/dib/sections/02Images/sampling.html）