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分轨分离

如何把歌曲拆分成分轨:从任何歌曲中提取干净的人声、鼓和贝斯

什么是分轨分离、它如何工作、该选哪种拆分方式,以及如何从任何歌曲中提取干净的人声、鼓和贝斯,并用简单的方法解决串音和“水声”般的伪影。

作者: LoopMastering
LoopMastering 的 Stem Splitter 把一首歌拆分成六条分轨:人声、鼓、贝斯、吉他、钢琴和“其他”

每一首完成的歌,都像一个封好的盒子。人声、鼓、贝斯和键盘,最初都在各自的音轨上。后来有人把它们混成一个立体声文件,各个独立的声部就不见了。

分轨分离能把这个盒子重新打开。你把一首歌上传到分轨分离工具,就能把它的各个声部重新拿回来,变成独立的音频文件:人声在一条音轨上,鼓在另一条,贝斯在第三条。

如今这项技术已经足以用在最重量级的唱片上。2023 年,为了完成《Now and Then》,The Beatles 背后的团队用音频分离技术,把 John Lennon 的歌声从他当年在家录的旧小样里提取出来,和他的钢琴分开。此前的尝试都失败了,因为没有人能把两者分开。

它不是魔法,也不完美。但如今,它已经足够好:一分钟做出卡拉OK伴奏,为重混提取一条干净的清唱,一个音一个音地学会一条贝斯线,或者给一首老歌重新混音。结果取决于三件由你掌控的事:你上传的文件、你选择的拆分方式,以及之后你怎么处理这些分轨。本指南会把这三点都讲清楚。

简短版:上传你手里质量最好的那一版歌曲。WAV、FLAC 或 AIFF 比 MP3 更好。要人声和伴奏,就选 2 轨;要每个主要声部,就选 6 轨。等大约一分钟。下载之前,在歌曲最密集的段落把每条分轨都独奏听一遍。每条分轨都和整首歌一样长,所以在你的 DAW 里,它们都会在 0:00 对齐。

什么是分轨?

分轨(stem)就是一首歌的某个声部,单独保存成一个音频文件。人声、鼓和贝斯是最经典的分轨。一条分轨可以只包含一件乐器,也可以包含一组相关的声部:鼓分轨就把底鼓、军鼓、踩镲和镲片放在一起。

分轨和多轨不是一回事。多轨是原始的录音音轨,往往每支话筒或每台合成器各占一条。一首现代流行歌可能有 60 条甚至更多。分轨则是把整个工程导出(bounce)成的少数几组,通常是四到八条。

你还会看到几个相关的词:

  • 清唱(acapella):只有人声。
  • 伴奏:除人声以外的所有声音。
  • 卡拉OK伴奏:伴奏,有时会保留和声。
  • 分轨分离:从一首已完成的立体声歌曲中重新得到分轨。它也叫音轨分离、音源分离(source separation)或解混(demixing)。

如果你手上有原始工程,就不需要分轨分离工具。直接从 DAW 导出真正的分轨:它们永远比任何分离结果都干净。分轨分离是为这样的时刻准备的:工程已经找不到了,或者它从来就不属于你。

分轨分离的原理(不讲数学)

一首完成的歌只是一条波形,所有乐器都叠加在里面。你没法用 EQ 把各个声部重新分开,因为乐器之间会共用频率。底鼓和贝斯都在低频。人声和吉他共用中频。

老办法是相位抵消:把立体声声像正中间的所有声音都去掉。这样能去掉主唱,但也会把底鼓、军鼓和贝斯一起去掉,因为它们通常也在正中间。这就是为什么老式卡拉OK伴奏听起来那么单薄。

现代的分轨分离工具使用 AI 模型。模型会从成千上万首各声部已知的歌曲中学习。然后,它去听一首新歌,估算出每个声部单独听起来是什么样。

很多模型看的是频谱图:一张声音的图,从左到右是时间,从下到上是音高,亮度代表响度。对图上的每一个小点,模型都会判断其中有多少属于人声、多少属于鼓,依此类推。也有模型直接处理波形本身,而最强的系统会同时利用这两种视角。

研究人员用 SDR(信号失真比,signal-to-distortion ratio)给结果打分,单位是分贝。SDR 会把你想要的声部,和分轨里所有不对的东西做比较:串音、伪影和缺失的声音。数值越高越好,每提高 3 dB,误差大约减半。在 Music Demixing Challenge 2021 中,最好的系统平均得分 8.3 dB。两年后,Sound Demixing Challenge 2023 的冠军得分接近 10 dB,人声更是超过 11 dB。

分数并不能说明一切。在 2023 年的比赛中,专业工程师还用耳朵比较了各个系统,而他们最喜欢的那个,按分数只排第三。你的耳朵才是最后的检验,本指南会告诉你怎么用好它们。

模型拿不准的时候,你是听得出来的。常见的错误有两种:

  • 串音:另一个声部的一点声音漏进了这条分轨。你会在人声里听到若隐若现的踩镲,或者在吉他里听到一丝人声。
  • 伪影:声音变得像带着水声、有金属感,或者像“泡在水里”,大多出现在音符之间的空隙里。这是因为模型在那里去掉了太多,或者没能判断某个声音该归哪个声部。

声部重叠得越厉害,这两种问题就越严重:比如两件音域相同的乐器同时演奏。在这些地方,模型只能把声音在几条分轨之间分摊。很多模型还会把整个混音的时间细节(也就是它的相位)原样用在每一条分轨上;在两个声音重叠的地方,正是这借来的相位,让分轨听起来有水声感和相位感。

混响是最难处理的情况。混响尾音属于人声,但它会漫过其他所有声音,所以模型必须决定把它分到哪里。

2 轨、6 轨还是更多:你需要哪种拆分方式?

分轨并不是越多越好。根据你想做的东西来选择拆分方式:

  • 卡拉OK或伴奏:选 2 轨。你会得到人声和伴奏。
  • 用于重混的清唱:要完整人声,选 2 轨。想要更干净的主唱,就选 6 轨,再用上主唱与和声的拆分。
  • 学某个声部或跟着弹:选 6 轨。把你的乐器静音,自己来弹这个声部。
  • 鼓 loop 和翻做 beat:选 6 轨,并把整套鼓拆开。
  • MIDI 和扒谱:选 6 轨。单件乐器转成 MIDI,效果比整首混音好得多。
  • 给整首歌重新混音:选 6 轨,并用上所有进一步拆分的结果,让每个声部都有自己的推子。

在 LoopMastering 的 Stem Splitter 里,6-Stems 会分出人声、鼓、贝斯、吉他、钢琴和其他。“其他”包含前五条之外的所有声音,例如合成器、弦乐、铺底音色和风琴。2-Stems 会分出人声和伴奏。伴奏就是人声以外的一切,所以不会有吉他或合成器在这两个文件之间丢失。

接着,Stem Splitter 会再听一遍,把歌曲里实际有的声部继续拆开:

  • 人声拆成主唱与和声。
  • 鼓拆成底鼓、军鼓、通鼓,以及踩镲与镲片。
  • 吉他在歌曲两种都有时,拆成木吉他和电吉他。
  • 其他在歌曲有铜管组时,拆成铜管和其余部分。

没有铜管的歌,不会多出一条空的铜管音轨。而且声部之间不会丢失任何东西:进一步拆分出的各部分,加起来正好等于它们所属的那条分轨。把鼓的各部分重新合在一起,你就又得到了完整的鼓分轨。能加回去不等于完美,所以每个部分还是要用耳朵检查。但继续往下拆分时,不会有任何声音消失。

下面是我们 Stem Splitter 页面上演示的一次真实拆分:Astari Nite 的《The Boy Who Tried》。这首歌没有通鼓,所以鼓只拆成了底鼓、军鼓和镲片。

LoopMastering 的 Stem Splitter 显示六条分轨,其中鼓被拆成底鼓、军鼓和镲片

想要最干净的分轨:先从最好的文件开始

模型只能分离文件里本来就有的东西。你上传的文件对结果的影响比什么都大,而它也是最容易做对的一环。

尽量使用无损文件

WAV、FLAC 和 AIFF 会保留全部音频。MP3、AAC 和大多数流媒体音频会丢掉编码器认为你听不出来的细节。但恰恰是这些细微的细节,能帮助模型分辨两个声部。有损编码还会让声音在时间上稍微变糊,模型随后又会把这种模糊分摊到各条分轨上。

如果你只有 MP3,就用码率最高的版本,例如 320 kbps。不要先把 MP3 转成 WAV。WAV 文件会更大,但丢掉的细节回不来。

使用歌曲的原始版本

拆分专辑版或单曲版。避开“降速 + 混响”(slowed + reverb)版、加速版、“8D 音频”、低音增强版,以及用手机对着音箱录下来的版本。这些版本都会加入混响、失真或噪声,把各个声部粘在一起。

先别处理文件

直接上传歌曲原样。不要给它做 EQ、压缩、“增强”,也不要把它调响。额外的处理会同时改变所有声部,还经常带来不属于任何乐器的失真。

选压得没那么狠的版本

又密又响的母带,分离效果比通透、动态大的母带差。重度限幅会填满每一个空隙,硬削波会把峰值变成失真,而模型没法把这种失真还给某一个声部。如果一首歌有不止一个版本,就拆分没那么响的那个。如果是你自己的歌,就拆分没加限幅器的预母带(premaster),而不是那个很响的母带。

老的单声道录音和现场录音也能拆分,但串音会更多:模型用来区分各个声部的线索更少。

Stem Splitter 支持 MP3、WAV、FLAC、AIFF、M4A 和 AAC 文件,以及 MP4 或 MOV 等视频。

哪些分得好,哪些还很难

按声部来调整你的预期:

  • 通常非常干净:主唱和鼓。它们的特征鲜明、清晰,模型学习它们的样本也最多。
  • 扎实,但有时发闷:贝斯。低音部分出来得很好。但贝斯明亮的边缘感和拨弦声,与吉他、底鼓共享同一段空间,所以分离出来的贝斯可能比原曲听起来更闷。
  • 通常不错:钢琴和吉他,前提是它们在歌曲里担任不同的角色。
  • 更难:音域相同、演奏同一条旋律的两件乐器,例如和合成器齐奏同一条线的吉他,或者在同样的低音上一起响的底鼓和 808。和主唱贴得非常近的和声。压在密集镲片上的失真吉他。大混响、合唱团和福音式的多层人声。很重的人声效果,例如声码器和失真。
  • 其他:所有没有专属分轨的声音都会归到这里,例如合成器铺底、弦乐、风琴和音效。

这份清单不是说“别试了”。它的意思是:如果某条分轨听起来比较粗糙,这首歌很可能属于较难的那一类,而下面的修正方法能帮上忙。

两分钟检查你的分轨

别凭前十秒就给分离结果下结论,因为大多数前奏都很好分。按下面的方法检查:

  1. 在最响的副歌里,把每条分轨都独奏听一遍。那里声部重叠最多,所以问题会最先在那里暴露。
  2. 然后听安静的段落:前奏、breakdown 段落和淡出部分。伪影在空隙里最容易听出来。
  3. 留意串音(若隐若现的其他声部)和伪影(带水声或金属感的声音)。
  4. 把人声静音,听剩下的部分。伴奏里残留的人声影子,是卡拉OK伴奏最常见的问题。
  5. 把分轨放回整体里听。分轨放在混音里几乎总是比独奏时好听,而且其他声部一响起来,一点点串音往往就听不出来了。

检查的严格程度要看用途。卡拉OK和练习可以容忍一点串音。要发行的重混,或者用在你 beat 里的采样,就需要更干净的分轨。

独奏检查用耳机,放回整体里检查用音箱。在 Stem Splitter 里,歌曲播放时你可以独奏或静音任意一条分轨。

如何在 DAW 里修正串音和伪影

小问题只需要小修正。如果一条分轨需要串上十个插件才能救回来,不如换一个更好的源文件,或者换一种拆分方式。

  • 清唱里有低频轰鸣:在大约 80 到 100 Hz 加一个高通滤波器,就能去掉人声下面大部分的底鼓和贝斯。
  • 乐句之间有杂音:用温和的噪声门或扩展器把空隙关上。释放时间设慢一点,这样字尾才能保留下来。
  • 轻微的水声伪影:在重混里给清唱加一点混响或延迟,就能把它们藏起来。
  • 贝斯里有踩镲:在贝斯分轨上加一个低通滤波器就能去掉。
  • 贝斯发闷:用 EQ 稍微提一点中高频,或加一点温和的饱和,让贝斯在小音箱上也听得出来。或者把贝斯转成 MIDI,用你自己的音色重新弹这条线。
  • 镲片有水声:不要提升高频。提升只会让伪影更明显。不如把镲片在混音里放低一点。
  • 底鼓和军鼓无力或发糊:用底鼓和军鼓的分轨去触发鼓采样,或者把鼓转成 MIDI,用你自己的鼓组来演奏。
  • 伴奏里有人声残影:在那一段把中高频稍微压低一点,或者让你新录的人声把它盖住。

分轨能拿来做什么

卡拉OK与伴奏

选择 2-Stems,下载伴奏。或者选择 6-Stems,把主唱静音、保留和声,这样你就能跟着原曲真实的和声一起唱。在 Stem Splitter 里,“下载此混音”会把你听到的内容存成一个文件,不包含你静音的分轨。

如果这首歌对你的嗓音来说太高或太低,练习时可以把它移到你的调上,或者把它放慢。下载时可以保持原来的调性和速度,也可以按新的调性和速度下载。

想快速得到清唱和伴奏,也可以用免费人声分离工具。

清唱、重混和混搭

你需要知道调性和速度。Stem Splitter 两者都会显示:调性附带 Camelot 编码,方便做和声混音(harmonic mixing),还有 BPM。把工程设成这首歌的速度,把清唱放在第 1 小节,它就会对齐。由现场乐队演奏的歌,速度会有浮动,这类歌就用 DAW 的 warp 或速度轨(tempo map)功能。

做重混用的人声时,单独的主唱部分往往比完整的人声分轨更干净。只在你需要的地方把和声加回来。

DJ Edit 版本

现在大多数 DJ 软件都能实时分离分轨,这对即兴发挥很有用。但实时分轨是你演出时由笔记本电脑现场算出来的,而 Digital DJ Tips 发现,它们的效果始终比不上提前准备好的分轨。到了关键时刻,比如用清唱开场,或者只留鼓的结尾,最好在家里先把歌拆好、检查分轨,再把文件带去演出。

练习和学习

把你的乐器静音,跟着乐队弹这个声部。把它独奏出来,学会每一个音。把歌放慢而不改变音高,或者把它移到你的调上。

Stem Splitter 的节拍器会跟随歌曲的拍子,并带有一到两小节的预备拍。现场鼓手的速度忽快忽慢时,节拍声也会跟着鼓手走。你还可以把节拍音轨导出为 WAV。

MIDI 和扒谱

扒单件乐器比扒整首混音容易得多。把贝斯独奏出来,贝斯线就清清楚楚地摆在那里。Stem Splitter 能把贝斯、钢琴、吉他、人声和鼓的分轨转成 MIDI 音符,你可以直接拖进 DAW。MIDI 要用耳朵检查:它能让你快速起步,但不是一份完成的乐谱。想把整首歌转成 MIDI,可以试试音频转 MIDI。

采样

有了分轨,你就能单独取出一段鼓 break 或一下和弦 stab,上面不会压着歌曲的其他部分。从别人的唱片里取的采样,发行之前需要先取得授权。下文会详细说明。

为你自己的老歌重新混音

一首老歌的工程丢了?把立体声 bounce 拆分开,用在线混音给这些分轨做一个新混音,再把这个混音送去做母带。一首你以为早已彻底完成的歌,就这样有了新版本。

如何在 DAW 里使用分轨

  • 对齐:每条分轨都和歌曲等长,并从同一时间点开始。把它们全部放在 0:00,就会同步播放。
  • 匹配采样率:WAV 分轨是 44.1 kHz。用 44.1 kHz 的工程,或者让 DAW 在导入时转换文件。
  • 干活用 WAV:剪辑和混音用 24-bit WAV。练习和快速分享用 MP3 或 M4A 就够了。
  • 设置速度:输入 BPM,再拿网格和鼓对照检查。如果速度有浮动,就对分轨做 warp。
  • 给音轨命名和上色:一个有十二条分轨的工程,很快就会让人眼花缭乱。

把歌曲拆分成分轨合法吗?

拆分一首歌,并不会改变它归谁所有。每首歌都有两套权利:录音的权利,通常归唱片公司所有;词曲作品的权利,通常归词曲作者及其音乐出版商所有。各国法律不尽相同,本文也不构成法律建议。但大致的规则很清楚:

  • 通常没问题:你自己的歌、你已获得授权的音乐,以及用于私人练习或学习的分轨。
  • 需要两方权利人都许可:发行重混、使用原版伴奏的翻唱,或者采样别人的录音。上传到流媒体平台和开通收益的视频也是一样。
  • 没有“够短”的采样:并不存在一个秒数,短于它的采样就可以放心发行。
  • 免费也算传播:在网上免费发布重混,依然属于发行。

官方分轨包和重混比赛是最省事的入门方式,因为文件本身就附带了许可。请只分离你有权使用的音乐,或者只把分轨用于私人练习。在 LoopMastering 上,你上传的内容始终保持私密。

分轨分离快速检查清单

最好的源文件:歌曲的原始版本,如果有的话,用 WAV、FLAC 或 AIFF。

合适的拆分:要人声和伴奏选 2 轨,要每个主要声部选 6 轨,鼓组和多层人声再用上进一步拆分。

用耳朵检查过:你在副歌和安静段落里把每条分轨都独奏听过了。

轻度清理:一个滤波器、一个噪声门或一处小小的 EQ 衰减,而不是一整串修复插件。

已对齐:每条分轨都从 0:00 开始,工程速度与歌曲一致。

权利:这是你自己的歌、你已获得许可,或者分轨只用于私人练习。

分轨分离常见问题

在 LoopMastering 上分离分轨免费吗?

是的。无需账户,你就可以免费分离歌曲,并在浏览器中试听每条分轨。如需下载分轨,请开通 Unlimited,或单独购买这首歌。

分离一首歌需要多长时间?

大多数歌曲约一分钟即可完成,九成歌曲不到两分钟。你可以离开页面,分轨准备好后,我们可以发邮件通知你。

一首歌最多能分出多少条分轨?

六条主要分轨。加上进一步拆分,一首歌最多可得到 16 条音轨:六条主要分轨,外加主唱与和声、底鼓、军鼓、通鼓、踩镲与镲片、木吉他与电吉他,以及铜管和“其他(不含铜管)”。只有歌曲里有相应声部时,才会出现对应的进一步拆分。

分轨加起来能还原原曲吗?

2 轨可以。伴奏就是原曲减去人声,所以两个文件合在一起就能还原整首歌。进一步拆分也是同样的道理:鼓的各部分加起来等于鼓分轨,人声的各部分加起来等于人声分轨。六条主要分轨是六个各自独立的估算结果,所以合在一起会非常接近原曲,但不一定完全一致。而且加起来能对上,并不能证明每条分轨都是干净的,所以每一条还是要用耳朵检查。

为什么我的人声分轨听起来有水声?

因为模型拿不准某些声音该归哪个声部。常见原因有混响、有损的源文件,或者有别的声部和人声处在同一音域。试试无损文件,试试主唱部分,再在混音里加一点混响,把轻微的伪影藏起来。

为什么我的贝斯分轨听起来发闷?

贝斯的低音部分很好分离。但它明亮的边缘感,比如拨弦的声音或合成器贝斯的嗡嗡声,与吉他、键盘和底鼓共享同一段空间,于是有一部分边缘感被分到了其他分轨里。用 EQ 稍微提一点中高频,或加一点温和的饱和,把边缘感找回来。或者把贝斯转成 MIDI,用你自己的音色重新弹这条线。

能分离出完美的清唱吗?

能很接近,但不一定和录音室里的原始人声完全一样。干净的流行或嘻哈人声,分出来可以非常接近原版。混响大、和声密的歌,串音会更多。

应该上传 WAV 还是 MP3?

有 WAV、FLAC 或 AIFF 就用它们。MP3 也可以,但分轨的质量取决于文件本身的质量。

可以分离视频里的音频吗?

可以。上传 MP4 或 MOV 文件,Stem Splitter 会从中提取音频。

之后可以对分轨做混音或母带吗?

可以。把分轨上传到“混音”,得到成品混音后,再把混音送去做母带。两者都是 LoopMastering 的一部分。我们的指南如何用分轨为歌曲混音会讲解每一个步骤。

拿一首你熟悉的歌试试

想知道分轨分离能做到什么程度,最好的办法就是拿一首你烂熟于心的歌来听。把它上传到 Stem Splitter,点开各个声部,然后在副歌里把人声独奏出来。

简短版:从你手里最好的文件开始,选择符合目标的拆分方式,在歌曲最密集的地方检查每条分轨,用小工具解决小问题,再把所有分轨在 0:00 对齐。这样,你就能从一首完成的歌里得到干净的分轨。