“数字母带制作！”无论是临近节日推出的披头士乐队的十张唱片套装，还是 Spotify 上的嘻哈经典合辑，相对老旧的歌曲几乎总会伴随着“已母带制作”的声明——并声称它们听起来比以往任何时候都好。
那么，“母带制作”究竟是什么意思？一张歌曲的母带制作又涉及哪些内容？《大众科学》为您探究。
什么是母带制作？
要理解母带制作，我们首先需要了解母带制作。最基本的层面上，制作唱片的母带，就是字面意义上地创建一个唱片的母版。这个母版是用来制作复制品的源头。对于黑胶唱片来说，它是用来在空白黑胶唱片上压印包含录制信息的沟槽的金属板；对于磁带，它很可能是一个磁带录音；而对于数字发行，它是一个高分辨率的音频文件，从中可以制作出各种其他副本。
Collin Jordan，一位在芝加哥拥有自己母带制作工作室的母带工程师，他说，在录音音乐的早期，制作母带是一项琐碎的工作：“这项工作通常交给员工中第二年轻的人，”他笑着说。“最年轻的人负责打扫和泡咖啡，如果你在那里待得够久，就会被晋升到母带制作。”
那么，母带制作是如何从一项对实习生的简单劳动，变成一项高技能的职业的呢？Jordan 说，我们今天所说的“创意母带制作”出现于 20 世纪 70 年代，当时“有几个人开始说，‘嘿，也许我在低频处加一点低音，或在高频处加一点高音，最终听起来会比以前更好听。’”
效果引起了其他乐队的注意，突然间人们开始排队，希望他们的唱片也能获得同样的待遇。“音乐人（极具竞争力），”Jordan 说。“你知道的，‘嘿，你对那个家伙的唱片做了什么？你能为我的唱片也做吗？’”
天真地想，你可能会认为，要让唱片声音更大、更有力量，只需将音量调到 11。然而，这样做会让专辑听起来很糟糕。幅度过大的声音会失真和劣化，混音工程师精心制作的频率平衡也会丢失。更糟糕的是，为黑胶唱片增加过多的音量——尤其是在相对较低的低频段——可能会导致唱针从唱片的沟槽中跳出。
总部位于纽约的音频工程师 Joseph Colmenero 解释说，唱片的沟槽是录音波形的物理模拟，而波形只有有限的物理空间可以占用。“如果你将过多的能量——过多的音量或过多的低音，比如底鼓或瞬态声——注入到那个沟槽里，”他解释说，“唱针可能会交叉到旁边的沟槽里。”
Jordan 同意：“当然，你可以在[LP]上加入很多低音，”他说，“高端的唱机可以完美播放，但便宜的唱机可能会跳针，没错。”一张全新的唱片跳针肯定不会受到唱片购买者的欢迎，Jordan 说唱片公司通常会选择“为最低的公共标准进行母带制作。他们不是为发烧友压制[唱片]；他们是为公众制作。如果你回去听，比如说，[Led] Zeppelin 的录音或披头士的录音，它们实际上低频非常少。”
因此，从唱片中榨取出每一丝额外的温暖和音量，就需要熟悉特定格式的限制以及播放录音的设备的限制——同时还需要了解如何利用（有时是规避）这些限制。不出所料，能够做到这一点的工程师变得炙手可热。
从母带制作到母带重制
如果母带制作涉及优化录音在特定格式下的声音，那么母带重制就是采用现有的母带，重新应用母带制作过程，以优化该记录在一种新格式下的声音。
第一批母带重制唱片出现在 20 世纪 80 年代和 90 年代初，它们的出现是由 CD 的兴起所催化的。这种新格式的流行让唱片公司面临一个问题：如何处理他们的旧目录——最初以黑胶形式发行的专辑，现在客户希望以 CD 形式重新购买。
从技术上讲，将模拟音乐发行到 CD 上必然涉及母带重制，因为它需要制作出原始模拟母带的数字版本。然而，早期数字化的前数字唱片的 CD 发行，是 Jordan 所说的“平移传输”——它们直接来自现有的母带，没有进行任何修改或调整以适应新格式。
然而，与为 CD 发行制作的母带相比，这些旧专辑听起来相对安静而缺乏活力。当然，就像与音乐相关的一切一样，这是主观的，有些人更喜欢这些原始 CD 传输的声音。但是，它们与数字音频明亮、饱满的声音形成的对比，促使唱片公司开始要求音频工程师调整数字母带，以利用新格式的扩展可能性。
当然，一个人的优化是另一个人的糟蹋，母带重制期间的决定可能会引起习惯了他们喜爱的唱片原始声音的粉丝们的争议。Jordan 指出 1997 年备受争议的 The Stooges 乐队《Raw Power》的混音/重制版作为一个例子：该专辑的原始版本很大程度上被认为模糊不清，混音糟糕，所以粉丝们对重制版本感到兴奋，希望它能消除原始版本的不足，让他们听到原本就应该听到的专辑。
“原本就应该听到的”也是主观的，《Raw Power》重制版的结果褒贬不一——而且至今如此。Jordan 说，这说明了你无法让所有人都满意；几乎任何母带重制项目都会不可避免地引发激烈的讨论以及与原始版本的详细比较。“这很棘手，”他说，“因为你会受到两方面的批评。有些人会说，‘你们做得太多了……你们让我的最爱听起来太现代了，毁了我的专辑。’另一些人会说，‘你们做得不够……这和原始版本没有什么改进。’同一张专辑我都听过这两种说法。”他笑了。“你打算怎么办？”
数字时代的母带制作
在数字时代，母带不再是物理对象；相反，它们是用于制作发行副本的数字文件。这些文件就是你购买 CD、从 Bandcamp 下载或通过你喜欢的流媒体服务播放的歌曲的副本。
Colmenero 说，与模拟格式相比，数字格式对母带工程师的限制要少得多，总的来说，“数字格式非常宽容。”即便如此，这些格式也有其局限性，而母带制作的基本挑战仍然是相同的：“你根据格式的限制来制作母带，”Colmenero 说。
例如，CD 只能包含一定量的数据。这意味着早期索尼公司必须为 CD 音频设定几个参数：模拟信号被采样以创建音频波形的数字版本的频率（采样率）、每个样本包含多少数据（样本的位深度），以及 CD 播放器每秒读取多少数据（比特率）。对于 CD 音频和大多数其他数字音频，采样率是 44.1 kHz，这意味着模拟声音每秒被采样 44,100 次。CD 的比特率为 1411 千比特/秒，但 MP3 等格式使用压缩算法和较低的比特率来节省空间。这意味着早期的 MP3，其比特率低至 64 kbps，常常是它们所 ripping 的 CD 在声音上的苍白影子。
如今，你购买的数字音乐质量要高得多，但数据和速度的限制意味着流媒体服务仍然以相对较低的比特率提供音乐，尽管格式比你可能在 2001 年在 Limewire 上找到的 MP3 文件更复杂、更高效。Spotify 的免费套餐以 128 kbps AAC 提供音乐，而 Apple Music 则使用基于 AAC 规范的专有格式。
这些限制意味着母带工程师仍然有他们的工作要做，尤其考虑到 Colmenero 所说，流媒体服务也希望他们目录中的所有内容都能和谐地播放，没有突然的音量跳跃或音轨之间声音的剧烈变化。当播放列表算法可能将一首超高音量的现代歌曲与一首几十年前录制和母带制作的歌曲配对时，这是一项艰巨的任务。为了缓解这些问题，流媒体领域最大的参与者维护着自己的母带标准——例如，苹果提供一项名为“Apple Digital Masters”（前身为“Mastered for iTunes”）的认证，旨在确保音乐符合其流媒体格式发行的最佳标准。
除了为流媒体制作母带的挑战之外，对沉浸式音频的需求也在不断增长，这（至少在一定程度上）是由家庭影院的普及所驱动的。传统的立体声利用立体声场，一个虚拟的二维空间，从听众的左耳绕过他们的脸到右耳，呈 180° 弧线。这是通过在录音时使用两个独立的通道——左声道和右声道来实现的。给定声音在每个声道中出现的量，以及这些声音之间的时间间隔，创造了一种声音似乎来自这个领域内不同位置的错觉。
这种效果可以用来模仿观看乐队现场表演的体验：人声和鼓声来自中心，低音在附近，一把吉他来自左边，另一把来自右边。它还可以用来创造似乎从左到右或反之移动的声音，就像 Metallica 的“One”开头的标志性直升机声。
空间音频将这个概念扩展到包括第三个垂直维度，旨在实现全三维环绕声。这项技术相对较新，仍然存在竞争标准，但两个领先的标准——Dolby Atmos 和DTS:X——都是面向对象的，这意味着它们通过将录音中的每个声音映射到三维场中的特定位置来工作：一个以听众为中心的虚拟球体。
如此雄心勃勃的标准也为母带工程师带来了新的挑战。Colmenero 说，需要仔细考虑才能制作出在复杂环绕声系统上表现良好，同时在传统立体声上听起来也不错的唱片。
最终，Colmenero 说，如今歌曲被母带重制，“是因为[唱片公司]想将目录引入流媒体、YouTube 或 Atmos——或者因为你想将音乐介绍给新观众。”
探索神秘技艺
无论背景如何，母带制作和母带重制在音乐行业中都以神秘技艺而闻名——这是一项高度专业化的技能，最好留给少数了解其秘密的人。那么，制作一张唱片的母带——或者母带重制——究竟涉及什么呢？“我每天都在回答这个问题，”Jordan 微笑着说，“因为没有人知道[母带制作]是什么。我会遇到一些乐队，他们会说，‘我们以为已经完工了。为什么还要付钱给这个人？’”
Jordan 说，答案“其实非常简单。技术上的解释是，将混音环节中完成的立体声混音进行一些处理，试图让它听起来尽可能好。”
在这里区分混音和母带制作很重要。混音涉及平衡构成多轨录音的各个音轨的电平与频率；一个音轨可能包含人声，另一个包含吉他，另一个包含键盘，依此类推。相比之下，母带制作是在混音完成后进行的，它应用于整个录音，而不是每个单独的组件。
母带制作中使用的主要工具是均衡（通常称为 EQ）和压缩。EQ 允许调整特定频段，类似于汽车音响上“高音”和“低音”旋钮的更复杂、更灵活的版本。而压缩则基本上使信号的静音部分和响亮部分趋于平稳，提高静音部分的音量，而不会使其余部分失真。
Jordan 将这个过程比作电影的色彩校正：“你拿到一部[完成的]电影——它已经制作完成，编辑好了，等等——但你只是让它在影院或家里看起来更好一点，也许调整颜色让电影更偏红、更温暖，或者更偏蓝、更明亮，诸如此类。这与我正在做的事情极其相似：让声音听起来更温暖、更丰富，或者清理一下，让它们更清晰。”
虽然概念很简单，但在实践中需要细心和耐心。“它简单但微妙，”Jordan 说。“只是我非常非常小心。”之所以需要如此小心，部分原因在于处理整个混音是一个持续的平衡过程：“很容易，比如，只关注军鼓，试图让它听起来更好。你太专注于军鼓，以至于后来才发现，‘哦，我们毁了人声。’”
除了理解混音的不同部分如何相互作用，母带制作的很大一部分技巧在于理解人类听觉的细微差别和怪癖。以我们感知声音响度的这个问题为例。理论上，我们可以查看歌曲的波形，并得出结论：如果部分 A 的幅度大于部分 B 的幅度，我们将听到前者比后者更响亮。
然而，在现实中，有许多因素会影响我们对响度的感知。其中一个因素是声音的长度。Jordan 说，播放时间不到 300 毫秒的声音比相同响度但更长的声音听起来要小。“你可以自己证明这一点，”他说。“如果你有[任何类型的音乐软件]，你可以录制一个军鼓，让它达到一定的[音量]水平，然后让一把吉他达到相同的峰值水平，吉他听起来会比军鼓响一百万倍。”
还有一个问题是声音在立体声场中的位置。“我做很多嘻哈音乐方面的工作，”Colmenero 说，“单声道的声音听起来会更响。”因此，他说，想要获得有力鼓声的制作人通常会将该声音保持在立体声场的中心。他表示，单声道的声音可以确保“你的扬声器协同工作，真正将声音推出来。”
经验丰富的工程师积累了数十年关于这类细微之处的知识。除了处理现有的声音，一些技术还故意从混音中移除声音，依靠听众的大脑来填补空白。这些技术涉及“削波”（clipping）信号，故意将其驱动到输出设备无法处理的水平。为了避免损坏听众的扬声器，波形中最响的部分被字面意义上地削掉，留下一个截断的波形，这个波形通常是失真的。
一般来说，这是需要避免的，但在懂得如何做的工程师手中，它也可以被用来达到艺术效果。“你可能有一个平滑的波形，比如正弦波，”Colmenero 说。“如果你削掉这个波形，你就会得到一个更像方波或锯齿波的图案——而我们的大脑会将锯齿波和方波感知为具有额外的谐波。所以，通过刮掉这个自然音调的边缘，你就创造了一个更复杂的波形，而一个更复杂的波形会给你提供更多的音调来处理。”
未来的母带制作
考虑到其起源于应对模拟音频的限制，你可能会认为母带制作是一门正在消亡的艺术。Jordan 说，并非如此。虽然确保唱针留在沟槽里的日子已经一去不复返了，但他表示，在 2025 年，母带制作仍然和以往一样重要。一个（反直觉的）原因可能是录音和混音的民主化。即使在二十年前，录制音乐也意味着要预订昂贵的录音棚时间。然而，如今，即使是基本的免费下载的数字音频工作站软件也提供了以前只有专业录音棚才能实现的功能。
“过去，人们要去专业录音棚制作专辑，”Jordan 说。“现在他们在卧室里制作，用耳机或简陋的[电脑]扬声器。”问题是，你在卧室或耳机里听起来很棒的录音，在另一种环境下听起来可能很糟糕。“我用哈哈镜来做比喻，”Jordan 说。“他们是通过一个极其扭曲的哈哈镜来看待音频的，[而]我的系统尽可能清晰，所以我们希望能够看到发生了什么。”
因此，Jordan 说，他比以往任何时候都忙。“别误会我的意思，”他说。“这是一个非常专业的领域，人们总是开玩笑说，宇航员比母带工程师多。但是的，房间是关键——甚至比功放和扬声器更关键——而且随着人们远离传统录音棚，这一点变得更加重要。”他笑了。“我很幸运能进入一个不断发展的领域。”
这个故事是Popular Science“有问必答系列”的一部分，我们在这里回答你最离奇、最烧脑的问题，从日常的到不寻常的。有什么你一直想知道的吗？ 问我们。
