空谷回音——我们身边的声音系统

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  空谷回音,听起来就是个很遥远深沉的意向,距离实际生活八竿子打不着,这栏目名称权当是兴一下。但DV爱好者要解决的最基本录音问题,影视录音基础入门栏目。
  
  1981年生,身体健康。录音工作者,音乐制作人,DV爱好者,社会闲散人士……
  从感性的音乐创作转做对声音的理性研究,更深入地对音频这个领域进行着自己的创作。
  
  专栏作者:秃子
  
  同学们好!又到了秃子菜鸟音频小讲堂的时间了,天气越来越热了,但再热的天气也不妨碍我们用两耳朵听到声音……
  
  群菜鸟:“…… 老师你到底想说什么。”
  
  同学们不要着急,这节课我向大家简单地介绍一下单声道、双声道、Dolby5.1的相关知识。
  
  首先大家都知道,一个正常的人是有两只耳朵的,我们所感受到自然界的声音都是靠这两个宝物,那么我们先来说立体声,顾名思义,立体声所指的是具有立体感的声音,自然界里的任何声音所发出的声源都是有确定的空间位置的,因为我们所生活的空间是三维的,我们的听觉也会有辨别这些声源方位的能力。我们拿一个正常人来讲,例如小明的妈妈在小明的右前方叫了一声:“明儿,快过来,妈妈在这儿呢。”那么,由于小明的右耳离妈妈的嘴比较近,声音会先传到小明的右耳,然后再传到左耳,并且右耳听到的呼喊比左耳听到的声音稍强些,两只耳朵对声音的感觉的这种微小差别,通过神经传到我们强大的大脑,经过分析后就能使得小明得出一个结论,如果不往自己的右前方跑的话回家就只有吃棒子了。这就是通常所说的“双耳效应”,另外,如果声源发出的声音频率很高的话,传向左耳的声音有一部分会被人头反射回去,因而左耳就更不容易听到这个声音,这就可以解释通常大家所说的低音无方向性的道理了,高频的指向性超强,只要方向越有偏差衰减得越厉害。
  
  那现在有没有同学可以告诉我,什么是单声道呢?
  
  


  


  踊跃菜鸟A:“老师,只能一只耳朵听到的声音就是单声道的声音!”
  
  这种说法是不准确的,事实上,一般的录音是单声道的,例如大家拿着一个DV和一个指向性话筒去录一场音乐会,那么你把话筒摆好了一后,从舞台各方面同时传来的不同乐器的声音,就会被这个话筒综合成一种音频电流记录下来,放音时也是由一个扬声器发出声音。
  
  同样踊跃菜鸟B插话:“老师,可一般我们的多媒体音箱都是两个啊,像耳机都是有两个一左一右声道的啊,你怎么说是由一个扬声器发出来呢?”
  
  同学们可以这样理解,我们按这种方式从一个话筒收取的声音,我们只能听到各个方向不同乐器综合的声音,我们可以听出里边有小提琴、钢琴、各种打击乐等等,而不能分辨哪个乐器声音是从哪个方向来的,感觉不到像在音乐厅 里面用人耳听音乐时的那种立体感,也就是说没有空间感,这种声音就是单声道,即使信号通过我们家用的多媒体箱子或者耳机放大,那只不过是两个箱子或者耳机的左右声道都放的是一样的东西,它们之间并没有任何区别。
  
  如果录音时能够把音乐厅内不同乐器的空间位置反映出来,使人们在听录音时,会感觉到小提琴是在左边还是在右边,那个定音鼓是比钢琴近呢还是远……就好像身临其境直接听到各方面的声源发音一样,这种放声系统重放的具有立体感的声音,就是立体声。
  
  人们很早就学会利用一些简单的扬声器来完成声音的再现,早期的扬声功能比较简陋,它所再现的声音根本谈不上逼真,立体声录音在现在来说能通过很多方式实现,技术也相对成熟了许多,简单地在舞台上摆两个相距不太远的话筒,分别连到两个放大器上,把相对应左右的放大器放在隔音间,这样,当演员一边唱着歌一边从舞台左边向右走动时,在隔音间里的人即使和舞台不在一个平行方向,都会感觉到好像演员就在自己面前由左向右、边走边唱走过一样。这就是双声道立体声录音,听到的声音会有很好的立体感。
  
  踊跃菜鸟C:“老师,那影院里听到的一些所谓环绕的是立体声吗?”
  
  老师不得不唠叨些历史了,声音录制和再现技术在很大程度上是由电影工业所推动的,刚才小C同学提到的现代环绕声系统就是一个典型的例子。
  
  最早的电影采用同步播放唱片的方式来回放声音,这是多么土啊!所以很快被另一种更方便的声音播放技术所代替,这种技术可以利用电影胶片的边缘部分来保存声音信号,从而能够做到声像同步。由于这一技术可以实现多音轨录制,并且还能利用数字化的镶嵌技术扩展到可支持多种音频格式,因此该技术一直沿用到今天。
  
  最初在电影胶片上保存音轨时采用的是单声道系统。但社会在发展,人们也不可能永远忍受着不知道张三是从左走右还是从右到左的情况,电影胶片上的音轨很快就扩展到双音轨,而人的欲望也是无止境的,从单声道到立体声,自然就逐步发展到多音轨(一般通过同时播放多卷胶片的方式来实现)。有些电影拷贝在制作时会在胶片旁边附带磁性片基用于保存音轨,这种音轨可以获得更好的声音效果,但价格要昂贵很多,而且使用起来也不如光学片基的音轨方便。
  
  福音到!1975年,Dolby实验室针对电影音轨发明了Dolby立体声技术。Dolby立体声仍然属于模拟信号系统,它的大致原理是通过矩阵编码的方式在两条光学音轨上保存四条音轨的信息。这四条音轨的效果比双声道立体声要好,因为它不仅在电影荧幕后面放置了左、中、右三组扬声器,还可以在剧场的旁边和后边放置若干组扬声器来实现环绕声。这一系统就是目前流行的Dolby 5.1标准的前身。
  
  对于现在的时尚生活,5.1在人们生活中的作用是越来越明显也越来越嚣张了,试想你在一套5.1声音系统的包围下和别人的平面立体声系统对战CS,每当你利用设备最大功效地发挥出你的“双耳效应”,精准地判断出敌人的位置,每每一枪置其于死地的时候,你就体会到时代多强大,设备多美好 。
  
  对不起,老师有点得意了,说这些只是为了让同学们感觉到数字时代的美好。
  
  而现在都在推崇的DTS(Digital Theater Sound)数字影院声音系统中,电影胶片只需要通过光学方式印上一条简单的时序轨迹。然后通过一个廉价的读取头就能从影院放映机中读出这一时序信号,再根据这一信号同步播放来自一台或多台光驱中的数字音频文件。也就是上次老师给你们说的,胶片上记录的只是一些控制声音播放时间的数字信息,这也体现出数字东西能无损耗地拷贝的巨大优势。
  
  以后大家的数字生活会越来越先进,让我们以一颗感激的心或多或少地去体会这将要过去的模拟时代吧。好的,同学们下次再见了!
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