淺談MS制與雙MS制拾音

尚科臣

【摘 要】 介紹了MS錄音制式的由來、原理，分析了MS制立體聲拾音相對(duì)于AB、XY等制式所具有的特點(diǎn)，并以錄制交響樂為例加以說明。

【關(guān)鍵詞】 拾音；MS制式；雙MS制式；立體聲錄音；環(huán)繞聲錄音

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2016.11.003

【Abstract】Introduces the origin， principle of MS recording formats. Analyzes the MS stereo sound adapterization system relative to the pattern of features ，such as AB， XY. Using recording symphony as an example to explain.

【Key Words】MS system； double MS； stereophonic recording； surround sound recording

隨著5.1環(huán)繞立體聲的普及，受眾對(duì)視聽效果的追求也越來越高，越來越多的人更重視聲音在電影、電視以及其他多媒體系統(tǒng)中的地位，因此這就要求音頻創(chuàng)作者、藝術(shù)家們不斷創(chuàng)造出更加逼真、更具臨場(chǎng)感的聲音效果。在日趨成熟的環(huán)繞聲技術(shù)中，如何運(yùn)用最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳的聲音效果成為各大影視制作公司、電視臺(tái)在制作節(jié)目中首要考慮的問題。由此，探索MS制立體聲拾音和雙MS制5.1聲道環(huán)繞聲拾音，研究運(yùn)用最少的傳聲器錄制環(huán)繞聲。

1 MS錄音制式的由來

MS制式作為一種立體聲錄音制式，在XY、AB等立體聲錄音技術(shù)出現(xiàn)的同時(shí)出現(xiàn)。在MS制式名稱中，“M”即“mid”，中間；“S”即“side”，旁邊。這就很清楚地表達(dá)了這一制式的特點(diǎn)。從傳聲器指向特性考慮，是1支8字形指向“S”傳聲器和1支其他指向“M”傳聲器的膜片上下重合而組成，多使用心形指向傳聲器作為M信號(hào)傳聲器。因?yàn)?支傳聲器膜片上下重合，聲源到達(dá)2支傳聲器的時(shí)間可視為相等，因此是一種強(qiáng)度差的拾音制式，如圖1所示。

MS錄音制式是由英國(guó)EMI公司的工程師阿蘭·布魯雷恩（Alan Dower Blumlein于1933年發(fā)明的，并且應(yīng)用在最早的立體聲錄音當(dāng)中。他是立體聲技術(shù)的先驅(qū)和奠基人，另一個(gè)大家都耳熟能詳?shù)陌l(fā)明，就是Blumlein立體聲錄音制式。

2 MS制立體聲拾音原理

MS制式是一種強(qiáng)度差拾音制式，由于傳聲器指向性的影響，每支傳聲器收到來自同一點(diǎn)聲源傳播過來的聲壓時(shí)，輸出的電平大小會(huì)不同。M傳聲器以采用心形指向?yàn)槔曉刺幱贛傳聲器正前方的主軸處，聲音最為敏感；隨著聲源位置的改變，M傳聲器的靈敏度逐漸下降，在聲源處于傳聲器背面位于主軸180°的位置時(shí)，M傳聲器最不敏感。S傳聲器在MS制式的擺放方式中，與M傳聲器的主軸垂直。當(dāng)聲源處于心形傳聲器的主軸位置時(shí)，相對(duì)S傳聲器來說處于其主軸90°位置的離軸狀態(tài)，因而輸出的電平最小。當(dāng)聲源偏離傳聲器組中軸位置，因受傳聲器指向性的影響，M傳聲器、S傳聲器輸出的電平隨聲源位置的改變而變化。但需要注意，當(dāng)聲源偏離傳聲器組中軸位置，聲壓抵達(dá)S傳聲器正向膜片的一面時(shí)，傳聲器輸出端呈現(xiàn)正電壓；若聲源偏向傳聲器反面膜片時(shí)，傳聲器輸出端呈現(xiàn)負(fù)電壓。由此可知，不論S傳聲器的正面還是反面朝向聲源，輸出電平的大小是一致的，但是信號(hào)的極性是相反的。

因此，假設(shè)MS傳聲器組拾取一個(gè)點(diǎn)聲源，聲源處于傳聲器組中軸位置，M傳聲器處于最敏感的主軸位置，S傳聲器則處于離軸狀態(tài)，兩者信號(hào)經(jīng)過矩陣處理輸出到左右兩聲道的電平是平衡的。所以回放時(shí)的幻像聲源處于正中位置。

當(dāng)點(diǎn)聲源的位置偏離中軸時(shí)，雖然M傳聲器的靈敏度相對(duì)中軸位置有所下降，輸出電平下降，但S傳聲器的靈敏度增加，輸出電平增加。在還原立體聲時(shí)，經(jīng)矩陣處理后的傳聲器信號(hào)電平會(huì)隨聲源位置的變化而反映在左右兩個(gè)聲道間電平的差異上。

經(jīng)過原理分析，M傳聲器與S傳聲器的信號(hào)疊加以后，產(chǎn)生一對(duì)相互加強(qiáng)或抵消的聲音，因此原先的2支傳聲器疊加在一起后形成了新的指向，類似于XY制式的圖形。但是與XY方式不同的是，在后期調(diào)整時(shí)，通過改變M傳聲器與S傳聲器電平信號(hào)的大小比例，可以調(diào)整立體聲的拾音范圍角度。

若M傳聲器采用其他指向性，傳聲器組的整體指向性會(huì)改變，如圖2所示，但基本拾音原理是一樣的。選用不同指向性的M傳聲器與S傳聲器組成MS制式，同樣可以改變拾音范圍，也就是改變了合成出的傳聲器組的指向性。M傳聲器的指向性越強(qiáng)，合成的傳聲器組虛擬指向性就越強(qiáng)。而確定MS制式的有效拾音范圍角度的原因是兩個(gè)：一是M傳聲器與S傳聲器信號(hào)電平的比例大小，即M/S的大小，M/S越大（M傳聲器信號(hào)越大），有效拾音角度范圍越大，反之有效拾音角度范圍越小；第二，M傳聲器指向性越向全指靠近（即8字形→心形→全指），有效拾音范圍角度越大，反之越小，這是因?yàn)楦淖兞薓傳聲器相對(duì)于S傳聲器在聲源入射角度不同時(shí)的靈敏度特性造成的。在M傳聲器指向性一定時(shí)，改變M傳聲器在傳聲器組中的電平比例大小的情況下（相當(dāng)于改變M傳聲器的靈敏度），M傳聲器與S傳聲器的指向特性極坐標(biāo)圖形相同靈敏度的位置（即圖2中兩者圖形的相交點(diǎn)）會(huì)改變，而MS制式的有效拾音角度正是基于這兩點(diǎn)的角度位置決定的，所以改變M/S電平比例會(huì)改變MS制式的有效拾音范圍。當(dāng)M傳聲器電平大小一定時(shí)，改變M傳聲器指向性的情況下，同樣M傳聲器與S傳聲器的指向特性極坐標(biāo)圖形相同靈敏度的位置點(diǎn)會(huì)改變，M傳聲器指向性越向全指靠近，兩者指向特性極坐標(biāo)圖交點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線間角度越大，反之越小，所以改變M傳聲器的指向性同樣會(huì)改變MS制式的有效拾音范圍（有關(guān)這方面內(nèi)容及使用不同指向性的M傳聲器對(duì)疊加后傳聲器組指向性改變的研究，在1981年Les Stuck寫給《db》雜志社的信中有詳細(xì)論述）。