March 26th, 2008 香港人有幾聾?
Scanned from Hong Kong Magazine (21/3/2008)
在香港，每一天的生活裏面都充滿噪音，可以令人非常累。有朋友試過因為隔壁經常鑽牆，忍受不住搬家。也有朋友經常因為彈琴太大聲被鄰居投訴。
看看這個星期 Hong Kong Magazine 的專題，實在有點吃驚，地鐵車廂內以及時代廣場外，錄得的音量竟然比在鼓房裏面打鼓更加嘈吵！地鐵的吵是感覺得到的，有時講電話要非常大聲講才聽得到。在地鐵聽iPod，即使我用了 shure 的入耳耳塞，仍然要把音量放到 85% 以上才聽得清楚。試過在 HMV，背景的音樂放得非常大聲，雖然有些新碟可以帶著音筒試聽，但其實背景太吵，吵到根本無法聽到耳筒裏的音樂，這實在有點奇怪。
也許香港人已經習慣了，對噪音的忍受力特別高，因此這樣的專題在一份英文的雜誌裏出現，而不是中文的雜誌。雜誌裏也有一篇講述香港的噪音條例和紐約、東京等等地方比較。香港的條例寫得非常含糊，說只要噪音滋擾到附近的人就可以檢控，其實即是說，有人投訴警察便會干預，沒有人投訴便一切ok。結果也有酒吧老闆訴苦，因為被鄰居投訴過一次，以後酒吧也只好十一時便關門。
據報道所說，紐約的條例是這樣的，假如那個環境本來的音量是某個分貝(dB)，而某些音樂或者活動出現，令環境的音量增加10個分貝（日間）或7個分員(夜間）即屬違法。這樣可以量度的準則，是不是更好呢？
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據一位做音響的朋友說，假如把幾十年前的流行曲和現在的流行曲的 waveform 作比較，你會發現越是近來的錄音，音量幾乎完全維持在頂峰，即是說越新的唱片越大聲！（但亦因為從頭到尾都一樣大聲，音量的對比變化卻越來越窄！因為compression 越加越多。)
於是我嘗試照這位朋友所說，把家中的一些不同年代的唱片放進電腦程式 Nuendo 比較，結果是幾得人驚的：
（可以按一下圖片放大）
以上顯示的音樂，頭五首是流行曲：
1. 葉麗儀-上海灘(1980年)
2. 張學友-不老的傳說(1997)
3. LMF_大懶堂(2000)
4. 張信哲-不要對他說(2002精選碟)
5. 陶吉吉-太美麗(2006)
最後兩首是電影音樂/古典音樂：
6. Sweeney Todd-”Epiphany” 理髮師陶德電影音樂 (2007)
7. Bach Cello Suite No. 1 - Sarabande (Rostropovich, 1991)
上海灘算是一首激昂的歌吧？但看看圖中顯示，1980 年代的錄音，起碼依然有大細聲變化，即使最大聲都未到最高極限的八成。LMF 的音樂既然是HipHop，雖然大聲，還算是有理由的。但是張信哲的那首情歌，陶喆的那一首感覺上也不是很大聲，但原來放進電腦一看，後半部份竟然看起來好像一塊磚，經常接近爆頂。當然有可能剛剛好這五隻唱片反映出這樣的現象，要研究的話應該要找多幾百隻唱片來比較，看看是不是真的顯示了時代的趨勢。
相比起流行音樂從頭到尾都一樣大聲，古典音樂卻著重大細聲的對比變化要寛。即使是Sweeney Todd整個管弦樂團最大聲的一首樂曲，依然有大細聲對比。像Rostropovich的那一首，可以錄得非常細聲。但古典音樂會不會也是越新近的唱片越大聲？下次應該試一下同一首古典音樂，不同年代的錄音比較一下。
那位朋友說，其實錄音大聲定細聲，好似潮流興d乜，潮流興錄得大聲d，那一時期的所有錄音都會非常大聲。但似乎更接近的比喻是吃飯加辣，假如習慣了每次吃飯都加辣椒油，會慢慢越吃越辣，到後來吃慣了辣，不辣的食物都會覺得淡而無味了。
當然，即使錄音錄得大聲，我們在播放CD的時候，如果覺得吵耳的時候，自然會把音量調低。但很多時大家都在噪吵的環境裏帶著耳塞聽 MP3 機/收音機，於是錄得大聲的錄音，而且從頭到尾都一樣大聲，一定會容易吸引人。相反，如果同一首樂曲音量的變化多，時大時細，可能聽的人會突然聽不到，說不定還會以為 MP3 機掛掉了！競爭之下，一定是寧願錄得大聲，而放棄音量的對比變化。而且也往往把人聲的旋律突出了，而放棄了其它的音樂細節。
這也正正是古典音樂難以帶在路途上聽的原因。週圍的環境太吵了，帶著耳塞聽MP3，即使在《女武神》最大聲的時候，只會聽得到女高音的歌聲，其它樂團隊的甚麼細節都被淹沒了。在街上聽流行曲卻沒有這個問題，人聲反正從頭到尾都夠大聲，鼓的重低音也清晰可聞。
不過也曾經有研究說過，其實古典音樂吵的時候一樣可以很吵，猶其是坐在小號前的樂手，通常都有點失聰。古典音樂正因為音量對比大，有可能更危險。例如馬勒第六交響曲的終樂章，最後一刻突然從最細聲變成最大聲，常常令我嚇出一身冷汗。
我不是音響專業的人，在此只是班門弄斧，可能理解會有錯誤。只是總結一下，要小心保護耳朶啊！當你覺得吵耳的時候，可能已經太遲了，即使未去到極點，就已經要警覺地把音量調低。
在公眾環境，只能希望所有人都知道噪音有多麼嚴重，每個人都盡量少製造噪音吧。據說在日本，在電車上人們盡量都不會講電話。香港呢？在商業環境下，一定是大家都鬥大聲，街上的大螢幕電視要大聲、巴士的Roadshow要大聲、火車的月台廣播要大聲，實在沒辦法！
延伸閱讀：
Loudness War (Wikipedia)
A demonstration of loudness war (Youtube)
因為數碼媒體的音量是有最高限制的。如果想加大音量，就只能夠將音量的對比壓縮去營造出來，結果不單單是犧牲了音量的對比，有些敲擊樂器靠的正是突如其來的音量變化，而造出「拳拳到肉」(punchy) 的感覺，當音量變化縮窄，鼓的聲音也會顯得鬆散。
March 26th, 2008 at 1:15 am
行街都可能會聾，問你怕未…
March 27th, 2008 at 7:54 pm
Yes! Somehow I feel I don’t really understand Hong Kong or belong to Hong Kong.
April 16th, 2008 at 4:01 pm
有時都唔洗度街外，係巴士入面都可以好嘈。
May 16th, 2008 at 11:26 am
在你不調較音響的大小聲的時候，無錯如音量維持在頂峰，音樂就會越大聲。但是，他們的＂大聲＂是由他的理由的。就以8 bit PCM為例，sound wave 的高低是以八位0、1組成的。即是說如wave是在最低點的時候數值為0000 0000，而最高點是1111 1111。做錄音的，當然想段音樂盡用這64個（0000 0000 到1111 1111 共有64個LEVEL）Level啦。如果長時間不能盡用，就如你post的圖既track 7，只用了64個level之中的（譬如）32個level表達一個wave，那好明顯個wave 就會表現得不圓滑，聲音聽起來就會怪怪的。
May 16th, 2008 at 11:32 am
但是為什麼古典音樂通常看起來個wave比較其他的少呢？其實是要遷就和保障音樂最大聲的時候個wave仍在PCM的紀錄範圍內，即amplitude的顛峰值保持在0000 0000到1111 1111內。如不幸過了，wave就會有一些地方的amplitude level不能被正確的紀錄到，distortion發生，這時就會聽到刷聲。最好的例子就是用sound edition software 將gian較到大一大，刷聲就會發生。
現代歌曲，就正如你所說，無音量的對比變化。因此在盡用PCM的紀錄level下，wave form看起來就是密密麻麻的。但只要不超出PCM紀錄範圍，不刷聲，我相信這個也是錄音師的得意作。至於你所說的＂八成＂，我不置可否是否真的用了64 x 0.8 = 52個level去記錄。但值得注意的是sound editing software可以將個sound wave上下拉長以符合視覺效果。因此如個wave是點到了頂的時候，可能在PCM數值上仍未到頂峰，所以大聲的時候在wave bar 看起來是像磚頭般密，但其實聽起來卻十分甜美，沒有任何瑕疵。
May 16th, 2008 at 12:25 pm
謝謝你的回應和解釋。
「八成」只是大約的數值。假如從Nuendo的數據來看,這首歌(上海灘)最大只是去到 -1.9dB (最大數值是 0dB)， 即是保留了最大的數值沒有用。而平均power (root-mean-sqaure average)是-20.69dB。
但像 LMF 那一首，最高就去到 -0.1 dB，但並沒有連續地維持在最大數值，所以並沒有刷聲 distortion。而平均power是 -12.70dB，整是如果我們在 Hi-fi 選擇同一 volume 的時候，這一歌一定顯得大聲一些。
在 Nuendo 程式裏面的 sound wave 並不會上下再拉長，(你頂多整幅圖 zoom-in/zoom-out，但如果你見到 waveform 去到頂，即是已經用盡 16 bit 的數值的最大值。)
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可以參看 Wikipedia 的 Loudness War, 裏面很清楚解釋為甚麼錄音師從當初傾向不會用盡最大數值，到後來把數值用到盡。原來正是因為在 radio 收聽的時候、或者 MP3 機聽的時候，越大聲，而且從頭到尾維持接近的音量的音樂會較容易吸引聽眾。
有不少 mastering engineer 對這種現像感到反感，原因是既然最大數值是有限制的，你沒有可能將數值無限地加大，這意味著如果想整體大聲，就會放棄了大細聲之間的對比。
這樣其實更加犧牲了一些樂器的音色，例如敲擊樂器靠的正是突如其來的音量變化，而造出「拳拳到肉」的感覺，當音量變化縮窄，鼓的聲音也會顯得鬆散。即是說，為了令首歌賣得，而突出 vocal，有時等於犠牲了鼓和其它樂器。而聽眾習慣了聽這些 highly compressed 的音樂，是不是好事？
Highly compressed 的音樂，當然可以聽起來可以很甜美，但這其實卻犧牲了音色的圓滑。正如你所說，Track 7 是另一個極端，長期很細聲。長期很細聲，和長期很大聲，都正如你所講：只用了64個level之中的（譬如）32個level表達一個wave，那好明顯個wave 就會表現得不圓滑，聲音聽起來就會怪怪的。相比起 track 7 可能只用了 0-32 的 level，而 LMF (track 4) 則只用了 32-64 的 level，其實也是一樣有機會「表現得不圓滑」。
May 16th, 2008 at 11:48 pm
原來你篇文章是關於Loudness war。抱歉我以為是有關PCM modulation 的問題。首先我要澄清一下有關PCM的Level 問題。http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-code_modulation
中有一幅圖說明了4 bit PCM 的原理。最底是零，最高是十五，而中間是七。因此我所說的32level其實是說一個wave 只用了第16至47段level 表達。而我所說的64level其實是說一個wave 用了第0至63段level 去表達。一個wave用了多點段數，在demodulation時個值就會越準確（當然也要視乎sample rate），個音色就會越好。因此錄音時的顛峰值要在0db以下，以免刷音。
你之前回應「而 LMF (track 4) 則只用了 32-64 的 level」實是誤解我對”level”的定義，我對沒有說明清楚感到抱歉。如一個wave用到了第62level，在整條wave 沒有shift up的情況下，理應必定會用到第1level(見wiki的圖)。 而你所說的Loudness War，同我以上的回應理應沒有任何關係。我以前的回應是建基於我以為你是討論為什麼現在音樂的顛峰值非常接近0db的原因。雖然我知道Loudness war的意義，但我對這樣的”音響工程”不感興趣，並不準備在此討論。
May 18th, 2008 at 9:08 am
謝謝！
又學倒野了。