声趣：高音哥为什么唱不过李玟
相信很多朋友看过这样一段视频：一个参加选秀节目的男歌手号称师从隐居于世的国际声乐大师，练出了灭掉世界的高音。当然，他的现场表现不尽理想，尤其在和李玟 pk 高音的环节，可以说让人大跌眼镜了。
视频片段
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困惑
作为一个勤于思考的人，看完视频，脑中一直有个解不开的疑惑 - 他们都是唱“最简单”的“啊 ~”，为什么一个赏心悦目，一个不堪入耳呢？
困惑之际，突然灵光一闪 - 虽然没有声乐相关的专业知识，但可以求助手头的专业声学仪器啊！
说干就干！为了便于对比，特意截取了两人代表性唱段的音频（友情提醒，音量别开太高 😎）：
李玟唱段
高音哥唱段
因为是对比测试，直接通过缆线以相同音量灌入仪器就可以了：
分别测试了他们的声压级，频谱和 FFT，在数据汇总的那一刻，所有谜团都解开了。
男声更低更粗糙
作为一个客观的人,首先需要明确，既然比的是高音，有一点自然不容忽视 - 那就是男声天然就比女声低，这是声带的生理结构决定的，不需要过多解释。声乐上说女声比男声高八度（实际在四度到六度）也是这个道理。
声音粗糙则是一个主观感受，属于心理声学范畴，简单的客观分析可以结合频率和声压级。
首先是我们介绍过的声学掩蔽效应，如果两个声音的频率相近，那声压级大的就会掩盖声压级较小的那个。
另外，男声的频率低，不同频率之间的差距更小，混合之后就显得粗糙。比如一个 1 kHz 和一个 1.01 kHz 的声音合在一起，就不如 1 kHz 和 1.1 kHz 的合成听感好，有条件的朋友也可以自行验证。
高音哥的高音其实“并不差”
从时频图（声谱图）上可以看出，高音哥和李玟的高音基频都在 1 kHz 上下，甚至在演唱的这 5 秒内，高音哥基本稳住了 1 kHz 的基频，可以说还是有一定功力的。
通过数据分析处理器对比两段音频
问题的关键很多人可能已经发现了，那就是高音哥虽然稳住了基频，但高频泛音几乎一片空白。这才是导致他的高音“尖锐刺耳”的核心原因。反观李玟，她甚至在 12 kHz 上维持了 65 dBA 左右的声压级，高下立判。
高音哥在 8 kHz 以上基本失声，李玟的声音则几乎填满了高达 12.5 kHz 的频率
人不是信号发生器，很难准确发出单一频率的声音（吹口哨除外，你甚至能吹口哨验证仪器），声带发声经喉部和头部等腔体的放大和共振，其实能产生丰富的“泛音”。专业歌手经过训练，能够通过技巧控制泛音，从而和普通人“扯着嗓子干吼”拉开了差距。
高音的核心自然就是高频泛音，从声学上看，所谓高频泛音就是高次谐波。谐波对听感影响很大，甚至奇次谐波和偶次谐波的效果都不同，感兴趣的朋友可以查看我们之前关于👉谐波失真的科普。
FFT 和有调声分析也能看出端倪
在 7 kHz 以下频率，高音哥爆发的能量甚至超过李玟，但最大有调声可听度止步 8 kHz 左右。李玟的高次谐波则能量充足，最大可听度的频率高达惊人的 14 kHz。
歌手共振峰
这里还可以简单了解下歌手共振峰（singer’s formant）的概念。
专业的歌剧演唱家可以在音乐厅不借助任何扩声设备，将歌声清晰响亮的传到每个角落，很大程度是不自觉利用了歌手共振峰。
管弦乐的主要频率集中在 500 Hz 左右，这和一般的人声是高度重合的。普通人在这种环境下说话或演唱，声音很难突破“重重阻碍”，而专业歌唱家利用喉部等的共振作用，可以在 2.8 kHz 附近发出一个极高的声音辐射全场，也正是这个高音凸显了此类演唱的“歌剧感”。
The Acoustics of the Singing Voice，Johan Sundberg，1977
频率和声压级变化更丰富
谐波丰富的高音听上去更和谐，但歌声要优美必然不能单调的重复。
从时频图和声压级曲线可以看到。在短短的五秒内，李玟的歌声频率和声压级有节奏的快速变化并缓缓降低（下图左），高音哥则基本只在一个频率和声压级上（下图右），这样的声音想要好听是绝无可能的。
这种快速频率变化就是声乐上所谓的“颤音”。通过普通的音频编辑软件更能看出这种变化：
五秒的演唱时间，李玟歌声的“频率抖动”多达约 20 次（上图左），高音哥只有 10 次（上图右），这个对比也非常直观了。
结论
通过客观数据我们不难看出，高音哥显然没有基本的声学和声乐知识，虽然能吼出一定的高度，但没有任何技巧，纯粹属于野路子的大力出奇迹。如果他能静下来潜心修炼，将来真能成为一代实力唱将也未可知。
