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立體聲錄音

A/B制式收音來說,每一件樂器(音源)到達兩支麥克風處的聲音信號之間,既存在強度差也存在時間差。強度差是由麥克風的指向性圖形以及音源到達兩支麥克風的距離不同所形成的。在這種錄音制式中,強度差和時間差對定向的作用相加在一起了。很明顯,對於不在中軸線上的音源,前導的聲道始終是聲級較高的聲道。心理聲學的研究,時間差比強度差更加的重要。這種制式的特點是簡單,對所使用的一對麥克風,在性能和技術指標配對上要求並不太嚴格,當沒有好麥克風時這是一個辦法。這種收音制式有兩個明顯的缺陷:一是存在中間空洞,中間稀疏或者稱為中間後退現象。就是說當聆聽用A/B制式所錄的音樂的時候,聽眾往往回感到中間部位樂器的聲像變弱,或者這些樂器的聲像在中間部位變得稀疏起來,而更多的樂器聲像向左右喇叭方向靠近,使得兩端樂器聲像密集起來。有時,也使聽眾感到中間部位的聲像向舞臺後部退去。對於這種缺陷,可以借助兩種方法來改善。
1】錄音的時候增加一個中間麥克風,信號放大,再分別分配到左右聲道中去。
『我個人認為Decca Tree就是應用這個技術,並計算好所需的補償時間,並利用相位相加來得到理想的效果』
2】播放時增加一個中置喇叭,而將左右聲道信號各分一部分給此喇叭播放(綜合出中央聲道)。

  上述缺陷在兩支當麥克風拉開2.5-3.5米以上時,將變得相當明顯。『而Decca Tree則是控制在1.5M2.2M這個範圍』當然,播放時如果將兩支喇叭朝向稍微向音響室中間偏轉一點,中間空洞現象也有些改善。A/B制式還有一個很明顯的缺陷就是,它的錄音在作單聲道相容播放時,將存在相位抵消現象,因而相容度很低,對於電視或廣播的單聲道來說,就應該注意!

  這是很容易加以說明的,當作單聲道相容播放時,必須把左右聲道信號相加在一起才能形成單聲道信號。由於左右內同一聲音信號中存在時間差,也就是存在相應的相位差,因而在相加時,必然會使某些頻率的信號抵消或者部分抵消,從而使播放音質變惡劣。一些專門的試驗結果表明,A/B制式兩支麥克風拉開僅30公分的時候,就已經出現明顯的相位抵消現象,因為這個距離已經相當於中,高頻聲音信號的λ/2n. λ/2了。此時,作單聲道相容收聽的大多數聽眾,都能聽出這種這種音質的變劣。試驗還說明:當某一頻率的聲音信號在左右聲道間有6db以上的強度差時,則相容播放的相位差不會引起明顯的相位抵消現象,因而不會明顯損害收聽音質。

  許多錄音室反映如果不考慮單聲道相容播放,他們更願意使用A/B制式來錄製古典音樂,因為這種制式錄製的音樂,更加溫暖,這是因為強度差和時間差同時對立體感起作用的緣故。另外,由於錄音師可以充分運用時間差,因而可以拾取更多的音樂廳初次反射,這對重現音樂廳現場感,也起很重要的作用。使用A/B制式,對錄音室混響時間特性的要求不是那麼嚴格,錄音時,樂隊很容易佈置,靈活性很大。

  對於獨唱,獨奏樂器或者重點樂器(譬如首席小提琴、豎琴、鋼琴、某些木管、定音鼓等),可再加上單聲道加強麥克風,而加強麥克風拾取的信號在後期混音時用混音軟體分別加入到左右聲道中去。但要注意,不可把加強麥克風信號加入太多,這是因為,這種麥克風離被加重的音源很近,所以它拾取的聲音信號較A/B制式麥克風拾取的信號領先20-30ms【這裏需要使用公式來計算(3.4m大約10ms)】。如果強度太高,會使聽眾感到這些樂器被從樂隊中分離出來。在後期混音時,也可以使用混響效果器對加強麥克風拾取的信號進行一些延時,譬如5-10ms,這樣則無上述分離毛病。使用軟體把單聲道信號加入身歷聲聲場時,由於這種加入的身歷聲資訊只包括強度差,缺乏所謂相位細節,它的動聽度將較差。『所有的單聲道加強麥克風都與主收音麥克風位於相同的水平面上,不然訊號延遲與相位問題會變的相當複雜』

  由於上述單聲道相容播放效果的把握不大,所以在一般實況轉播中都不使用A/B制式來收音,因為轉播要求一次成功。但在一般身歷聲錄音中,可以廣泛採用A/B制式。非常非常重要!錄音時要以單聲道相容監聽,如果出現明顯的抵消現象,可以重新調整麥克風和樂隊的間距,以及麥克風間的距離。實況轉播則不允許花時間來進行這種細緻的調整。
注意:當麥克風與樂團距離角為180度,分離37cm120度,44cm120度,50cm 


二、X/Y制式,模擬點音源
X/Y
制式採用兩支完全相同的麥克風,以上一下緊靠在一起同軸放置。與A/B制式不同,由於兩支麥克風基本上是放置在一個點上,所以任何音源傳輸來的聲音資訊,將同時到達兩支麥克風,因而不存在時間差和相位差。但對於兩支麥克風來說,由於入射角的不同,而麥克風又具有一定的指向性,所以拾取的兩聲道聲音資訊存在著強度差。因此,X/Y制式是一種強度差身歷聲收音制式,又被稱作無相位差身歷聲制式。 

  X/Y制式所使用的兩支麥克風的主軸之間通常要求保持90度到100度的夾角,麥克風可採用心形和銳心形指向,也可以使用8字形指向。但對於不同指向性,麥克風主軸的夾角不盡相同,下面是一些可供參考的經驗資料:
心形指向性,一般採用100度,也有採用200度到270度的
銳心形指向性,一般採用100度,也有採用130度到140度的;
8
字形指向性,夾角必須是準確的90度。
這是因為8字形指向性麥克風前(0度)、後(180度)拾取的信號是反向的,如果一對8字形麥克風主軸不是準確的90度,則在某些方向上將產生相位抵消現象。很明顯,由於兩聲道信號間不存在相位差,在作單聲道相容聽音時,沒有相位抵消現象。所以,X/Y制式的相容性極好,用於實況轉播是很成功的。

  有人認為,強度差身歷聲信號比相位差身歷聲好。他們的根據是:聽音房間的聲學條件是各式各樣的,是一個很大的不定因素,因而由房間各個部分反射聲引起的相位關係也是很複雜的,它們往往干擾了身歷聲系統原有雙聲道節目中相位差的運用。

  但是對於X/Y制式,要求兩支麥克風的性能、技術指標音質要十分接近。由於電容式麥克風的頻率響應和指向圖形比較圓滑,同型號產品之間的一致性好,所以,電容式麥克風較容易滿足上述嚴格配對的要求,當然,如果經濟能力富足,可以選用高檔的動圈麥克風。

  X/Y制式兩支麥克風在垂直方向上應該緊緊靠近,應該儘量縮短兩者的垂直距離。否則,如果音源不在兩支麥克風的水平面上,則上下麥克風接收的信號間存在著少量的相位差和強度差,就會把這少量的相位差和強度差自動轉換為左右聲道間的相位差和強度差,從而造成了干擾,這種現象當然是我們不願意看到發生的。

  必須按照節目的性質來選擇X/Y麥克風對子的指向性。
兩支90度交叉8字形麥克風拾取的聲音深度感非常好,真實感也好。但是8字形麥克風背面同樣具有等同於正面的靈敏度,這種情況不是在所有的收音環境中都能夠使用的,如果把他們放置在容積很大、混響時間很長的音樂廳裏,後牆的反射聲將會充分被拾取並給收音者造成干擾。如果把他們放置在室內的一角,聽音時便會形成逼迫感和壓抑感。總之,錄音師必須隨時記住8字形麥克風的前瓣和後瓣是正好相反的。所以,在錄音時,當音源繞此傳聲組移動時(廣播劇時時常發生此類狀況),則會造成混淆,聲道之間將會出現突變,聽者會感覺道好像演員從這邊象限突然到後面去了,使用雙八字需在音源不移動的場合才成立,。如果是側後翼的入射聲,其信號的相位與正前方相反,所以不得已,被拾取的音源,必須局限在90度的象限內。

  X/Y制式如果選用一對心形麥克風,則聲音拾取角度寬廣,麥克風前面很大一段圓弧內都能有效工作,試驗結果很好,NT5為此型麥克風。X/Y制式還有幾種演變制式,成為左-右X/Y制式。一種是把一個全指向的麥克風M與一個橫放的8字形麥克風S結合起來,實際上可以組成兩個新的主軸朝左、右的LR心形指向圖形,這種佈局最適合於兩個面對面坐著的播音員的聲音。另一種方式是把一隻對準前方的8字形麥克風和一隻橫放的8字形麥克風組合起來,實際上可以得到兩個朝著±45度方向的8字形指向圖形,這種佈局可以得到最為均衡的混響聲拾取。事實表明,X/Y重合麥克風效果極好,播放真實性好。對於大的舞臺或音樂錄音室,可以採用多對重合X/Y麥克風,但它的間距和相對位置需要妥善確定。當它們相距1015米時,主軸方向基本平行,則可採用多對心形或8X/Y麥克風,最終可得到十分真實的身歷聲場。 


三、M/S制式
  M/S
制式也是一種使用重合傳聲對子的制式。但它所用的兩支麥克風一只是心形的,主向朝正前方,稱為M麥克風,另一只是8字形的,橫過來放置,主向對準左右兩側,稱為S麥克風。 

  M麥克風種的字母M有雙重含義。一是中間(Middle)麥克風的意思,表達它所對準的方向;另一個是單聲道(Mono)的意思,因為M/S制式所拾取的信號在作單聲道相容播放時,實際上只播放M信號,而拋棄掉S信號。因此M/S式相容性極好,人們稱這種制式為真實的身歷聲,同時也是真實的單聲道,這種說法是很有道理的。

  S麥克風的字母S也有雙重含義。一是旁邊(Side)麥克風的意思,表達其對準的方向;另一個是身歷聲(Stereo)的意思,表明只要把此信號加入到M信號中去,即可形成完整的身歷聲信號。

  從上述可知,M可以說是基本信號,S是身歷聲編碼信號。拋去身歷聲編碼信號S即可獲得M的相容信號,在M/S收音制式中,M信號就是借助S信號而分佈到空間裏去的。

  M/S制式存在著一個明顯的缺點。由於左聲道信號和右聲道信號中都包含一個相同的中間信號,所以,在正前方±45度夾角的區域內,左右聲道的分隔度不好。於A/B制式相反,M/S制式存在中間聲像加重現象。

  由於M/S制式也是採用一對位置重合的麥克風,因此它與X/Y制式一樣,左右聲道信號之間只存在強度差,而不存在相位差和時間差。
M/S
制式的真實感極好,還因為兩支麥克風靠得極近,兩者拾取得混響資訊具有相同的基本功率頻譜分佈。但由於兩支麥克風指向性不同,在它們的輸出端相位、振幅不重合。所以,在播放時,兩支喇叭之間的混響聲無方向性的,而且十分均勻。相反,對直達聲則可以播放出它的指向性來。

  但是M/S制式在實際運用中,也受到一定的限制。這時因為為了覆蓋所有的音源,要求M/S麥克風要離音源一個特定的距離,也就是說,麥克風與樂隊的距離,不能由錄音室混響時間特性來確定,而要由覆蓋音源的要求來確定。也就是,樂隊的幾何尺寸一經確定,麥克風的距離也就確定了,這樣,所拾取的聲音信號就被鎖入固定的直達聲/混響聲比例之中。
這就必然形成對錄音室聲學條件要求十分嚴格的局面。因此,M/S制式較難同時使用多對麥克風進行收音。但前面講的針對傳統錄音方法而言,對於數位錄音,則可以使用無混響錄音室,用後期來控制樂音的混響以及聲場。
MS
錄音需要有【反相】功能的MISER才成立,由M+S),M+-S)決定兩聲道


四、聲像移動制式
這種方法,在現在流行音樂的錄製上得到了普遍的運用,電腦混音軟體類比出以前所使用的聲像移動器(也被稱為全景電位器Panoramic Potentiometer,即簡稱Pan,經常在軟體中看到)。它時把一個單聲道信號(一件樂器、一組樂器或獨唱、合唱的一個聲部)。借助電腦按照一定的振幅比例,分配到左右聲道中去,我們通過現有的混音軟體(如CubaseNuendo)能把每一個單聲道信號加入到身歷聲音場中任何一個虛擬位置上去,從而完成一個完整的雙聲道身歷聲音樂信號。

  當然,用該種方法,聲道間只存在強度差,而沒有時間差和相位差,即沒有相位細節。用這樣的方法製作的身歷聲音樂信號,在播放時,所有聲像位置都是認為給出的,與錄音時樂器的實際位置完全沒有關係。所以,樂隊的聲像群是從錄音師手中創造出來的。常用的方法——還有製作人常用的方法,參考一下樂隊的佈局就可以很容易做倒。

五、仿真人頭制式 

  仿真人頭是一個用木頭或者塑膠做成的假人頭,直徑約18公分,在它的耳道末端,分別裝有兩支動圈式或電容式麥克風,它們一般是無指向性的。然後,將兩者的輸出分別作為身歷聲的左右聲道信號。

  仿真人頭是仿生學在電聲技術領域的應用。因為人在聽音時,頭部有遮蔽作用,使得偏離中心線音源來的聲音信號到達兩耳存在著強度差,同時,由於音源離兩耳不等距,導致存在著時間差和相位差,這樣,就給人帶來了音源的方位資訊。同樣,仿真人頭系統兩支麥克風的輸出,也存在著這樣的強度差和時間差以及相位差。因此,把這樣的兩聲道信號送道身歷聲耳機種供人聆聽,實際上就等於把聽音人用聲學的方法轉移道仿真人頭的位置上去了。可以想像,這種立體信號的臨場感相當好的。

  不過使用這種制式的錄音作品,只能使用耳機進行收聽,因為只有耳機才能把聽音者完美地帶回仿真人頭在位置上去。如果採用喇叭播放,雙重耳殼效應引起明顯的時間差與相位差將受到房間反射的影響,將起不到協助定位的作用。

  仿真人頭錄製的身歷聲聲像,可以分離得想像不到的清楚,節目的感染力很強,如果用它來錄製廣播劇,效果將十分逼真,對移動著的聲像,再現效果也很好。

  但是,仿真人頭錄製身歷聲也存在一些弊病,一是有時產生所謂頭中效應和頭前效應,即聽音人不是感覺到聲像再現於自己的面前,而是再現於自己頭部裏兩耳的聯機位置上,或者,有時再現於頭前額附近,讓人感到很不自然。另一個弊病是如果聽音人在聽音過程中偏轉頭部,則聲像也跟著偏過去。

  頭中效應和頭前效應是由於雙重耳殼效應引起的。人的耳殼對聲音的定位有一定的作用,但是對於仿真人頭的身歷聲系統來說,仿真人頭有耳殼,聽音人也有耳殼,兩套耳殼產生的效應將給這方面的定位機理帶來混淆,因而產生頭中效應和頭前效應。

  新型的仿真人頭對頭形,耳殼作了更準確的類比,在內耳道麥克風前加入了一定的聲阻,這樣可以抑制有害的聲反射。

六、真人頭式
  這種方法是和仿真人頭式同樣原理的一種錄音制式,不過是在真實的聽音人耳道進口外約10毫米的地方懸掛兩支微型麥克風,只有靠很多的架子支撐。這種方法同樣是增加臨場感,用耳機聆聽的一種方法,不過對錄音人的要求很高,頭不能亂動,因為這樣會導致重播音場的偏移,同時忍耐力還要很夠,在很長的錄音過程中不能發任何鳥聲音,否則,前功盡棄,我覺得這是最牛B的錄音方法。

七、ORTF制式
  它使用兩支心形麥克風,拉開距離17公分,兩支麥克風主向朝前張開110度。

  這種制式是法國電臺首創並推廣使用的,所以以法國電臺的名稱來稱呼它。這是一種在A/B制式和仿真人頭制式之間的制式,它所使用的兩支麥克風不是重合麥克風,因而具有A/B制式的特徵,即兩聲道信號同時具有強度差、時間差和相位差。使用心形麥克風,而且張開一個角度,這樣使得強度差有所增加。另外,兩支麥克風相距17公分,這正是人頭直徑的尺寸,因而在一定程度上也模仿了人的兩耳的間距。兩支麥克風主向朝前張開(一般是110度),也是模仿了耳殼的作用。

  試驗表明,這樣的錄音制式既可用於耳機播放,也可用於喇叭播放,在這方面有很好的相容性。作為單聲道播放的時候,由於兩支麥克風距離不遠,時間差和相位差不大,相位抵消現象也不是很明顯。同樣,不存在模擬人頭的雙重耳殼效應。


八、聲場制式
這種制式產生於上世紀80年代,其特點是,可作四聲道身歷聲、雙聲道身歷聲和單聲道三者相容使用。由於結構比較複雜,只作簡單的介紹。


聲場制式可拾取各個方向入射的聲音,比通常所用的重合麥克風對子的效果要好地多,它是典型的環繞聲技術的一種收音方法。

  它使用四隻特性十分相近的心形麥克風,裝在一個四面體的外盒內,四隻麥克風的輸出通過一個矩陣進行相位控制和操縱,然後得出四個輸出信號,通常稱為B-制式信號,它們代表了聲場中各個入射的特徵。

  這些信號包括:
  一個無方向輸出信號WW與聲場收音點的總聲壓成正比,是一個單聲道信號,不帶有任何方位及相位資訊。

  另外三個輸出信號成為XYZ信號,它們是三個聲壓梯度,在三位座標上的三個8字形指向特性,分別代表L-R(左-右)、FB(前-後)、UD(上-下)。

  由這四個信號,可以綜合成任何一種麥克風特性,可以是無向的、心形的、超心形的或8字形的,因而靈活度很大。

  對於要求作單聲道相容播放特別感興趣的一點是:此系統可從B-制式信號中,同時綜合出一個真實的單聲道信號來,如同重合傳聲對子一樣,沒有相位抵消現象,很明顯,這對於同時作電視及聲音廣播是十分有利的,因為前者目前仍然要求是單聲道的,後者往往是要求雙聲道身歷聲的,而且,當對身歷聲信號進行平衡調整時,對同時使用單聲道信號沒有任何影響。

SOP
A/B
制式
收音形式:強度差、時間差
麥克風指向:心形,全指向
擺設位置:平行(可稍微外張)
Mic
特性:配對不要求
優點:空間要求低
缺點:存在中間空洞,單聲道不容
180
37cm
120
44cm
100
50cm

 

注意事項:
1】 錄音的時候增加一個中間麥克風。
2】 增加單點錄音Mic但需加入延遲

 

X/Y制式
收音形式:純強度差
麥克風指向:心形,超心型,八字形
擺設位置:雙八字需注意
Mic
特性:配對
優點:單聲道相容
缺點:音源不可移動

最佳均衡的混響聲:前方8字+橫放8字,得到兩個朝著±45度方向的8字形指向圖形,。
深度感真實感:兩支90度交叉8字形麥克風
注意事項:
心形指向性,一般採用100度,也有採用200度到270度的
銳心形指向性,一般採用100度,也有採用130度到140度的;
8
字形指向性,夾角必須是準確的90度,控制音源局限在90度的象限內,收音環境需理想
X/Y
制式兩支麥克風在垂直方向上緊靠,儘量縮短兩者的垂直距離

M/S制式
收音形式:純強度差
麥克風指向:心形+八字形
擺設位置:樂隊的幾何尺寸決定麥克風距離
Mic
特性:無
優點:真實感
缺點:空間要求嚴格,spot mac不成立

注意事項:
要覆蓋所有的音源,要離音源一個特定的距離,麥克風與樂隊的距離,不能由錄音室混響時間確定,而要由覆蓋音源的要求來確定。樂隊的幾何尺寸一經確定,麥克風的距離也就確定了,這樣,所拾取的聲音信號就被鎖入固定的直達聲/混響聲比例之中。
這就必然形成對錄音室聲學條件要求十分嚴格的局面。因此,M/S制式較難同時使用多對麥克風進行收音。但前面講的針對傳統錄音方法而言,對於數位錄音,則可以使用無混響錄音室,用後期來控制樂音的混響以及聲場

ORTF
收音形式:強度差、時間差
麥克風指向:心形
擺設位置:兩心形麥克風,距離17公分,前張110
Mic
特性:配對
優點:相容各系統
缺點:空間要求嚴格,spot mac不成立
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