“后”立体声时代,自省与自觉(发布于2017.11.28)

科技工作者之家 2020-11-02

来源:影视技术论坛

人耳对声音的感知是三维的

在制作端和终端,声音的重放逐渐从传统的一个音箱、两个音箱,扩展到三个、四个、五个、六个、七个、八个音箱的范畴,再到三维声(本文所涉及的环绕声的特征,三维声大都具备,不再重复)状态下的更多可能性。


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双声道立体声(以下简称立体声)技术体系,具有相对较完备的理论支持,并结合统计学等原理,形成了立体声拾音技术以及相应的重放端系统。在空间立体声状态下,前方两支扬声器和人头水平夹角为45度至60度左右,当我们利用Pan将特定声源定位在两支音箱之间时,即形成了只有强度差的两个相同的声音由两支不同方位的音箱辐射所形成的虚声源,它们交汇在最佳听音位置。由于人头遮挡,干涉所产生的相位问题及其所带来的听觉不悦感并不严重。我们还可以通过其他手段,把声音定位在两支音箱之后和之外。对于人耳来说,立体声的两支音箱可以较好的呈现前方声源的音色、定位、空间等等信息。


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20世纪60年代,是立体声发展的黄金期。而在环绕声的问题上,电影领域和音乐领域又呈现出两种不同的发展趋势。模拟时代,电影首先采用L/C/R/S(3-1)四声道重放系统,音乐则更多的采用L/R/LS/RS(2-2)四声道重放系统。

在影院环境下,为与大银幕相匹配,环绕声重放系统增设了中央声道扬声器。在相对较大的听音空间,中央声道稳定了中央声源,这对于影院观众特别是没有坐在中间较好位置的大部分观众来说,确实是个福音,中间的声音不会再随着观众的水平位移而漂移。同时,再配以一定数量均匀分布的环绕声道扬声器,它们与前方扬声器一起,来定位声源以及营造画面中所展现的空间环境。电影环绕声在加强定位的基础上兼顾了空间表现。

在较小环境下回放的音乐环绕声则更加着重于空间的呈现,(2-2)模式基本可以较好的体现声场的环绕感,但由于种种原因,(2-2)模式并没有走得很远。也就是从那时开始,音乐录音到底需不需要环绕声、哪些音乐类型需要环绕声的争论一直持续至今。

20世纪80年代末90年代初的数字环绕声时代,5.1(3-2)声道终于可以被记录下来,也最终被确定下来。这种结合了模拟环绕声时代的电影(3-1)与音乐(2-2)的声道格式,形成了以较少的声道较好的呈现环绕感和定位感的环绕声标准回放配置。


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在制作环绕声节目的伊始,我们的想法总是天马行空,就像立体声时代刚开始时的“乒乓效应”。在立体声状态下实现不了的想法,在环绕声状态下想要一下子实现(比如把声音放到哪里哪里,要让它从这儿飞到那儿,要让空间如何如何的包围等等),可最终的结果往往差强人意。主要原因之一,在于环绕声重放系统的音箱摆位。环绕声的重放系统并不是一个无懈可击的系统,而是一个相对妥协的系统,如果我们要在这个系统下完成声音制作,就要明确它相对于立体声的优势与不足。

首先,环绕声无法把声音准确的定位在“圈儿”里。以5.1为例,当我们把声音人为Pan在“圈儿”里的时候,“圈儿”里的任何声音,都是由三支或四支扬声器共同作用的结果,三支或三支以上的扬声器从不同方位同时辐射同一声源,人头的遮挡效应并没有立体声状态下那么管用,“圈儿”里充斥着各式各样的声音叠加所造成的相位问题,根本无法准确定位声源。这种情况下,并不是我们不能把声源Pan在“圈儿”里,而是说,把声源Pan在“圈儿”里的时候,我们并不是为了追求声源的准确定位,而可能是其他原因,比如说增强一些特定的融合度和包容感。但这样做也有一定的风险,就是当我们稍稍偏离皇帝位一点儿,声源的音色就会随着相位关系的变化而变化。运用“波场合成技术”是可能在这个区域定位声源的,但要以成几倍的传声器和扬声器数量为代价,这在制作端和终端都是不太现实的。

其次,如果我们试图把声源定位在圈儿上且在L/R/C/LS/RS这五个点以外,它们大都没有较好的音色和定位表现。不管是L-C之间、R-C之间、L-LS之间、R-RS之间还是LS-RS之间,同样是由于两个音箱之间的干涉问题影响了音色和定位,且这种影响的负面作用不能被人头遮挡所掩盖。但这里有一个例外,就是传统立体声范畴的左右之间,也就是Center为0%的前方区域。这个区域里的声音尽管也相互干涉了,但人头遮挡了相当一部分的声音,右音箱经过人头遮挡到达左耳的一小部分声音和左音箱几乎未经人头遮挡到达左耳的大部分声音叠加起来所造成的不太严重的干涉效应,右耳同理。恰恰,不太严重的干涉很多时候还会对声音的表现起到有益的作用,比如声音的体量感较好。“实中”和“虚中”的区别就在于此,虽然“实中”是实了,但可能没有“虚中”那么好听了。在这个时候,我们会想起如果把它们两者结合起来,就会既有定位感又有体量感。答案虽然是肯定的,但同样会产生三支扬声器之间的复杂的干涉问题,不仅仅会造成一定程度上的音色畸变,也会给下变换带来不能忽略的影响。三维声模式下,这种影响还会更加严重。

在一些特定的情况下,定位感和空间感是一对矛盾。当一扇门被关闭的时候,另一扇门往往会被打开。在这些定位不清楚的区域里安置本身定位感不需要很好的空间环境信息,往往是没有问题的。向LS与RS里馈送相互间反相的信息,有时候甚至可以骗过我们的耳朵,来增强空间的宽阔度。

下变换的兼容度可能会牵制我们环绕声制作的结果。下变换事实上也是混音的一部分,多轨并成6声道和6声道并成两声道,本质上是一样的,只是手段相对单一。现如今,我们必须特别的重视环绕声与立体声和单声道之间的兼容度问题,由于终端用户大都是立体声和单声道的受众,这是现阶段永远都不能回避的问题。除了电视用户,越来越多的移动终端用户通过耳机立体声以及外放单声道或立体声来收听。上述环绕声模式下的干涉问题,在下变换之后都会被放大,声部比例、音色、空间信息等都会受到不同程度的影响,有些影响还是致命的。有很多时候,下变换兼容度也是环绕声和三维声制作的试金石。

无论是环绕声还是三维声,对于声音制作者们来说都是多音箱之间的相关性问题,把这些技术层面的问题处理好,我们才有可能游刃有余的实现对于声音的构思与创作。


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* 前方(三声道或双声道)较好的声源音色和定位感;

* 较好的空间包围感和声场连续性;

* 较好的下变换兼容度。

一个好的环绕声作品必须至少同时满足上述三个条件,其他的事情就交给艺术修养了。三维声除了将空间感扩展到三维范畴,其他在本质上与环绕声基本无异。


5.

多年来,从立体声到环绕声再到三维声的进化,在电影领域被最先贯彻,也被最为彻底的贯彻。电影环绕声(特指影院)相对于其他领域,有着种种的先天优势:较大的观看空间、较大的银幕、较好的厅堂声学环境、较饱满的声压级条件下较高的动态范围、较一致的制作端与终端听觉体验,相对较长的制作周期等等。以这些为试听基础的电影比较适合于较高规格的声音制作。同时,以故事情节为线索的声画对位不仅可以创造出多种蒙太奇效果,也使得声音与画面成为了彼此间灵感的来源,相互成就了对方。声音在真实的影院中不再单单是画面的伴随,她既在画面之中,也成为画面的外延,填补了观众与银幕间的距离真空,并和银幕一起构建出一个虚拟的故事空间,使观众充分沉浸于亦真亦幻的特定氛围。

影院中的环绕声可以说是近似理想状态下的环绕声重放环境,较为严格的扬声器布局也使得相对较好的听音区得以扩大。炫酷的移动声源,使普通观众可以清楚地辨别它与立体声之间的区别。如果我们把它叫做“动态环绕声”,那么,像纯音乐环绕声这类的“静态环绕声”就没有那么讨巧了,至少不太讨大众的巧。


6.

纯音乐环绕声首先在制作端就充满着分歧,分歧点主要集中在“中”和“环绕”的用法。

的确,“中”的出现确实打破了前方声场原有的平衡关系,可为什么在电影环绕声模式下就没觉得是个问题呢?影院的“中”在大空间大银幕的环境下的的确确稳定了中央声道,中声道负责大部分对白的回放,兼顾动效与环境信息,音乐部分则以四方声呈现为主。“中”和其他声道有相关性,但相关性并不是很强。相反,纯音乐类环绕声通常在家庭端重放,相对较小的环境、没有银幕聚焦,“中”用来稳定中央声源的意义就没有影院那么大(传统的小空间立体声模式下的,‘声随我动’的状态也并没有使人们感到很大的不适);音乐类节目的各个声部间都有较强的相关性,各声部间的平衡关系也都非常重要,“中”的加入确实违背了传统立体声概念的一些基本原理,无论是我们把”中“看作传统立体声L-R的补充,还是将传统的L-R系统分割成L-C和R-C两个相互关联的立体声子系统。这对于相当一部分音乐录音师来说是不能接受的。但环绕声道确实对空间的表现起了相当积极的作用,所以(2-2)模式在早期是被音乐录音师应用的最多的环绕声模式。除了环境信息,一些音乐录音师也会实验性的将一些具象的直达声源有选择的放在环绕声道。无论(2-2)中的环绕声道是环境信息还是直达声源,都会多多少少分走我们对于前方声源的部分注意力,这个时候,(3-2)也许是相对于(2-2)更好的选择,虽然它没有太过硬的理论支撑。DeccaTree-5、FukadaTree-5、INA-5、OCT-5、WCSA-5这些环绕声拾音制式及其衍生制式应运而生,它们更多的被古典音乐录音师应用在音乐同期录音领域。目前,西方的一些古典音乐唱片厂牌一直在出版纯音乐环绕声和三维声数字唱片,其受众也相对固定——喜爱古典音乐并对音响性要求较高的人群。流行音乐由于其快销的特性,几乎没有涉足纯音乐环绕声的消费领域。


7.

随着传输通道被打通,(3-2)电视环绕声与移动终端环绕声终于可以和观众见面了。但几年下来,在国内广电声音制作端已经开始尝试三维声制作的时候,也未曾有多少观众和听众在家庭端体验过环绕声。

从理论上讲,确实有一些电视节目类型适合环绕声制作。比如与电影制作模式相类似的以声画对位为基础的电视剧类和专题片类节目,以及着重于静态环境下现场氛围描述的体育赛事类、现场音乐类节目等等。国内较有实力的音频制作团队近些年也已经制作出了一些较高水准的环绕声电视节目。但我们不能否认,这里面还存在着诸多尚待解决但不容易解决的问题。虽然环绕声技术支持方不遗余力的做了大量的推广工作,但广电节目域对于环绕声的概念仍较为模糊,对于环绕声的诉求相对不高。广电制作域内部关于是否制作环绕声节目、什么节目适合制作环绕声、怎么制作环绕声节目等问题,还是有不少分歧,分歧的焦点之一就是消费端的接收现状与制作端人力物力的投入形成强烈反差。在消费端,架设中置和环绕声扬声器对于普通观众来说确实勉为其难了,即使摆放了全套扬声器,不标准的声学环境也很难真实还原声音在制作端的样子;家庭端的视听环境是相对自由的,受众很难保证在标准的皇帝位听音,可单一LS-RS扬声器的环绕声模式又使得皇帝位的范围非常有限;家庭端的监听音量不足,环绕声空间细节和动态不能被充分的体现;“静态环绕声”对于普通大众的吸引力不够。等等这些原因,都使得终端用户对于环绕声的体验与制作端录音师的付出形成了鲜明对比。

目前,对于终端接收的难点,应运而生了集成多个扬声器单元的条状音箱(SoundBar)、可发声屏幕、可植入移动终端的为耳机优化的人头相关传输函数算法(HRTF)等等。这几种较为便捷的解决方案,使得终端用户在相对普通的环境下体验环绕声和三维声节目成为可能,但虚拟环绕声与虚拟三维声的声音品质较其完全模式还有一定差别,毕竟这是一种妥协的方式。


8.

电影声音,从单声道坚实的发展到如今的三维声,每个阶段都经历了几十年的洗礼。音乐录音,严格的秉承着立体声的理论基础至今,对于高规格声音制作的研究从未停止,大部分的拾音制式都起源于这个领域。广电行业声音制作,想要快速的从一个时代大幅跨越到另一个时代,同样是需要沉淀的,也更加需要沉淀。广电领域的节目类型多种多样,一方面可以丰富从业者的制作经验,另一方面也会由于不同的音响概念交织造成一定的负面影响。在从单声道时代快速的进入环绕声时代的时候,如果没有一个正确且稳固的声音概念,往往会在专业上走很多弯路。

在媒体融合的大时代,全媒体声音向高品质高规格发展的大方向不会改变。在声音制作端的分工越来越细密的今天,在终端试听设备层出不穷的今天,脚踏实地,抓住声音的本质,建立良好的音响观,“后”立体声时代便会留一个位置给你,无论它怎么改变。


来源:ysjsforum 影视技术论坛

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