[專欄]實驗聲樂/聲音操縱——聲樂實驗的歷史和技術

Column zh-hant Experimental Vocal Voice Manipulation

09 Dec 2025

序幕

文：mmr｜主題：將聲音作為材料進行處理、生成和重新排列的實驗聲樂/聲音操縱的歷史、技術、代表和當代趨勢

進入21世紀，歌聲已經從簡單地傳達旋律轉變為可編輯的聲學材料。隨著錄音/編輯技術、效果、採樣、實時處理和生成技術等工具的出現，聲音已經獲得了作為樂器、紋理、空間描述甚至數據資源的多種角色。像比約克和伊莫金·希普這樣的藝術家，他們以自己的聲音作為實驗的主要材料，通過顆粒合成和基於人工智能的再合成等技術突破創造出的表達方式，極大地擴展了聲音的可能性。

第一章：語音操縱的歷史背景

1-1.錄音技術和磁帶生成

到 20 世紀中葉，錄音和磁帶處理為聲音處理提供了第一個主要場所。改變磁帶速度、剪切、倒放等技術創造了一種策略性地改變聲音的時間和頻率特性並衍生出新的音樂含義的方法。在廣播作品和電子音樂實驗中，聲音有時會脫離其現有的語言意義並轉化為聲音紋理。

1-2.合成和模擬設備時代

自 20 世紀 70 年代以來，聲碼器和模擬合成器變得流行，導致語音和合成聲音之間的交叉。聲碼器將聲音的頻譜包絡應用於另一個載波聲音，使得將人聲與電子聲音融合成為可能。因此，機器人/機械音調已變得廣泛使用。

第二章：數字化和聲音的重組

2-1. DAW 和採樣器的普及

自 20 世紀 90 年代以來，數字音頻工作站 (DAW) 和硬件/軟件採樣器的普及使得自由剪切和粘貼聲音以及獨立操縱時間軸、音高和節奏成為可能。聲音被分割並重新排列，以呈現新的節奏、結構和旋律功能。

2-2.共振峰校正和音高處理

在保持共振峰（控制元音共振的元素）的同時改變音調的技術的進步使得在不犧牲聲音自然度的情況下改變音調成為可能。這促進了和聲、合唱生成和變調等效果的傳播。

2-3.循環、實時採樣和性能技術

使用循環站和實時循環器的表演已經普及了單個歌手在現場創建多個聲樂層的方式。這是一種新的聲音表達方式，結合了即興創作和現場編曲決策。

第三章：代表藝術家及其創作實踐

3-1.比約克——塑造聲音的表情

比約克清楚地展示了一種將聲音視為歌曲的主要聲源，而不僅僅是演唱的對象的製作方式。他的作品結合了分層聲音樣本、非傳統發聲（呼吸、耳語、碎片短語）和電子處理，將聲音本身重新定義為“聲音雕塑”。

3-2. Imogen Heap——實時控制和物理性

Imogen Heap 證明，可以使用實時效果控制、手勢和控制器通過現場表達來演奏聲音。他使用和聲器和自製的信號處理，通過在表演過程中操縱聲音的紋理和和聲，將聲音的即時性和可變形性可視化。

第4章：技術分類和音響效果

下面，我們總結一下實驗聲樂中常用的主要技巧及其聲學效果和表現力。

4-1.瀝青加工

音調變換：僅更改音調，創建不同的音調或複合和聲。極端的變化營造出一種機械的基調。
音高跟踪+和聲器：為輸入聲音生成多種和聲，一人創造合唱效果。

4-2.共振峰操控

共振峰操縱對於操縱性別和年齡等語音質量指標是有效的，並且用於語音變化和字符生成。

4-3.顆粒合成

通過分解成短的聲音片段（顆粒）並隨著時間的推移重新排列它們，或改變它們的密度，持續的聲音被拉伸、碎片化並產生顆粒紋理。對於聲音紋理特別有用。

4-4.樣品和切碎（切片）

剪掉短語和輔音並重新排列它們的技術創造了有節奏的重音和意想不到的流暢。用於嘻哈、電子音樂和許多實驗作品。

4-5。空間處理（混響/延遲/卷積）

添加迴聲特徵、平移和操縱視角是創造敘事和情感以及有效安排諸如耳語和呼吸等微妙元素的重要手段。

4-6。噪聲和非線性處理

失真、波形整形和反饋處理放大了聲音的刺耳感和攻擊性，賦予其傳統歌聲所沒有的實質感。

第五章：音樂和社會意義

聲音向物質的轉變是表達的擴展，同時提出了關於物質性和身份的新問題。操縱語氣具有社會意義，例如表達性別、塑造性格和確保匿名。

5-1.身份和聲音

聲音反映了個人的身體特徵，但它很容易被處理技術改變。這使得藝術家能夠擴大自我表達的範圍，聽眾也能夠更新他們對聲音的認識。

5-2.績效倫理和發電技術

使用人工智能複制聲音和模仿他人的聲音會引發道德問題。同意和歸屬問題，例如使用誰的聲音以及如何使用聲音，需要與表達技術的發展同時討論。

第 6 章：人工智能和語音生成的技術趨勢

6-1.音頻特徵的提取和轉換

機器學習使得高精度提取語音的音高、頻譜包絡、時間和發音特徵並將其轉移到其他語音或合成聲音成為可能。風格遷移應用程序作為一種將現有歌唱特徵融入新環境的方法而引起人們的關注。

6-2.合成語音與創作的界限

文本到語音合成（TTS）和歌聲合成正在重新定義作曲和聲樂表演之間的界限。雖然生成的聲音成為歌曲的自然組成部分，但它使創作者的角色、版權和歸屬問題變得複雜。

第 7 章：生產流程

在這裡，我們將向您展示一個可實際用於製作實驗人聲的基本工作流程。儘管所使用的設備和軟件差異很大，但原理是通用的。

錄音 — 多次錄製各種發聲（全聲、耳語、呼吸、聲音打擊樂）。
預製作 — 選擇重要的樂句並確定處理方向（和聲、織體、節奏）。
編輯 — 切割樣本、調整長度、調整時間並準備材料。
處理 — 應用音高校正、共振峰處理、粒度變換、EQ、壓縮等。
空間化 — 通過混響和延遲創建視角，並通過平移構建立體聲場。
編排——根據歌曲的整體背景分配每一層聲音。
實時實施 — 適應實時控制（循環器、MIDI 控制器、手勢界面）。

第8章：教育和研究觀點

語音操縱是一個與聲學、心理學和人工智能研究密切相關的領域。對聲音質量的感知、聲音合成的參數化以及對發聲的生理理解將有助於實驗聲音的技術深化。

語音操控技術系統

flowchart TD A["声素材"] --> B["ピッチ操作"] A --> C["フォームント操作"] A --> D["グラニュラー処理"] A --> E["ループ／レイヤー"] B --> F["ハーモニー生成"] C --> G["声色変化"] D --> H["テクスチャ化"]

年表（簡單）

flowchart TD A["1930s テープ操作の開始"] --> B["1950s 速度変化・編集技術の拡大"] B --> C["1970s ボコーダー利用の増加"] C --> D["1990s DAW普及"] D --> E["2000s 声素材の総合利用"] E --> F["Bjork の声中心の作品群"] E --> G["Imogen Heap のリアルタイム操作"] H["2010s AI音声分析の進展"] --> I["2020s 声の生成モデルの普及"]

結論

語音操控仍然是技術進步和藝術探索交叉的領域。聲音雖然是物質性的象徵，但它也是一種可以通過數字技術自由轉化的材料。在此期間出現的道德、身份和創造力問題將在未來變得越來越重要。

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