话筒录音时注意相位相互抵制

红灯记

$ m7 o4 E. m% N! q% D/ b
设想一下你以单声道的模式为一个吉他歌手做扩声，一支话筒拾取人声，另一支话筒拾取箱琴。
人声听起来比较古怪，有点“空”，同时有滤波器之类的效果声。为什么会这样？主唱话筒拾取歌手的演唱，同时拾取箱琴的话筒也串入了歌手的声音（见图1）。吉他话筒离主唱话筒的距离大概有一英尺。因此，吉他话筒中拾取的人声相对于主唱话筒有一定的延时。所以，有两个“人声”混合在一起，一个是直接声，一个是含有延时的声音。
- s+ y. G3 u  m- h# E3 f1 u

6 P/ k& q, l1 [& G3 {

/ B- u+ D, D- E) `: B' S                               
登录/注册后可看大图

7 a( P" Z/ P5 A" F( n
图1

6 @7 x  \: ?1 }3 j9 e# G- C当两支话筒的声音混合在一起，等电平延时信号的中心频率将抵消。从频谱上看，在两个信号频率重合的地方会出现连续的凹陷，这里就是声音抵消频率。这种现象称作“梳状滤波器效应”，因为从频谱上看象是朝下的梳齿。
) F$ L# h2 N; u" p$ v' J; L/ G
+ r, G) f9 e5 K2 m
6 ]9 U0 Z* l6 @% _7 R% J: ^一般来说，如果两支话筒以不同的距离拾取了同一个声源，而且它们的信号被混合到一个通道，就可能出现相位抵消。频谱上凹陷的位置，是声波中心频率反相的结果。声音听起来像是加了少量的柔软的flanging效果。
事实上，我们分析一下flanger效果的原理就知道其中的道理。Flanger效果是通过一个0到20毫秒之间自动扫描的数字延时产生的，flanger效果就是“梳状滤波器效应”，在软件的频谱上看是一个上下滑动的滤波器。

3:1原则

为了减少两支话筒之间的相位抵消，我们必须遵守话筒摆位的3:1原则：话筒之间的距离不少于单个话筒与声源距离的3倍（见图2）。例如，两支话筒离声源的距离都是4英寸，那么话筒之间的距离至少是12英寸才可以避免相位抵消。

2 i& V" P) Y  t- y                               
登录/注册后可看大图

+ c. ~* Q4 D( y! q
图2
, I4 A7 G) h: i9 ^; `0 @. V
3:1原则是怎么被定义的？它是由下面这些事实决定的：

! p& O% I2 i; H& o% E7 o3 o当你将一个延时信号等电平的与直接声混合，将会产生一个严重的梳状滤波器效应。但是当你将直接声和延时信号按不同的电平来混合，梳状滤波器效应就会减小。

  ~" Z* G; |6 z$ `1 F                               
登录/注册后可看大图

一支话筒拾取的干净的声音，下载: 干净的声音音频文件
8 l7 `, a5 q6 R" a' W% S. ghttp://www.ogdev.net/download/2006/clear.rar

  q$ q( t; O2 i: V$ l

& P9 q! T/ |. t                               
登录/注册后可看大图

我对下面的通道加了5毫秒的延时,模拟两支话筒不同距离拾音时产生的梳状滤波器效应。下载: 梳状滤波器效应音频文件
0 q' S8 r  j# Q  |$ _6 i& }http://www.ogdev.net/download/2006/kh0o_comb_filter_effects.rar
: v5 G7 K0 ~6 y, F
" b3 j1 |* d6 ^, |  O% `一般来说，当延时信号低于直接信号9dB的时候，梳状滤波器效应大概在+/- 1 dB左右，几乎听不出来。（穿插我以前的研究成果：在一次录音中，我突然发现了梳状滤波器效应，于是开始检查录音系统。后来我发现数字录像机的返回监听信号，又被按送入录像机。因为数字录像机的带后延时，就造成了梳状滤波器效应。经过研究，延时信号在低于直接信号12dB的情况下，梳状滤波器效应就已经不太明显。后来我在电视台做嘉宾访谈类节目录音的时候，就将这个研究成果应用到实践中。当某人讲话出现梳状滤波器效应的时候，我利用调音台上的Solo功能分析出哪个话筒过多串入了这个人的语言信号，并努力将这个串入的电平维持在低于说话人电平的12dB以下。）
; n& C4 V: @$ Y5 Q/ R. a: X

3 n) Q5 ^& l9 O                               
登录/注册后可看大图

对延时信号通道衰减9dB，梳妆滤波器效应变的不明显。下载： 衰减9dB音频文件
5 }1 Q$ z/ u5 D- j8 \http://www.ogdev.net/download/2006/nkdr_fu9dBu.rar

5 @9 g& @# B2 J# z* O$ }! h我们是如何确定那个远处话筒拾取的延时信号，低于近距离拾音话筒9dB？只要两支话筒符合3:1原则，根据反平方定律，当距离增加到三倍的时候电平衰减9.54 dB。（这里有个条件，两支话筒的增益和灵敏度完全一样。）

所以3:1原则保证了远处话筒的拾取的延时电平低于9 dB，因此混合信号的梳状滤波在+/- 1 dB或更低，如果话筒的摆位按照4:1以上的比例声音会更好。3:1原则只是避免容易被听见的梳状滤波器效应的最低标准。
9 ~" ]! Y6 y) I0 K. n' I& _! _% V
6 B) _9 d2 a1 Y8 T  R设想一下下面的这种情况，主唱话筒近距离拾音，歌手的声音非常大，远处话筒拾取吉他，但吉他的声音很小。话筒虽然按照3:1原则摆放，但是你不得不增大吉他话筒的增益，因为吉他的声音太小。如果这样，你可能就破坏了9 dB的电平标准，因为吉他话筒的增益太高，歌手演唱的声音很大。

这个时候就不光是3:1摆位原则可以解决的了。理想情况下，两支话筒拾取同一乐器的电平低于9 dB可以得到不错的音质。但9 dB只是最低要求，不是正好达到9 dB就可以获得好的效果。

这里有一些避免两支话筒之间相位抵消的技巧

  Z; y' d4 f- y5 G8 p- ?2 Z-近距离拾音，利用EQ衰减过度的低频。
-将乐器之间距离拉开。
-利用拾音器代替话筒。
-对主唱话筒做1毫秒的延时。主唱话筒和吉他话筒拾取的信号，在时间上就对位了。
-使用指向性话筒，一支向上，一支向下。例如，主唱话筒从下往上，吉他话筒从上往下。-如果使用两支心型指向话筒，方向相反，两支话筒之间的距离在低于3:1原则的情况下，还是可以得到不错的音质。

# p8 U' N% R7 ]) |' ^: r( E# f另外一些防止相位抵消的技巧：不要用两支话筒拾取一个声源。例如，只用一个话筒拾取演讲者的语言。在某些情况下，如果你必须使用两支话筒混合到一个通道，请将两支话筒的话筒头靠在一起。通过这样的方法，两支话筒之间没有延时，也就自然不会出现梳状滤波器效应。

5 W. t9 z$ ?8 T2 I4 k7 W' _2 U一些例外的情况

什么情况下可以用两支话筒以不同的距离拾取同一声源？在立体声录音的时候。这时，你得到的不是相位抵消，是声像。乐器在音箱中的位置取决于两支话筒之间的延时，电平和你控制的声相位置。

设想将一支话筒的声相放到极左，另外一支放到极右。如果两支话筒之间的延时位0毫秒，两支话筒的电平一样，声相将在两只音箱中间。如果有0.5毫秒的延时，声相将偏离中间一半的位置。如果延时达到1.5毫秒，声相将完全偏到某一只音箱。
; Z( w3 `# E" I1 x3 [' @; D: Z
你即使只用一支话筒也无法防止相位抵消，想想为什么？
8 f. ?, ~( `5 U, {8 m. q
(Bruce Bartlett是国际顶级的话筒技术工程师/自由撰稿人，同时他也是录音师，音频杂志记者。.)
转自: http://www.guitarscustom.com/ztjz_show.asp?tid=ff6&ztid=67

yjwu

话筒相位抵消的現象討論起來也挺複雜，一般錄音工程師養成教育會深入嗎？還是由實務中慢慢累積經驗？
  N, ]# c, Z1 S: O' C/ N( y要從學理上了解，基礎的物理知識得相當紮實才行。我覺得錄音工程應該是橫跨工程與藝術美學的混合專業。

明主任

很好的资料,从中学习了录音是不简单.