文档介绍：环绕声技术
随着近年来,随着高密度记录媒体、家庭影院、多媒体计算机、数字信号处理等技术的发展,各种数字视听系统层出不穷,极大的提高了人们对视听效果的感受。因此环绕声技术得到较大的发展,并广泛的应用在电视,电影,家庭影院,多媒体计算机和虚拟现实等方面。
引言
最开始声音的录制和再现都是单声道的,很容易理解单声道只能带给听众空间中某一点的声音信息,丝毫谈不上有空间感,也不能给听众身临其境的感受。随着电子录音和扬声器的不断发展,人们对完美声音的追求也在不断提升。
在二十世纪50年代中期引入了立体声录音,随即出现了立体声重放系统,可以说60年代是立体声的黄金时期。在那个时候,唱片公司或音频生产厂商中尚未存在“环绕声”一词。众所周知双声道立体声的出现是为了真实的再现原声场的声音及其空间信息,使人们在聆听时有身临其境的听觉感受。在立体声发展的历史上,提出了声级差型、假头型和波阵面型三种不同的立体声系统。但是双声道立体声系统只能提供有限的前方声场,
即提供二维空间的分辨能力,并不能还原360°的空间信息。
在二十世纪七十年代才真正进入环绕声系统的研究。环绕声首先在电影行业取得巨大成功,然后启发人们将该技术转向家庭和纯音乐领域。应该说环绕声系统比立体声系统取得的最重要的进步是对空间感的真实塑造,不仅为听众重现了前方声场,对后方声场的声音也可进行了真实还原。因此随着环绕声技术的不断发展,越来越成为关注的焦点。
环绕声拾音技术
环绕声拾音可以说近几年研究者关注的论题。单声道和立体声拾音技术经过了近半个世纪的研究和发展,已经进入相当成熟的阶段,形成了AB、XY、MS等多种的立体声拾音制式,并广泛的应用在录音领域。那么随着环绕声重放系统的普及,传统的拾音方式是不是也有改进的地方呢?在引入环绕声录音这个课题之前,以前环绕声节目的制作是采用分轨录制,后期利用声像电位器的分配和效果上的处理人为制作成环绕声节目,而并不是真正意义上的环绕声重现。随着这个课题的不断深入,世界各地致力于环绕声研究的单位先后提出了不同的环绕声拾音制式,这些制式的推出主要是从实践中得来,还没有很好的理论依据,相信随着理论的不断深入,将来会有一个统一的标准。
环绕声拾音制式如果能被广泛应用,除了结构简单,易于使用,还应该遵循以下的原则:
尽量能利用传统的传声器摆放方式
尽量一个传声器对应重放的一个声道
尽量不要对传声器拾取的声音进行再处理(时间延时,强度处理或矩阵处理)
归纳目前出现的所有环绕声拾音制式,大概分为三大类: 第一类是分层式环绕声拾音方式,分别使用点传声器,主传声器和环绕传声器;第二类是整体式(3/2)环绕声拾音方式,主传声器和环绕传声器一起使用形成传声器阵列,比如像TSRS拾音制式,Fukada Tree拾音制式和INA-5拾音制式等;第三类是声场环绕声拾音制式,例如环绕声球传声器(Surround Sphere microphone)KFM360、声场传声器(Soundfield Microphone B format)等。下面进行分类介绍。
众所周知,音乐会现场录音的艺术表现要求是:声源有稳定的声像定位;声音能够塑造真实的空间感和现场感;音色不失真。而分层式环绕声拾音正是从音乐会现场同期录音的艺术表现要求入手而逐步出现的。传统的立体声拾音方式,
虽然可以表现乐队的宽度和纵深感,但是对于在音乐厅中的空间“广阔感”表现就有些不尽人意了。因此我们应该首先分析直达声、早期反射声、混响声等声学因素对艺术表现的影响,并以此为依据来制定现场传声器的设置及摆放。
根据双耳效应,我们知道人耳可以通过双耳间的时间差,强度差,相位差和音色差对声源进行定位,这也是立体声拾音制式的重要理论依据。而这些差值主要都是由到达双耳的直达声信号不同引起的。由此可见直达声对于声源的定位起到极其重要的作用。
早期反射声,尤其是两边侧面墙壁的反射声有塑造真实声场和空间“广阔感”的作用,所谓“广阔感”是指听觉的空间扩散特性,主要是由直达声后约10至80ms时间内(最佳延时范围为15至25ms)从侧面方向到达听音者耳内的早期反射声。如果早期侧面反射声建立时间短,则可以获得准确的声源定位;而如果早期侧面反射声建立时间慢,则声像被展宽。研究发现,“广阔感”取决于早期侧面反射声的延时时间、声级、入射角度和频谱。而混响声是营造空间感最重要的因素。下表是日本录音师Hamasaki对室内声学因素影响同期录音艺术表现的总结分析:
直达声
早期反射声
混响声
前方声场声源的定位
大
中
小
环境声场
小
大
中
空间感
小
大
大
混响感
小
中
大
音色
大
中