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话筒录音时注意相位相互抵制

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发表于 2012-1-8 22:55:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 红灯记 于 2012-1-8 22:59 编辑
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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。( n: j- M" b) G- p" f* Z
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。0 T5 D/ B0 Q1 K. y$ E, E
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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。
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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。6 d) ]' v6 D2 J* @0 r8 C3 f  f: \
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。( Y& l8 r  \4 P8 G6 m" M

3 w9 w8 A9 ~# E% r/ D3:1原则
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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。
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图2
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1 t( a' u- [  Z: m5 `3:1原则是怎么被定义的?它是由下面这些事实决定的:
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3 p5 ?/ B4 K6 c: {" w+ l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。. a# c' _' \! m3 G- |5 l  b
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+ t* v+ z( @# g/ o' |4 C" [% V一支话筒拾取的干净的声音,下载: 干净的声音音频文件
; i1 J; k* B5 S) khttp://www.ogdev.net/download/2006/clear.rar8 x1 p4 u1 {2 v1 l. y! j& k& T
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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
3 t4 z: }) V1 jhttp://www.ogdev.net/download/2006/kh0o_comb_filter_effects.rar9 A1 I6 L' f3 K' {

. j. v5 Q7 l. w5 O3 _4 e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。)
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4 [- k+ u1 }: x! a/ @( \- R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
2 n. e; W8 K& Thttp://www.ogdev.net/download/2006/nkdr_fu9dBu.rar, c! C3 Q% v5 b. A

' u1 ?: }* g" ^0 t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。)8 i9 Q: C0 {9 b7 R1 W0 a

; m3 g; i8 F& _; q+ e; D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。: X* |+ z2 ?+ M2 r, t3 z5 [& t
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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。, v  a  S, ~) S  [% K

" [/ [! |9 i( B% I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。. ]) F9 _/ R7 S' K" S

/ L& S% Z" ~7 p4 [% B1 `2 k4 L这里有一些避免两支话筒之间相位抵消的技巧  |0 `( i# R7 B+ N; S& \" Q/ M

2 `& h" J0 A& J) g-近距离拾音,利用EQ衰减过度的低频。
" ?+ [7 U2 @* T1 q. Y6 s: C: b-将乐器之间距离拉开。
( D' m7 H  u) e-利用拾音器代替话筒。
6 X" p' u( n8 O-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。" [& r' A5 f0 b/ S- j4 I
-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。6 @% E( }0 `5 w5 Y5 ^
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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。
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一些例外的情况
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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。
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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。
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你即使只用一支话筒也无法防止相位抵消,想想为什么?
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(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。.)
+ _% h! t7 m" }; S转自: http://www.guitarscustom.com/ztjz_show.asp?tid=ff6&ztid=67% `* @# d; p% T. k5 z* G* i

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发表于 2012-1-10 21:47:32 | 显示全部楼层
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?
# R7 A/ R3 k7 u/ x, n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。
发表于 2014-7-29 19:46:45 | 显示全部楼层
很好的资料,从中学习了录音是不简单.
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