话筒录音时注意相位相互抵制

红灯记

6 X' o5 i; w4 K: ]/ m
' `2 t4 ]2 Z& `' c& m' U" N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。
- q' G% _) p9 P6 _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。
6 R) F: v8 h: x4 F
; }7 r' u" K% h& M

* w/ Z: J/ X5 l! c# f" C                               
登录/注册后可看大图

图1

9 O) o. {" `1 a+ e9 a% k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。

. B0 Z( Y8 e& _; g3 ~& x, g- E; ?
# P4 Z. F  @4 q. G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。
+ @* w: y: @* w3 y7 `, n* d, A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

: c) V: ]. c7 _4 C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。
  ~6 a. g" D7 x, U8 E- E8 V

                               
登录/注册后可看大图

! v, z+ L0 ]# h; z2 D+ d+ _
图2
8 r3 t1 m5 W" E) t6 Q3 Q
3:1原则是怎么被定义的？它是由下面这些事实决定的：
9 \2 p: q4 \$ A" y4 q7 [2 Q! H
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。
7 Y- h9 R, X/ J$ A2 D( C' o. }% g

+ w2 P: L5 Z( ^* }# x. S                               
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
http://www.ogdev.net/download/2006/clear.rar

9 }% ?6 b! E; Z0 B8 [' }7 S
) ?+ V% g1 z/ o

# h5 f7 c6 X9 c* [                               
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
" g0 w4 O4 _4 L3 @http://www.ogdev.net/download/2006/kh0o_comb_filter_effects.rar
7 _2 l6 c- b/ N3 e% o! |4 q
6 E! T2 m/ _7 ?. h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。）

, t6 i0 {# `3 p7 @. P* }

                               
登录/注册后可看大图

! W6 R% [& l3 o2 ]* [- F
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
' K7 G5 L0 G# Y  |& {http://www.ogdev.net/download/2006/nkdr_fu9dBu.rar

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。）

7 C0 l0 H4 x; E1 F% a* x0 F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。

3 T/ }7 V# d, S% N: h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。
) d* z9 `- ?5 ?7 Q; ~5 ^9 s* z7 u
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。
8 ?9 Q: D$ [; M* u/ V
这里有一些避免两支话筒之间相位抵消的技巧
/ Q# c: h- q" K; k" N( ~" p# P
- k& B: Z3 Z+ l1 n; w) B  e-近距离拾音，利用EQ衰减过度的低频。
0 p8 R9 B  {! @5 x4 w+ [-将乐器之间距离拉开。
' {8 h8 [. u# L- o- M% ~0 `-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。

1 h( z  R3 S* k$ z0 y/ O0 t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。
7 M& ~, K8 U, o1 C% `- L" f
一些例外的情况
, G! ^/ I2 Q8 d8 G4 p/ E
7 E! b5 P# T' u/ |3 G& v6 a# O! Q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。
, y0 v; Q0 ~) b
2 _$ `7 O1 q  q' d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。
* V, N' x2 q+ E7 f" q; T2 v4 ~
  M4 o* K1 q5 j- F" X, _  E" w* ?你即使只用一支话筒也无法防止相位抵消，想想为什么？
) Z, K3 \3 n; f5 V) Y
(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？
* k9 f6 C" C& h! I9 p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.