Stems：数字音频格式的探索

Stem，英文原意是指植物的茎干。在音乐制作中，我们常用这个词语形容歌曲的各个组成部分，比如，鼓组、低音、旋律织体、人声等。这些分支合在一起，便组成了一首完整的歌曲。

在混音过程中，助理混音师通常会预先对一些分轨进行混音，合并成所谓的Stem，再交由混音工程师进行最后的合并（Summing）。举例来说，作为助理工程师的我，需要先把底鼓、军鼓、镲片等鼓的部分进行混音，创造出动态，摆放好位置，混合成一条立体声轨道。然后以此类推，对低音、旋律部分等也进行同样的处理。因为模拟混音台通常会有轨道数的限制，所以我们不可能把一百多轨的工程全都放到上面混音。所以，这个预混的工作就成为模拟混音时期必不可少的一项工作。

Native Instruments将Stem的这一概念与DJ混音结合起来，开发了一种全新的数字音频格式。这种音频格式采用了开源的mp4格式，包含了四条分轨。我们测试，在Mac上，这种文件是可以作为视频被大部分的播放器识别的。如果放到iTunes中，也可以作为歌曲播放，文件类型显示为MPEG-4视频文件。

寻找Stems

作为一种旨在方便DJ混音的音频格式，它主要受到了NI自家数字DJ软件Traktor的支持。Traktor升级到2.10.1后，所有的用户都可以直接使用Stem文件，无须特别的硬件支持。NativeInstruments放出了65个免费的Stem文件，供用户学习使用。如果用户想要制作自己的Stem文件，NI也提供了方便的Stem制作工具。

我们首先前往NI的官网寻找65个免费的Stem文件，并将Traktor升级到最新的2.10.1版本。下载地址：http://www.native-instruments.com/en/specials/stems-for-all/free-stems-tracks/。因为文件很大，加上国外网络不稳定的原因，这个免费的下载包折腾了我们不少时间。为了方便大家，我们在这里通过网盘再次进行分享（下载地址：http://pan.baidu.com/s/1skSCHYX）。这65个免费的Stem资源主要来自于Maschine的扩展。

接下来，我们将打开Traktor，看看这些Stem格式的音频文件要如何使用。

使用Stems

将Stems文件拖拽到Traktor的音轨合集中。然后，点击“All Stems”文件夹。在这里，可以看到所有刚才放进去的Stem文件。

Traktor对所有的Stem文件做了单独分类

将Stem文件放入唱盘A中，会出现警告，提示我们对Stem文件进行分析。

Stem音轨没有分析：在载入唱盘前，请先分析Stem音轨

右键点击Stem音频文件，选择“Analyze（Async）”。在弹出的对话框中，选择默认的“All”。

分析Stem文件

Traktor会开始分析Stem音频文件。分析好之后，我们就可以将Stem音乐载入到唱盘中。在唱盘中，我们可以看到这个Stem文件的分轨内容。“Drums”、“Bass”、“Piano”、“Synths”，是这个Stem音乐的四条分轨。彩色的波形对分轨内容进行了描述。在这个版本的Traktor之前，你是无法在软件中看到Stem分轨的。所以，建议所有想要尝试Stem的用户都先升级到2.10.1。
 

彩色波形显示了Stem的四条音轨

在图形界面中，我们可以看到一些基本控制：音量、滤波器、效果发送。在这里，我们不能快速开关（静音）各条分轨，但我们可以通过MIDI映射，实现这个功能。

控制Stems

首先，我们进入“控制器管理（Controller Manager）”中，点击“装置设置（Device Setup）”，选择“通用MIDI（Generic MIDI）”，在“输入端口（In-Port）”和“输出端口（Out-Port）”中，选择你需要进行映射的MIDI设备。这里，我们选择的是“APC40 mkII”。

选择需要映射的MIDI设备

 在“添加输入（Add In..）”中，选择“Deck Common”。在映射指令中，Stem叫做“Submix”。在“Submix”菜单中，我们可以看到多个控制：有“音量调整（Slot Volume Adjust）”、“滤波器开关（Slot Filter On）”和“调整（Slot Filter Adjust）”、“静音（Slot Mute On）”、“效果开关（Slot FX On）”和“效果用量（Slot FX Amount）”。

分配MIDI指令

我们将以这四个通道的静音开关作为范例，告诉大家如何在你的MIDI控制器上，对Stem的四条通道进行快速的开关。

1.添加四个“Slot Mute On”指令；

2.在“设备映射（DeviceMapping）”区域，点击“学习（Learn）”并按下需要分配的控制（这里需要用一个按钮进行控制）；

3.在“映射细节（MappingDetails）”区域的“分配（Assignment）”中，选择“Desk A，Slot1”；

4.在“交互（Interaction）”区域，选择“开关（Toggle）”；

5.按照这个步骤，对其余三个指令进行分配和设置，注意根据对象改变“分配（Assignment）”的值。

利用MIDI映射的方法，我们可以用任意的MIDI设备对Stem文件进行控制。在这个版本之前，Stem只在S8和D2上有屏幕显示，而现在，我们可以在软件上看到Stem的分轨，使用任意的MIDI控制器对其进行控制了。

探究Stem

我们知道，Stem是一个mp4视频文件。那么，我们不妨将它放到视频播放器中，查看一下文件的细节。我们选择了一个功能强大的视频播放器——VLC。在媒体细节中，我们看到了这个Stem文件的内容。5个Stream，第一个是我们用媒体播放器听到的，也就是立体声的混音，另外四个，是分轨，类型是AAC。也就是说，Stem文件中通常包含了四条分轨音频和一条主音频。当我们制作Stem文件时，也需要准备这些文件。
 

在视频播放器中查看Stem文件的细节

制作Stem

Native Instruments提供了简易的Stem制作工具。在这个软件中，我们可以设置音乐封面以及各种元数据信息。我们需要提前准备好分轨文件和母带文件，经过测试，我们需要使用WAV文件，AAC和MP3是不行的。作为分轨和母带文件，我们当然需要使用无损的文件。

Stem制作工具

我们导出了最近制作的乐曲的分轨，放到了Stem制作工具中。放入后，我们可以点击播放按钮进行试听。在试听时，可以对比“Stem混音”和“母带文件”。在下面的区域中，我们可以调整Stem混音的动态。

这个混音区域，有“基础（Basic）”和“专家（Expert）”两种模式。在“专家（Expert）”模式中，你可以设置压缩器和限制器的开关，对输入和输出电平进行控制。在图表区域，可以看到压缩和限制的作用以及最终输出的峰值和均值电平。也就是说，在Stem制作工具中，我们需要对Stem文件做一个简单的母带处理——主要是对响度和动态进行控制。

在Stem制作工具中，我们可以对Stem混音的响度和动态的控制

 就像我们之前在Traktor中看到的，这四个分轨并不一定是软件建议的“Drums”、“Bass”、“Synths”、“Vox”，所以，我们需要对分轨的名称做一些修改。另外，我们还可以改变分轨的颜色——在Traktor中，它将以指定的颜色显示。

你可能会问，既然准备了母带文件，那为什么还要多此一举去调整Stem的混音呢？虽然在普通的播放器中，我们听到的是立体声母带文件，但到了Traktor中，我们听到的就是Stem混音了。所以，提前匹配Stem混音和母带文件的响度，会让我们在Traktor中听到的结果更为接近。

母带问题

通过A/B对比，你会发现，Stem混音和母带文件之间多少会存在区别：因为Stem混音不像立体声音频文件那样经过了母带处理。相反，如果你对分轨做了母带处理，那么当它们合并在一起时，结果就可能破表。所以，我们应该这样去看待这个问题——Stem混音是DJ混音时使用的，虽然很难获得与原始音频同样的效果，但能方便地提取歌曲的某个部分使用。我们要做的，就是尽量让Stem混音的响度与最终的母带接近。

这就是为什么，在混合Stem时，我们需要进行限制处理。因为我们无法单独去调整分轨的电平，只能调整整体的输入，让最后合并的结果不超过0值。在你厘清这个原理后，就不会继续苛求母带问题了。因为准备了立体声版本的母带混音，所以在任何播放器中，你听到的都会是母带版本，不是Stem混音。

制作人与Stem

我们已经了解了Stem的内部结构和在Traktor中的应用。那么，对于制作人，是否能利用Stem的分轨进行Remix制作呢？当然，理论上讲，这是没有问题的。最笨的方式，是放在Traktor中，进行实时的录制。

但这种方式会耽误很多时间，有没有更快捷的办法呢？方法是有的。我们需要准备两件工具，分别是Audacity和Audacity的FFmpeg资源库（下载地址：http://pan.baidu.com/s/1qYSpaBM）。

打开Audacity，在偏好设置中，点击“库”选项，在FFmpeg导入/导出库中定位“libavformat.55.dylib（在刚才下载的FFmpeg资源库中）”。

定位“libavformat.55.dylib”

 接着，导入我们需要分解的Stem文件。在弹出的窗口中，会出现检测到的分轨文件。

检测到的分轨文件

系统分析出了5条轨道，我们全部进行导入。第一条是母带文件，后四条是分轨文件。

导入五条分轨文件

最后，当然不用说，就是导出分轨了。你可以导出无损的WAV或AIFF文件，方便之后载入到宿主软件中进行编辑。

将分轨载入到Ableton Live中进行编辑

Stem的未来

我们从实践出发，探索了Stem这种新兴音频文件格式的实质和应用方式。对于这种音频格式，使用Traktor的DJ们一定会爱不释手。它给混音带来了更多的可能，实现许多人梦寐以求的功能。但作为竞争对手的Serato和Pioneer，是否会跟进支持这种文件格式，还有待观察。我们也在网上看到了一些非官方的Stem制作公司，他们发布了一些经典唱片的Stem文件，这些是非常难得的。试想之前，作为唱片公司，他们没有办法以如此简洁的形式去发布分轨文件。现在，因为Stem这种mpeg文件形式的出现，我们可以把附属的主干音轨直接存放进去，就像图像处理工具里的图层，在我们需要的时候拿出来使用。

另一个问题是，这些文件编码后，是AAC的文件，而不是无损的WAV或AIFF。用它们进行混音，是否精度不够？当然，很多数字DJ都在用MP3和AAC混音，最主要的考虑就是文件大小。Stem选择了AAC，这种编码总体上要比MP3更好，但既然都是有损，大家担心的精度问题就仍会存在。不过，只是拿来做Remix，这样的精度其实完全够用。试想有多少DJ/制作人会在视频网站上提取音频轨进行Remix？那些音频的精度只会更低。所以，我想精度问题也并不会成为Stem发展的阻碍。

另外，支援的平台也非常重要，在各大主流的数字音乐贩售平台上，我们已经看到了Stem格式的内容上线。售价比单曲略贵一点，但并没有超过2欧（如Beatport）。但是我们也发现，很多大的厂牌并没有对此作出响应。在Stems的内容库中，我们看到的更多是新兴厂牌。因为他们希望更多的DJ去对他们的作品进行混音，他们需要更多的创造力。大厂牌的音乐本身就有很好的销路，分轨文件就显得格外珍贵，所以，他们中的大部分仍会保持着观望的态度。

就像我们经常在Remix比赛中看到的Stem文件下载一样，Stem是一种开源的格式，我们可以很轻易地提取其中的分轨进行利用。我们可以不使用Traktor进行混音，我们可以用分轨进行其他的制作。所以，就像我们看待采样一样，释出Stem，是否意味着，释出了歌曲中更多的版权内容？那么，对于这些分轨，我们是否会做到足够的保护？这些问题，可能都是Stem需要解决的。当然，对于DJ和制作人，这是前所未有的好事。但对于行业，问题远比想象的复杂。

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