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分軌分離

如何將歌曲拆成分軌:從任何歌曲取出乾淨的人聲、鼓和低音

分軌分離是甚麼、如何運作、應該選哪種分離方式,以及如何從任何歌曲取出乾淨的人聲、鼓和低音,並附上處理串音和水聲感偽影的簡單方法。

作者: LoopMastering
LoopMastering Stem Splitter 將一首歌分離成六條分軌:人聲、鼓、低音、結他、鋼琴和「其他」

每一首完成的歌,都像一個封好的盒子。人聲、鼓、低音和鍵盤,原本都在各自的音軌上。之後有人把它們混成一個立體聲檔案,分開的聲部就此消失。

分軌分離可以把這個盒子重新打開。你把一首歌上載到分軌分離工具,就能取回它的各個聲部,每個都是獨立的音訊檔:人聲在一條音軌,鼓在另一條,低音在第三條。

這項技術現在已經好到可以用在最重量級的唱片上。2023 年,The Beatles 背後的團隊為了完成《Now and Then》,用音訊分離技術把 John Lennon 的歌聲從他昔日在家錄的 demo 中取出,與他的鋼琴分開。之前的嘗試都失敗了,因為沒有人能把兩者分開。

它不是魔法,也不完美。但今天它已經足以在一分鐘內做出卡拉 OK 音軌、為 Remix 取出乾淨的 Acapella、逐個音學會一條低音線,或者為一首舊歌重新混音。結果取決於三件你可以控制的事:你上載的檔案、你選擇的分離方式,以及之後你如何處理這些分軌。這篇指南三方面都會講到。

簡短版:上載你手上最好的歌曲版本。WAV、FLAC 或 AIFF 比 MP3 好。要人聲和伴奏,就選 2 分軌;要每個主要聲部,就選 6 分軌。等大約一分鐘。下載前,在歌曲最密集的段落逐條 Solo 分軌來聽。每條分軌都與整首歌一樣長,所以在你的 DAW 中,全部都會在 0:00 對齊。

甚麼是分軌?

分軌(Stem)是一首歌的其中一個聲部,獨立存成一個音訊檔。人聲、鼓和低音是最經典的分軌。一條分軌可以只有一件樂器,也可以是一組相關的聲部:鼓分軌就把大鼓、小鼓、Hi-Hat 和鈸放在一起。

分軌與多軌並不相同。多軌是原本的錄音音軌,通常每支咪或每部合成器各一條。一首現代流行曲可以有 60 條甚至更多。分軌則是把整個 session bounce 成的少數幾組,通常是四至八條。

你還會見到幾個相關詞語:

  • Acapella:只有人聲。
  • 伴奏:人聲以外的所有聲音。
  • 卡拉 OK 音軌:伴奏,有時會保留和音。
  • 分軌分離:從一首完成的立體聲歌曲中取回分軌。亦有人稱為音軌分離、音源分離(source separation)或 demixing。

如果你有原本的 session,就不需要分軌分離工具。直接從 DAW 匯出真正的分軌:它們一定比任何分離結果更乾淨。分軌分離是為這些情況而設:session 已經遺失,或者它從來都不屬於你。

分軌分離如何運作(不講數學)

一首完成的歌只是一條波形,所有樂器都疊加在裡面。你無法用 EQ 把各個聲部重新分開,因為樂器之間會共用頻率。大鼓和低音都在低頻。人聲和結他共用中頻。

舊方法是相位抵消:把立體聲聲場正中間的聲音全部移除。這樣可以去掉主唱,但同時亦會去掉大鼓、小鼓和低音,因為它們通常也在正中間。所以舊式卡拉 OK 音軌聽起來總是那麼單薄。

現代的分軌分離工具使用 AI 模型。模型從數以千計、各聲部已知的歌曲中學習。然後它聆聽一首新歌,估算每個聲部單獨聽起來是怎樣。

很多模型看的是頻譜圖:一幅聲音的圖像,由左至右是時間,由下至上是音高,亮度代表響度。在這幅圖的每一個小點上,模型都會判斷有多少屬於人聲、有多少屬於鼓,如此類推。另一些模型直接處理波形本身,而最強的系統會同時採用兩種角度。

研究人員以 SDR(signal-to-distortion ratio,訊號失真比)為結果評分,單位是分貝。SDR 會將你想要的聲部,與分軌中所有出錯的部分比較:串音、偽影和缺失的聲音。數值越高越好,每高 3 dB,誤差大約減半。在 Music Demixing Challenge 2021 中,最好的系統平均得到 8.3 dB。兩年後,Sound Demixing Challenge 2023 的冠軍得到接近 10 dB,人聲更超過 11 dB。

分數並不代表一切。在 2023 年的比賽中,專業工程師亦用耳朵比較了各個系統,而他們最喜歡的系統,分數只排第三。你的耳朵才是最終考驗,這篇指南會教你如何運用它。

模型沒有把握時,你會聽得出來。常見的錯誤有兩種:

  • 串音(Bleed):少量其他聲部漏進一條分軌。你會在人聲中聽到隱約的 Hi-Hat,或在結他中聽到一絲人聲。
  • 偽影(Artifacts):聲音變得帶水聲感、金屬感,或者「如在水底」,大多出現在音符之間的空隙。這是因為模型在那裡移除了太多,或者無法判斷某個聲音屬於哪個聲部。

聲部重疊得越多,兩種問題就越嚴重:例如兩件音域相同的樂器同時演奏。在這些位置,模型只能把聲音分攤到不同分軌。很多模型亦會把整個混音的時間細節(即它的相位)重用在每一條分軌上;在兩個聲音重疊的地方,正是這借來的相位,令分軌出現水聲感和相位感。

混響是最難處理的情況。混響的尾音屬於人聲,但它會蓋過其他所有聲音,所以模型必須決定把它分到哪裡。

2 分軌、6 分軌還是更多:你需要哪種分離?

分軌並不是越多越好。按你想製作的東西選擇分離方式:

  • 卡拉 OK 或伴奏:2 分軌。你會得到人聲和伴奏。
  • 做 Remix 用的 Acapella:要完整人聲就用 2 分軌。想要更乾淨的主唱,就用 6 分軌,再加上主唱及和音的分離。
  • 學習某個聲部或跟住彈:6 分軌。將你的樂器靜音,自己彈奏那個聲部。
  • 鼓 Loop 和 beat flip:6 分軌,並把整套鼓再分開。
  • MIDI 和扒譜:6 分軌。單一樂器轉成 MIDI 的效果,比整首混音好得多。
  • 為整首歌重新混音:6 分軌,再用上所有額外分離,令每個聲部都有自己的推桿。

在 LoopMastering Stem Splitter 中,6 分軌會給你人聲、鼓、低音、結他、鋼琴和其他。「其他」包含前五項以外的一切,例如合成器、弦樂、Pad 和風琴。2 分軌會給你人聲和伴奏。伴奏就是人聲以外的所有聲音,所以結他或合成器不會在兩個檔案之間遺失。

然後 Stem Splitter 會再聆聽一次,並分離歌曲中實際有的聲部:

  • 人聲分成主唱及和音。
  • 鼓分成大鼓、小鼓、通鼓,以及 Hi-Hat 和鈸。
  • 結他在歌曲兩者都有時,分成木結他和電結他。
  • 其他在歌曲有銅管組時,分成銅管和其餘部分。

沒有銅管的歌,不會多出一條空白的銅管音軌。而且聲部之間不會遺失任何聲音:額外分離出來的部分加起來,就等於它們原本所屬的分軌。把鼓的各部分重新合併,你就會再次得到完整的鼓分軌。加得起來不等於完美,所以每個部分仍要用耳朵檢查。但再進一步分離時,不會有任何聲音消失。

以下是我們 Stem Splitter 頁面示範中的真實分離:Astari Nite 的《The Boy Who Tried》。這首歌沒有通鼓,所以鼓只會分成大鼓、小鼓和鈸。

LoopMastering Stem Splitter 顯示六條分軌,鼓再分成大鼓、小鼓和鈸

想要最乾淨的分軌:由最好的檔案開始

模型只能分離檔案中本來就有的東西。上載的檔案對結果的影響比任何因素都大,而這亦是最容易做對的一步。

盡可能使用無損檔案

WAV、FLAC 和 AIFF 會保留所有音訊。MP3、AAC 和大部分串流音訊,會丟掉編碼器認為你不會察覺的細節。但正正是這些細微的細節,能幫助模型分辨兩個聲部。有損編碼亦會令聲音在時間上稍為模糊,模型之後就會把這種模糊分散到各條分軌。

如果你只有 MP3,就用最高的位元率,例如 320 kbps。不要先把 MP3 轉成 WAV。WAV 檔案會較大,但失去的細節不會回來。

使用歌曲的原始版本

分離專輯版或單曲版。避免 slowed + reverb 版本、加速版、「8D 音效」、低音加強版,以及用手機對著喇叭錄下的版本。這些版本都會加入混響、失真或雜音,把各個聲部黏在一起。

不要先處理檔案

歌曲原本是怎樣,就直接上載。不要為它加 EQ、壓縮、「增強」或調大聲。額外處理會同時改變所有聲部,而且經常加入不屬於任何樂器的失真。

分離壓得較輕的版本

密集又非常大聲的母帶,分離效果比開揚、動態大的母帶差。重度限幅會填滿每一個空隙,硬削波則會把峰值變成失真,模型無法把這些失真歸還給任何一個聲部。如果一首歌有多於一個版本,就分離較不大聲的那個。如果是你自己的歌,就分離沒有 Limiter 的 premaster,而不是那個大聲的母帶。

舊式單聲道錄音和現場錄音也可以分離,但串音會較多:模型可用來分辨各聲部的線索較少。

Stem Splitter 接受 MP3、WAV、FLAC、AIFF、M4A 及 AAC 檔案,以及 MP4 或 MOV 等影片。

哪些分得好,哪些仍然困難

按聲部調整你的期望:

  • 通常非常乾淨:主唱和鼓。它們的形態強烈而清晰,模型學習它們的例子亦最多。
  • 紮實,但有時偏悶:低音。低頻的音符分離得很好。但低音明亮的邊緣和撥弦聲,與結他和大鼓共用空間,所以分離出來的低音可能比原曲聽起來更悶。
  • 通常不錯:鋼琴和結他,前提是它們在歌曲中擔當不同角色。
  • 較困難:兩件音域相同、演奏同一條旋律的樂器,例如與合成器齊奏的結他,或在相同低頻音符上同時出現的大鼓和 808。與主唱貼得很近的和音。疊在密集鈸聲上的失真結他。大混響、合唱團和福音式多層人聲。重度人聲效果,例如聲碼器(vocoder)和失真。
  • 其他:所有沒有獨立分軌的聲音都會放到這裡,例如合成器 Pad、弦樂、風琴和音效。

這份清單並不是叫你「別試」。它的意思是:當一條分軌聽起來粗糙,這首歌很可能屬於較困難的一類,而下面的處理方法會有幫助。

如何在兩分鐘內檢查你的分軌

不要憑頭十秒判斷分離結果,因為大部分前奏都很容易分離。按以下方法檢查:

  1. 在最大聲的副歌中逐條 Solo 分軌。那裡的聲部重疊最多,所以問題會最先在那裡出現。
  2. 然後聽安靜的部分:前奏、breakdown 和淡出。偽影在空隙中最容易聽到。
  3. 留意串音(隱約的其他聲部)和偽影(帶水聲感或金屬感的聲音)。
  4. 將人聲靜音,聽餘下的部分。伴奏中殘留的人聲影子,是卡拉 OK 音軌最常見的問題。
  5. 把分軌放回整體中聽。分軌在混音中幾乎總是比 Solo 時好聽,其他聲部一起播放時,少量串音往往就會消失。

按用途決定檢查的嚴格程度。卡拉 OK 和練習可以容忍少量串音。要發行的 Remix,或放進你 beat 中的取樣,就需要更乾淨的分軌。

Solo 檢查用耳機,整體檢查用喇叭。在 Stem Splitter 中,歌曲播放時你可以 Solo 或靜音任何一條分軌。

如何在 DAW 中處理串音和偽影

小問題只需要小處理。如果一條分軌要串連十個 plug-in 才能救回,倒不如換一個更好的來源檔案,或者換一種分離方式。

  • Acapella 有低頻隆隆聲:在大約 80 至 100 Hz 加一個高通濾波器,就能移除人聲底下大部分的大鼓和低音。
  • 樂句之間有雜音:用溫和的噪音閘或擴展器把空隙關上。Release 要設慢一點,字尾才能保留。
  • 輕微的水聲感偽影:在 Remix 中為 Acapella 加少量混響或延遲,就能把它們掩蓋。
  • 低音中有 Hi-Hat:在低音分軌上加一個低通濾波器就能移除。
  • 低音偏悶:用 EQ 稍為提升中高頻,或加少量溫和的飽和,令低音在細喇叭上也聽得到。或者把低音轉成 MIDI,用你自己的音色重新彈奏這條線。
  • 鈸有水聲感:不要提升高頻。提升只會令偽影更明顯。不如在混音中把鈸放低一點。
  • 大鼓和小鼓無力或含糊:用大鼓和小鼓的分軌觸發鼓取樣,或者把鼓轉成 MIDI,用你自己的鼓組來打。
  • 伴奏中有人聲殘影:在那一段稍為降低中高頻,或讓你新錄的人聲把它蓋過。

分軌可以用來做甚麼

卡拉 OK 和伴奏

選擇 2 分軌,然後下載伴奏。或者選擇 6 分軌,將主唱靜音並保留和音,這樣你就能跟著原曲真正的和音一起唱。在 Stem Splitter 中,「下載此混音」會將你聽到的內容存成一個檔案,已靜音的分軌不會包括在內。

如果歌曲對你的聲線來說太高或太低,練習時可以把它移到你的調,或者放慢。你的下載會保留原本的調性和速度,你亦可以用新的調性和速度下載。

想快速取得 Acapella 和伴奏,亦可以使用免費人聲移除工具。

Acapella、Remix 和 Mashup

你需要知道調性和速度。Stem Splitter 兩者都會顯示:調性附有 Camelot 代碼,方便做 Harmonic Mixing,另外還有 BPM。把 project 設定為歌曲的速度,將 Acapella 放在第 1 小節,就會對齊。由現場樂隊演奏的歌曲速度會浮動,這類歌曲就要用 DAW 的 warp 或 tempo map 功能。

做 Remix 人聲時,單獨的主唱部分往往比完整的人聲分軌更乾淨。只在你需要的地方把和音加回去。

DJ Edit

現在大部分 DJ 軟件都可以即時分離分軌,用來即興非常好。但即時分軌是在你表演時由手提電腦即場製作,而 Digital DJ Tips 發現,它們的聲音始終比不上預先準備好的分軌。遇到重要時刻,例如用 Acapella 開場,或只留鼓聲的結尾,最好先在家分離歌曲、檢查分軌,再把檔案帶去演出。

練習和學習

將你的樂器靜音,跟住樂隊彈奏那個聲部。Solo 它來學會每一個音。把歌曲放慢而不改變音高,或者把它移到你的調。

Stem Splitter 的節拍器會跟隨歌曲的拍子,並附一或兩小節的預備拍。現場鼓手把速度推快拉慢時,節拍聲也會跟隨鼓手。你還可以將節拍音軌匯出為 WAV。

MIDI 和扒譜

單一樂器比整首混音容易扒譜得多。Solo 低音,低音線就清清楚楚在那裡。Stem Splitter 可以把低音、鋼琴、結他、人聲和鼓的分軌轉成 MIDI 音符,讓你直接拖進 DAW。MIDI 要用耳朵檢查:它讓你快速起步,但不是一份完成的樂譜。想把整首歌轉成 MIDI,可以試試音訊轉 MIDI。

取樣

有了分軌,你就可以只取一段鼓 break 或一下和弦 stab,上面不會疊著歌曲的其他部分。別人唱片中的取樣,發行前必須先取得授權。下文會再詳細說明。

為你自己的舊歌重新混音

一首舊歌的 session 遺失了?把立體聲 bounce 分離,用網上混音為分軌重新混音,再把那個混音送去母帶處理。一首你以為已經永遠定稿的歌,就會有新版本。

如何在 DAW 中使用分軌

  • 對齊:每條分軌都與歌曲一樣長,並由同一點開始。全部放在 0:00,就會同步播放。
  • 配合取樣率:WAV 分軌是 44.1 kHz。使用 44.1 kHz 的 project,或讓 DAW 在匯入時轉換檔案。
  • 工作時用 WAV:編輯和混音用 24-bit WAV。練習和快速分享用 MP3 或 M4A 就可以。
  • 設定速度:輸入 BPM,然後對照鼓聲檢查格線。如果速度浮動,就為分軌做 warp。
  • 為音軌命名和上色:一個有十二條分軌的 project 很快就會令人混亂。

將歌曲拆成分軌合法嗎?

分離一首歌,並不會改變它屬於誰。每首歌都有兩套權利:錄音的權利,通常屬於唱片公司;作品(詞曲)的權利,通常屬於詞曲作者和他們的出版商。各地法律不同,本文亦並非法律意見。但一般原則很清楚:

  • 通常沒問題:你自己的歌、你有授權的音樂,以及用於私人練習或學習的分軌。
  • 需要兩方權利人同意:發行 Remix、使用原曲伴奏的翻唱,或取樣別人的錄音。串流平台和有收益的影片亦一樣。
  • 沒有「夠短」的取樣:沒有任何秒數能令取樣可以安全發行。
  • 免費亦算分發:免費在網上發佈 Remix,仍然屬於分發。

官方分軌包和 Remix 比賽是最簡單的入門方法,因為授權會隨檔案一併提供。請只分離你有權使用的音樂,或只將分軌用於私人練習。在 LoopMastering,你的上載會保持私密。

分軌分離快速檢查清單

最好的來源:歌曲的原始版本,有的話用 WAV、FLAC 或 AIFF。

合適的分離方式:人聲和伴奏用 2 分軌,每個主要聲部用 6 分軌,整套鼓和多層人聲再用額外分離。

用耳朵檢查過:你已在副歌和安靜的部分逐條 Solo 過分軌。

輕度清理:一個濾波器、一個噪音閘或一個小幅 EQ 衰減,而不是一整串修復處理。

已對齊:每條分軌都由 0:00 開始,project 速度與歌曲一致。

權利:這是你自己的歌、你已取得許可,或分軌只用於私人練習。

分軌分離常見問題

LoopMastering 的分軌分離是免費的嗎?

是。你可以免費分離歌曲,並在瀏覽器試聽每條分軌,無須帳戶。如要下載分軌,請取得 Unlimited 或購買該首歌。

分離需要多久?

大部分歌曲約一分鐘就準備好,十首中有九首少於兩分鐘。你可以離開頁面,分軌準備好時我們可以電郵通知你。

一首歌可以得到多少條分軌?

六條主要分軌。加上額外分離,一首歌最多可得到 16 條音軌:六條主要分軌,再加上主唱及和音、大鼓、小鼓、通鼓、Hi-Hat 及鈸、木結他及電結他,以及銅管和「其他(不含銅管)」。只有歌曲中有該聲部時,才會出現相應的額外分離。

分軌加起來會等於原曲嗎?

2 分軌會。伴奏就是原曲減去人聲,所以兩個檔案合起來就會還原整首歌。額外分離亦一樣:鼓的各部分加起來等於鼓分軌,人聲的各部分加起來等於人聲分軌。六條主要分軌是六個獨立的估算,所以合起來會非常接近原曲,但不一定完全相同。而且加得起來,亦不能證明每條分軌都乾淨,所以每一條仍要用耳朵檢查。

為甚麼我的人聲分軌有水聲感?

模型無法確定某些聲音屬於哪個聲部。常見原因是混響、有損的來源檔案,或與人聲音域相同的其他聲部。試試無損檔案、試試主唱部分,並在混音中加少量混響,掩蓋輕微的偽影。

為甚麼我的低音分軌聽起來偏悶?

低音的低頻音符分離得很好。但它明亮的邊緣,例如撥弦的聲音或合成器低音的嗡嗡聲,會與結他、鍵盤和大鼓共用空間,部分邊緣會被分到其他分軌。用 EQ 稍為提升中高頻,或加少量溫和的飽和,把邊緣找回來。或者把低音轉成 MIDI,用你自己的音色重新彈奏這條線。

可以得到完美的 Acapella 嗎?

可以很接近,但不一定與錄音室人聲完全一樣。乾淨的 Pop 或 Hip-Hop 人聲可以非常接近。混響大、和音密集的歌,串音會較多。

應該上載 WAV 還是 MP3?

有 WAV、FLAC 或 AIFF 就用它們。MP3 也可以,但分軌的質素只會和檔案一樣好。

可以分離影片中的音訊嗎?

可以。上載 MP4 或 MOV 檔案,Stem Splitter 就會從中取出音訊。

之後我可以將分軌混音或做母帶嗎?

可以。將你的分軌上載到「混音」取得完成混音,再把混音送去母帶處理。兩者都是 LoopMastering 的一部分。我們的指南如何用分軌為歌曲混音會逐步講解。

用一首你很熟悉的歌試試

想知道分軌分離能做到甚麼,最好的方法是用一首你倒背如流的歌來聽。把它上載到 Stem Splitter,打開各個聲部,然後在副歌 Solo 人聲。

簡短版:由你手上最好的檔案開始,選擇切合目標的分離方式,在歌曲最密集的地方檢查每條分軌,用小工具解決小問題,再把所有分軌在 0:00 對齊。這就是從一首完成的歌取得乾淨分軌的方法。