3.2 立体声拾音制式简介
3.2 立体声拾音制式简介
立体声的拾音方法有很多,根据拾音和重放的形式一般可以分成两种:房间立体声和人头立体声。拾取的是通过多只传声器的摆放完成的、加载了房间特性的声音信号。就川剧实际录音所用到的,现在着重介绍房间立体声的三种拾音方法。
1.时间差定位的拾音方法
时间差是最早使用的立体声拾音方法。通常,录音师使用两只全指向性传声器,彼此相隔一定距离a,声源到达传声器的距离要大于2a,一般情况下a应在25-50cm之间,其相应的拾音角大致为80°-130°之间。通过传声器的摆放和选择,使得声源发出的声音到达两传声器只存在时间差(理论上讲同样不可避免地存在少量的强度差和相位差),重放时通过两声道信号间的时间差信息完成声源定位和声场再造。根据Haas Effect理论,当两扬声器之间的时间差△t在3ms-30ms之间时,声源定位在了未延时的扬声器上;当△t在30ms-90ms之间时,便听到来自延时扬声器的声音;当△t=1.5ms时,声源定位在了声音未延迟的扬声器上;当△t继续增加时,声源同样定位在未延时的扬声器上;这种方式的特点是录制的音乐具有纵深感、亲和力、自然感和温暖感,在混响适宜的环境中,可获得良好的厅堂感,是录制古典音乐最常用的方法之一。但是如果传声器间距a小于25cm,有效拾音角超过180°,两侧声像定位不够,则容易造成声像过窄。如果传声器间距a大于50cm,则容易出现中间空洞现象,而对于距离较远的声源,则容易感觉到随着声源频谱变化声像有飘移现象。另外,由于信号到达两传声器存在时间差,也就产生了相位差,这样在左右声道信号叠加做单声道重放时,声音信号将产生梳状滤波效应。
时间差定位拾音方法主要有AB拾音制式、DECCA TREE拾音制式、FAULKNER拾音制式、STRAUS拾音制式、ABCDE拾音制式五种制式。每一种制式的设置如下:
图3.2.1 AB拾音制式
(1)AB拾音制式:
在采用AB拾音制式拾音时应注意几点:①录音环境要有良好的厅堂感,以保证原则上在使用全方向指向特性传声器时保持良好的厅堂特性。②在使用双声道时间差定位的拾音方法时,录音师一定要将调音台左右通道的Pan Pot放置在极左、极右的位置,以保证左右声道信号的严格隔离。
(2)DECCA TREE拾音制式
DECCA TREE拾音制式实际上是一种AB拾音制式的变体,该制式使用三只全指向性传声器组成一个等边三角形,边长可根据不同录音师对这种制式的理解进行调整。中间增加的传声器主要是为了加强声音的融合性,缓解中间声音的稀疏和后退现象。
图3.2.2 DECCA TREE拾音制式
(3)FAULKNER拾音制式:
该拾音制式其实是一种小AB拾音制式的变体,使用两只平行的8字形传声器,传声器间距20cm,且传声器0°方向指向声源。该制式对来自侧面的声音有较强的抑制能力,一般用于小型乐队的录音,或者在乐队中做为某件乐器的辅助立体声传声器。
图3.2.3 FAULKNER拾音制式
(4)STRAUS拾音制式:
该拾音制式由四只传声器组合而成,其中两只为全指向性传声器,另外两只为心形传声器。每组两只传声器信号的Pan Pot均设置到极左或极右,在使用上与FAULKNER拾音制式没有太大区别。
图3.2.4 STRAUS拾音制式
(5)ABCDE拾音制式:
ABCDE拾音制式与AB拾音制式类似,更适合声源宽广时的录音,其五只传声器能更好地反映出舞台上声源的位置变化情况。
图3.2.5 ABCDE拾音制式
2.强度差定位的拾音方法
强度差定位的拾音方法是由两只传声器组成,两只传声器分别面向声源,其振膜尽量贴近并在垂直的轴线上尽量重合,传声器的轴向夹角张开一定角度。由于两只传声器在理论上可近似看做间距为0,拾取到的声音信号不存在时间差和相位差,只存在强度差,因此被称为强度差(声级差)定位的拾音方法。这样就克服了在使用时间差定位的拾音方法时,由于两只主传声器彼此拉开一定的距离,在拾取时间差的同时,也势必拾取了相位差,产生了梳状滤波效应,造成了时间差定位的拾音方法立体声\单声道的兼容性不好的问题。
与时间差定位的拾音方法类似,当两扬声器的信号存在强度差时,声像也会产生偏移,强度差用△L表示。当△L=0时,声像定位在了两扬声器连线的中点C上。随着△L的值逐渐增加,声像就会向强度高的扬声器偏移。当△L=18 dB时,声像定位在了强度高的扬声器那一点上。使用强度差定位拾音方法时,传声器组的轴向夹角会影响到声源再现时立体声声像的平衡。对于心形指向传声器,传声器组的轴向夹角范围应为80°-130°之间。如果传声器组的夹角大于130°,将造成声源在声场中直达声\混响声比率的下降,听音时感觉有3dB的衰减,声音缺乏现场感。如果传声器组的轴向夹角小于80°,则传声器组的有效拾音角将大于180°,位于拾音角以外的声源将被衰减。
强度差定位拾音方法主要有XY拾音制式、MS拾音制式。每种制式的设置如下:
图3.2.6 XY拾音制式
(1)XY拾音制式:
在使用XY拾音制式时应注意:①△L=20lgX\Y dB(X为X传声器指向性系数,Y为Y传声器指向性系数)。经计算,如果使用扁圆形传声器做XY拾音制式,则△L的最大值只为6dB,不能完全声像定位。而若使用两个全指向性传声器,虽任何角度上都不能得到△L,但全指向性传声器在高频是有一定的指向性的,这样在拾音时便带来左右声道间的声级差,在近距离拾音时,具有线性的低频响应,没有心形传声器的近讲效应所带来不利影响,从而获得重放时的立体声效果。②有效拾音角为70°,接近于立体声最佳听音角度,在重放听音时声响角度分布更加接近于自然听音。③由于XY拾音制式的有效拾音角相对较小,因此在录音时传声器放置需较远,如果在混响时间较长的厅堂录音,现场感和演奏细节不是很好。
(2)MS拾音制式:
M传声器接收的是声源中间(middle)的声音信号,即声源左右方向的信号(mono),可采用任何一种指向性的传声器。而S传声器接收的是声源两侧(side)的声音信号,即声源左右两侧混响比例成分较高的差信号,只能使用8字形传声器。MS传声器拾取的信号并不能直接成为双声道立体声的左右声道信号,需要经过一个和差变换电路才能形成:左声道=M+S,右声道=M-S。若要对M/S拾音制式的录音节目源做单声道重放,只需要重放M传声器拾取的信号就可以了。
图3.2.7 MS拾音制式
(3)多轨录音技术
多轨录音技术从某种角度来说是单声道录音的一种,实现其声像定位的技术手段是声像分配,即将前期录制的单声道多轨音乐素材,根据创作的要求分配到立体声的左右声道中去。声像分配是借助PanPot(声像电位器)实现的。录音师在录音前,将乐队分成若干个声部,对每一声部进行单声道拾音,然后在后期缩混的时候人为地将每一声部分配到左右声道中,实现立体声声像定位。相当于使用了声像电位器来调整某一单声道信号分配到左、右声道的电平大小,最终产生了左右声道间的△L。
图3.2.8 PanPot工作原理
图3.2.9 PanPot位置和声像定位关系
3.时间差和强度差定位的拾音方法
顾名思义,这种拾音方法即是时间差和强度差共同作用对声源进行定位的拾音方法,也称混合拾音方法。通过传声器的选择和摆放,使得声源发出的声音到达两传声器之间既存在时间差,也存在强度差(还包括少量相位差),通过传声器记录的两声道间的时间差和强度差,在重放时完成声源定位和声场再造。混合拾音方法可以看成是时间差定位的拾音方法的变形,即将主轴平行的两只传声器张开成一定角度,也可以看成是强度差定位的拾音方式的变形,将垂直轴线重合的两只传声器拉开一定距离。显然,为了保持固定的拾音范围,如果传声器组间间距越大,则两传声器的主轴张开角度就应越小;如果传声器组间距越小,则两传声器的主轴张开角度就应越大。这种拾音方法最大的优点是使用简单。一旦选择了混合定位的拾音方法中的某一种拾音制式,也就确定了传声器系统的设置,无须再对传声器间距、主轴张开角度、拾音范围角度等进行调整。除此之外,混合定位的拾音方法立体声\单声道兼容性比时间差定位的拾音制式要好,用耳机作立体声重放时,混合定位的拾音方法的声音也比另两种拾音方法都好。从理论上讲,时间差定位的拾音方法和强度差定位的拾音方法是利用声道间的某一种信号差完成立体声重放声像定位的。混合定位的拾音方法是既利用了时间差又利用了强度差来完成立体声重放的声像定位,既保留了时间差定位的拾音方法良好的厅堂特性,也保留了强度差定位的拾音方法声像定位准确的优点。在这个意义上,混合定位的拾音方法拾取的声音更接近人自然听音状态下的声音,拾取的声音更自然一些。
时间差和强度差定位的拾音方法主要有ORTF拾音制式、NOS拾音制式、EBS拾音制式、DIN拾音制式。每一种制式的设置如下:
(1)ORTF拾音制式:
ORTF拾音制式使用两只心形指向特性传声器,传声器间距17cm,主轴张开角度110°,拾音范围角度96°。
图3.2.10 ORTF拾音制式
(2)NOS拾音制式:
NOS拾音制式使用两只心形指向特性传声器,传声器间距13cm,主轴张开角度90°,拾音范围角度81°。
图3.2.11 NOS拾音制式
(3)EBS拾音制式:
EBS拾音制式使用两只心形指向特性传声器,传声器间距25cm,主轴张开角度90°,拾音范围角度90°。
图3.2.12 EBS拾音制式
(4)DIN拾音制式:
DIN拾音制式使用两只心形指向特性传声器,传声器间距20cm,主轴张开角度90°,拾音范围角度101°。
图3.2.13 DIN拾音制式