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如何防止話筒拾音的聲學(xué)相位抵消

2016-4-12 18:27| 發(fā)布者: camix| 查看: 1761| 評(píng)論: 0

摘要: 設(shè)想一下你以單聲道的模式為一個(gè)吉他歌手做擴(kuò)聲,,一支話筒拾取人聲,,另一支話筒拾取箱琴,。人 聲聽起來比較古怪,,有點(diǎn)“空”,同時(shí)有濾波器之類的效果聲,。為什么會(huì)這樣,?主唱話筒拾取歌手的演唱,同時(shí)拾取箱琴的話筒 ...

設(shè)想一下你以單聲道的模式為一個(gè)吉他歌手做擴(kuò)聲,,一支話筒拾取人聲,,另一支話筒拾取箱琴。

人 聲聽起來比較古怪,,有點(diǎn)“空”,,同時(shí)有濾波器之類的效果聲。為什么會(huì)這樣,?主唱話筒拾取歌手的演唱,,同時(shí)拾取箱琴的話筒也串入了歌手的聲音(見圖1)。吉他話筒離主唱話筒的距離大概有一英尺,。因此,,吉他話筒中拾取的人聲相對(duì)于主唱話筒有一定的延時(shí)。所以,,有兩個(gè)“人聲”混合在一起,,一個(gè)是直接聲,一個(gè)是含有延時(shí)的聲音,。

圖1

當(dāng)兩支話筒的聲音混合在一起,,等電平延時(shí)信號(hào)的中心頻率將抵消。從頻譜上看,,在兩個(gè)信號(hào)頻率重合的地方會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的凹陷,,這里就是聲音抵消頻率,。這種現(xiàn)象稱作“梳狀濾波器效應(yīng)”,因?yàn)閺念l譜上看象是朝下的梳齒,。

一般來說,,如果兩支話筒以不同的距離拾取了同一個(gè)聲源,而且它們的信號(hào)被混合到一個(gè)通道,,就可能出現(xiàn)相位抵消,。頻譜上凹陷的位置,是聲波中心頻率反相的結(jié)果,。聲音聽起來像是加了少量的柔軟的flanging效果,。

事實(shí)上,我們分析一下flanger效果的原理就知道其中的道理,。Flanger效果是通過一個(gè)0到20毫秒之間自動(dòng)掃描的數(shù)字延時(shí)產(chǎn)生的,,flanger效果就是“梳狀濾波器效應(yīng)”,在軟件的頻譜上看是一個(gè)上下滑動(dòng)的濾波器,。

3:1原則

為了減少兩支話筒之間的相位抵消,,我們必須遵守話筒擺位的3:1原則:話筒之間的距離不少于單個(gè)話筒與聲源距離的3倍(見圖2)。例如,,兩支話筒離聲源的距離都是4英寸,,那么話筒之間的距離至少是12英寸才可以避免相位抵消。

圖2

3:1原則是怎么被定義的,?它是由下面這些事實(shí)決定的:

當(dāng)你將一個(gè)延時(shí)信號(hào)等電平的與直接聲混合,,將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)嚴(yán)重的梳狀濾波器效應(yīng)。但是當(dāng)你將直接聲和延時(shí)信號(hào)按不同的電平來混合,,梳狀濾波器效應(yīng)就會(huì)減小,。

一支話筒拾取的干凈的聲音,

我對(duì)下面的通道加了5毫秒的延時(shí),模擬兩支話筒不同距離拾音時(shí)產(chǎn)生的梳狀濾波器效應(yīng),。

一 般來說,,當(dāng)延時(shí)信號(hào)低于直接信號(hào)9dB的時(shí)候,梳狀濾波器效應(yīng)大概在+/- 1 dB左右,,幾乎聽不出來,。(穿插我以前的研究成果:在一次錄音中,我突然發(fā)現(xiàn)了梳狀濾波器效應(yīng),,于是開始檢查錄音系統(tǒng),。后來我發(fā)現(xiàn)數(shù)字錄像機(jī)的返回監(jiān)聽信 號(hào),又被按送入錄像機(jī),。因?yàn)閿?shù)字錄像機(jī)的帶后延時(shí),,就造成了梳狀濾波器效應(yīng)。經(jīng)過研究,,延時(shí)信號(hào)在低于直接信號(hào)12dB的情況下,,梳狀濾波器效應(yīng)就已經(jīng)不 太明顯,。后來我在電視臺(tái)做嘉賓訪談?lì)惞?jié)目錄音的時(shí)候,就將這個(gè)研究成果應(yīng)用到實(shí)踐中,。當(dāng)某人講話出現(xiàn)梳狀濾波器效應(yīng)的時(shí)候,,我利用調(diào)音臺(tái)上的Solo功能 分析出哪個(gè)話筒過多串入了這個(gè)人的語言信號(hào),并努力將這個(gè)串入的電平維持在低于說話人電平的12dB以下,。)

對(duì)延時(shí)信號(hào)通道衰減9dB,,梳妝濾波器效應(yīng)變的不明顯。

我們是如何確定那個(gè)遠(yuǎn)處話筒拾取的延時(shí)信號(hào),,低于近距離拾音話筒9dB,?只要兩支話筒符合3:1原則,根據(jù)反平方定律,,當(dāng)距離增加到三倍的時(shí)候電平衰減9.54 dB,。(這里有個(gè)條件,兩支話筒的增益和靈敏度完全一樣,。)

所以3:1原則保證了遠(yuǎn)處話筒的拾取的延時(shí)電平低于9 dB,,因此混合信號(hào)的梳狀濾波在+/- 1 dB或更低,如果話筒的擺位按照4:1以上的比例聲音會(huì)更好,。3:1原則只是避免容易被聽見的梳狀濾波器效應(yīng)的最低標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)想一下下面的這種情況,,主唱話筒近距離拾音,,歌手的聲音非常大,遠(yuǎn)處話筒拾取吉他,,但吉他的聲音很小,。話筒雖然按照3:1原則擺放,但是你不得不增大吉他 話筒的增益,,因?yàn)榧穆曇籼?。如果這樣,你可能就破壞了9 dB的電平標(biāo)準(zhǔn),,因?yàn)榧捦驳脑鲆嫣?,歌手演唱的聲音很大?/p>

這個(gè)時(shí)候就不光是3:1擺位原則可以解決的了。理想情況下,,兩支話筒拾取同一樂器的電平低于9 dB可以得到不錯(cuò)的音質(zhì),。但9 dB只是最低要求,不是正好達(dá)到9 dB就可以獲得好的效果,。


這里有一些避免兩支話筒之間相位抵消的技巧

-近距離拾音,,利用EQ衰減過度的低頻。

-將樂器之間距離拉開,。

-利用拾音器代替話筒,。

-對(duì)主唱話筒做1毫秒的延時(shí),。主唱話筒和吉他話筒拾取的信號(hào),在時(shí)間上就對(duì)位了,。

-使用指向性話筒,,一支向上,一支向下,。例如,,主唱話筒從下往上,吉他話筒從上往下,。-如果使用兩支心型指向話筒,,方向相反,兩支話筒之間的距離在低于3:1原則的情況下,,還是可以得到不錯(cuò)的音質(zhì),。

另外一些防止相位抵消的技巧:不要用兩支話筒拾取一個(gè)聲源。例如,,只用一個(gè)話筒拾取演講者的語言,。在某些情況下,如果你必須使用兩支話筒混合到一個(gè)通道,,請(qǐng)將兩支話筒的話筒頭靠在一起,。通過這樣的方法,兩支話筒之間沒有延時(shí),,也就自然不會(huì)出現(xiàn)梳狀濾波器效應(yīng),。

一些例外的情況

什么情況下可以用兩支話筒以不同的距離拾取同一聲源?在立體聲錄音的時(shí)候,。這時(shí),,你得到的不是相位抵消,是聲像,。樂器在音箱中的位置取決于兩支話筒之間的延時(shí),,電平和你控制的聲相位置。

設(shè)想將一支話筒的聲相放到極左,,另外一支放到極右,。如果兩支話筒之間的延時(shí)位0毫秒,兩支話筒的電平一樣,,聲相將在兩只音箱中間,。如果有0.5毫秒的延時(shí),聲相將偏離中間一半的位置,。如果延時(shí)達(dá)到1.5毫秒,,聲相將完全偏到某一只音箱。

(Bruce Bartlett是國際頂級(jí)的話筒技術(shù)工程師/自由撰稿人,,同時(shí)他也是錄音師,,音頻雜志記者,。.)


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