IOSONO 3D全息聲系統(tǒng)錄音制式研究之MS制與雙MS制

馬晟+陳申

摘 要 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國在音樂方面取得了顯著的成績(jī)，環(huán)繞立體聲在我國基本上已經(jīng)普及，大眾對(duì)試聽效果方面的追求越來越高，因此這就要求創(chuàng)作家不斷的創(chuàng)造出更加真實(shí)的效果。3D全息錄音的錄制、縮混已經(jīng)成為未來聲音錄制和重放的基本訴求，基于MS制及雙MS制式的錄音方式在IOSONO系統(tǒng)中的縮混及回放，可在空間處理得到上更加真實(shí)和近乎接近現(xiàn)場(chǎng)的效果。作為3D全息聲系統(tǒng)錄音制式的前期研究和實(shí)驗(yàn)，本文首先重點(diǎn)介紹MS制的由來、原理，分析了MS制立體聲拾音相對(duì)于AB、XY、ORTF等制式所具有的特點(diǎn)，并以一定的事例加以說明。

關(guān)鍵詞 3D錄音；MS制；雙MS制；立體聲錄音；環(huán)繞聲錄音

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）204-0091-03

1 MS制式

1.1 MS制式的由來

MS制式是一種典型的立體聲錄音，與AB、XY、ORTF等錄音制式基本上是同時(shí)出現(xiàn)的。其實(shí)我們?cè)谔骄縈S制由來的時(shí)候，應(yīng)該先從MS制的英文意思講起，M在這里指的是mid，S在這里指的是side，mid我們?cè)谟⒄Z里面的翻譯是中間的意思，side我們對(duì)應(yīng)的英文意思為一邊，其實(shí)這兩個(gè)英文單詞就很好的說明了MS制的特點(diǎn)。從聲音的傳聲來考慮，是一支指向M以及一支指向S。在MS制式中兩只膜片的傳聲器是上下重合的，因此對(duì)于聲音到達(dá)兩只傳聲器的時(shí)間我們?cè)诶碚撋蠎?yīng)該視為相同，從這點(diǎn)來說，MS制式拾音是一種強(qiáng)度相對(duì)來說比較差的拾音。MS制式是在1993年的時(shí)候由英國的工程師阿蘭·布魯雷恩最先發(fā)明的，這對(duì)于音樂來講是歷史性的以及創(chuàng)造性的一次進(jìn)步。工程師阿蘭·布魯雷恩在發(fā)明了MS制拾音的同時(shí)將其很好的應(yīng)用在了世界上最早的立體聲中，可以說阿蘭·布魯雷恩是立體聲的首創(chuàng)者，對(duì)于音樂來說是立體聲的奠基人，我們?cè)谘芯縈S制式的時(shí)候應(yīng)該清楚他對(duì)于世界音樂的重要貢獻(xiàn)。

1.2 MS制式的原理

在上面一點(diǎn)已經(jīng)提到，MS制式是一種強(qiáng)度比較差的制式，這是因?yàn)閭髀暺鞯闹饕绊懀瑐髀暺骶哂幸欢ǖ闹赶蛐裕诿恐髀暺魇盏綇耐粋€(gè)聲源發(fā)出來的聲音的時(shí)候，輸出的電平是不同的。M傳聲器采用的是心形指向，聲源的所在位置為傳聲器的前方，而且位置在前方的軸上，聲音在此位置的時(shí)候發(fā)出來，相對(duì)于其他位置來說是最敏感的，當(dāng)隨著聲源的位置不斷的進(jìn)行變化的時(shí)候，聲音的敏感度會(huì)隨著地點(diǎn)的不同而不同，并且表現(xiàn)為越來越弱的趨勢(shì)，當(dāng)聲源的位置逐漸轉(zhuǎn)到傳聲器的后方時(shí)候，這個(gè)后方指的是前方的正對(duì)面，即前方180°的方向，此時(shí)傳聲器的敏感程度達(dá)到最弱。S傳聲器在MS制式中的位置是與M傳聲器相互垂直的，這時(shí)當(dāng)聲源在主軸的位置的時(shí)候，相對(duì)于S傳聲器來說并不是最強(qiáng)的，因?yàn)榇藭r(shí)相對(duì)于S傳聲器是在90°的位置，這在音樂上叫做離軸狀態(tài)，輸出的電平是最小的。綜上所述，MS制式中M傳聲器以及S傳聲器會(huì)隨著聲源位置的變化強(qiáng)弱而不斷的進(jìn)行變化。

但是在上面所述中需要我們引起注意的是，當(dāng)聲源逐漸的偏離傳聲器的正前方的位置的時(shí)候，這時(shí)聲源會(huì)到達(dá)S傳聲器正面的膜片，我們把這時(shí)傳出的電壓稱為正電壓，當(dāng)聲源到達(dá)S傳聲器反面的膜片時(shí)候，那時(shí)傳出的電壓為負(fù)電壓。綜上所述，不管聲源傳向S傳聲器的正面或者反面，電平大小在理論上應(yīng)該認(rèn)為是等同的，但是信號(hào)的正負(fù)是截然相反的。因此，假如MS傳聲器收集一個(gè)點(diǎn)的聲源，當(dāng)這個(gè)聲源處在傳聲器的正中間位置的時(shí)候，此時(shí)M傳聲器是最為敏感的，而此時(shí)的S傳聲器是處于離軸位置的，兩者此時(shí)的電平輸出在理論上相等的，回放出來的聲音應(yīng)該處在中間位置。

當(dāng)這個(gè)點(diǎn)的聲源隨著不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，偏離正中間的位置的時(shí)候，M傳聲器的敏感度會(huì)隨著位置的不斷偏離而不斷降低，但是由于S傳聲器是與M傳聲器相互垂直的，此時(shí)S傳聲器的敏感度會(huì)隨著不斷增加，輸出的電平也會(huì)增加。我們把這還原到立體聲中，在矩陣中輸出的電平是不同的，回放出來的聲音也會(huì)偏離中心位置，不斷進(jìn)行變化。以上關(guān)于MS制式原理的分析是建立在純粹的理論基礎(chǔ)上的，是一種理想模式下的MS制式原理，其目的主要是為了更加清晰地說明MS制式的原理。實(shí)際應(yīng)用中會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況再做具體調(diào)整。

2 MS制式立體聲拾音的特點(diǎn)

2.1 相對(duì)于AB、XY、ORTF等制式而言

MS制錄音方式的特點(diǎn)是強(qiáng)度差，人腦在對(duì)聲音進(jìn)行定位的時(shí)候最主要的條件之一就是強(qiáng)度差，因此MS制式有著其自身的優(yōu)越性。MS的傳聲器所用的型號(hào)沒有太嚴(yán)格的要求，只要在配對(duì)的時(shí)候盡量選取類似的就可以，這樣做的主要目的是為了避免后期制作中的聲音上出現(xiàn)問題。

1）MS制相對(duì)于AB制而言，AB制式理論上的具體定義為，兩支麥克風(fēng)中間有一定的距離平行放置，同時(shí)都指向聲源位置。指向型多數(shù)情況下表現(xiàn)為心形，兩支麥克風(fēng)的距離應(yīng)該有多遠(yuǎn)是研究的主要問題，但是這個(gè)是沒有嚴(yán)格的規(guī)定的，而且AB制對(duì)于麥克風(fēng)的要求也是非常寬松的，那么相對(duì)于MS制而言在如此寬松的條件下，為什么AB制沒有MS制應(yīng)用廣泛。其中最主要的原因在于其距離的不嚴(yán)格限制，在實(shí)際操作中很容易產(chǎn)生中間空洞，也是為了解決這個(gè)問題，我們才研究出了MS制式。

2）XY制的名字其實(shí)很形象的說明了麥克風(fēng)的擺放情況，一種是交叉型，另一種是呈Y型，因此名字由此而來。在聲音的研究之中，時(shí)間差很容易受到外界的干擾，從而使得聲音的效果急劇降低，但是XY制雖然不依靠時(shí)間差，對(duì)于麥克風(fēng)的要求卻是非常嚴(yán)格的，兩支麥克風(fēng)必須是一種型號(hào)的，并且配對(duì)的麥克風(fēng)才可以使用，大多數(shù)情況下如果只是使用同種型號(hào)的麥克風(fēng)而不是配對(duì)的，出來的效果都是非常不理想的，這在很大程度上增加了XY制使用的難度，而且在成本的投入上相對(duì)于其他制式而言是非常高的。

3）ORTF制式相對(duì)于AB制式，XY制式而言，具有相對(duì)的兼容性，這樣使得立體聲有很好的定位感，同時(shí)我們很容易得到松弛的聲音。但是ORTF制式在使用上是有一定的限制的，ORTF一般使用在遠(yuǎn)距離的場(chǎng)合，距離太近會(huì)影響其聲音的效果，這是ORTF的一個(gè)弊端，但是MS制式卻很好的彌補(bǔ)了這一點(diǎn)，因此MS制式在相對(duì)于其他制式而言有著自身的優(yōu)越性。endprint

2.2 錄音工作結(jié)束后的差別

在錄音工作結(jié)束以后，針對(duì)聲音的寬度問題，MS制是可以隨意調(diào)整的，這是MS制一個(gè)有別于其他制式顯著的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。其他的制式例如AB制式、XY制式以及ORTF制式都只能在前期錄音的時(shí)候進(jìn)行調(diào)整，相對(duì)于其他制式而言，MS制式為錄音師的工作帶來了很大的便捷，也為錄音師提供了很強(qiáng)的靈活性，使得更加的追求聲音的完美。

2.3 拾音兼容性討論

MS制式是相對(duì)于AB制式、XY制式以及ORTF制式而言立體聲兼容性最好的一種制式。因?yàn)椋贛S制式中，僅僅需要提取M傳聲器的信號(hào)就可以使得聲音變?yōu)閱温暤溃赬Y制中，兩支傳聲器處于交叉位置的時(shí)候，指向的位置為聲源方向，在單聲道的時(shí)候，兩支傳聲器對(duì)聲源的拾取是處于離軸狀態(tài)的，聲音會(huì)隨著進(jìn)行相應(yīng)的改變。傳聲器的夾角越大，聲音的改變會(huì)越來越明顯，這樣在夾角大到一定程度的時(shí)候，聲音就會(huì)出現(xiàn)失真，和原來的聲音完全不同，但是MS制式卻能很好的避免這種情況的發(fā)生，因此相對(duì)于其他制式而言在兼容性性有其自身的優(yōu)越性。

當(dāng)然，任何一種制式都會(huì)有本身存在的缺點(diǎn)，只是在使用過程中大小的問題。因此，MS制也有其自身的缺點(diǎn)。這在1972年的時(shí)候最早由Ceocn提出。他認(rèn)為，MS制發(fā)出的聲音缺乏人們所需的親切感以及溫暖感，以及MS制中的聲音不體現(xiàn)空間感。空間感在一定程度上是可以避免的通過均衡處理，但是所說的親切感以及溫暖感是無法克服的缺陷。MS制相對(duì)于其他制式而言另外一大缺陷表現(xiàn)在后期的聲音處理之中，在后期的聲音處理之中MS制不容易進(jìn)行兩個(gè)聲道的合并，相對(duì)于其他制式而言是比較繁瑣的。

3 雙MS制、環(huán)繞聲錄音及3D錄音

3.1 雙MS制的組成及其擺放模式

雙MS制式是相對(duì)于MS制式而言的，雙MS制式指的就是在一組MS制式的基礎(chǔ)上我們?cè)偌尤胍恢傳聲器，從而構(gòu)成雙MS制式。這樣指向前方的M傳聲器就和原來的S傳聲器生成L、R兩種信號(hào)，指向后方的M傳聲器和原來的S傳聲器構(gòu)成了LS、RS信號(hào)，雙MS制式由于時(shí)間上不存在差別，相對(duì)于MS制式而言有著很好的聲音效果以及兼容性。更為方便快捷的一個(gè)特點(diǎn)是，在后期的時(shí)候，可以分別對(duì)M傳聲器以及S傳聲器的聲音進(jìn)行調(diào)整，這是其他制式無法比擬的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

雙MS制式有兩種擺放模式：

第一，S傳聲器擺放在兩支M傳聲器中間，上下重疊。這種擺放方式大多數(shù)用在信號(hào)兼容時(shí)，因?yàn)榇朔N擺放不存在時(shí)間上的差別。在做聲音的兼容性的時(shí)候，立體聲不會(huì)出現(xiàn)失真。

第二，采用兩對(duì)MS傳聲器。擺放的時(shí)候一組位置向前，一組位置向后，中間必須間隔開一定的距離。因?yàn)閮山M傳聲器中間有一定的距離間隔，因此傳聲器會(huì)造成一定的時(shí)間差，但是這卻可以很好的表現(xiàn)出聲音的空間感，兩組傳聲器之間的空間距離是由環(huán)境決定的，在不同的場(chǎng)合距離是不同的，這樣才能表現(xiàn)出我們所想要的不同的聲音效果。

3.2 雙MS制應(yīng)用案例

這里主要舉一個(gè)使用三支傳聲器的雙MS制錄音。三支傳聲器所指的方向分別為：一支指向舞臺(tái)，另一支指向觀眾席，最后一支指向音樂廳的兩側(cè)，傳聲器的擺放應(yīng)該是在指揮后面，高度以舞臺(tái)為參照物進(jìn)行。實(shí)際的距離確定應(yīng)該是以當(dāng)時(shí)的樂隊(duì)的規(guī)模以及音樂會(huì)的具體內(nèi)容而確定的，如果調(diào)節(jié)的過高，會(huì)使得傳聲器與樂隊(duì)之間的距離太遠(yuǎn)，導(dǎo)致聲音的不清晰，如果傳聲器調(diào)節(jié)的過低的話，這樣就會(huì)使得傳聲器拾取到的是前方樂隊(duì)的聲音，對(duì)后方樂隊(duì)的聲音無暇顧及，這樣對(duì)于整場(chǎng)音樂會(huì)所要達(dá)到的效果來說都是不完美的。這時(shí)應(yīng)該調(diào)整傳聲器的位置，使得中軸正好指向樂隊(duì)的中心，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整兩支M傳聲器以及一支S傳聲器的位置，使得聲音達(dá)到最佳效果的展示。

當(dāng)傳聲器安裝好的時(shí)候，試音的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)讓樂隊(duì)演奏表演中的最強(qiáng)烈的部分，從而對(duì)每支傳聲器進(jìn)行調(diào)整，這樣確保在正式演出的時(shí)候達(dá)到最佳的音響效果。當(dāng)然，我們?cè)趯?duì)傳聲器調(diào)整好的時(shí)候，是不允許隨意進(jìn)行更改的，這點(diǎn)應(yīng)該引起注意。

3.3 雙MS制的縮混

在聲音的錄制結(jié)束后，我們將所錄制的聲音進(jìn)行音頻的導(dǎo)入，制作出5.1聲道的音頻信號(hào)。具體的方法主要如下所示：

1）利用軟件，將M與S進(jìn)行疊加，從而形成3個(gè)聲道，利用軟件相對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)整具有使得聲音更加清晰，噪音可以減小到最小，同時(shí)在對(duì)聲音進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候比較自由。

2）將S信號(hào)調(diào)整到膜片的正對(duì)面方向。

3）新建一個(gè)音軌，將S信號(hào)調(diào)整到與之相反的方向，中央的聲道是直接將M聲道進(jìn)行分配的。后方的調(diào)整與前方的調(diào)整方法是一致的，在這里不贅述。在進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，我們所做的是要仔細(xì)觀察電平的大小，使比例協(xié)調(diào)，從而環(huán)繞聲能夠更加完美的表現(xiàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，雙MS制式下的作品，聲音非常準(zhǔn)確，空間感表現(xiàn)強(qiáng)烈。在真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)錄制的聲音要比這所達(dá)到的效果更加完美。因此，雙MS制式廣泛的應(yīng)用于各種聲音錄制中，這和其自身的優(yōu)勢(shì)是分不開的。

4 結(jié)論

在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的今天，進(jìn)行了多種制式的比較下，MS制式與雙MS制式展示出了其他制式無法比擬的優(yōu)越性，MS式與雙MS制式因?yàn)橛兄旧淼膬?yōu)越性而被各影視以及錄音大量使用。

本文結(jié)合個(gè)人多年工作經(jīng)驗(yàn)，就MS制與雙MS制進(jìn)行了認(rèn)真的探索，詳細(xì)的分析了MS制的由來以及原理，論述了MS制式的特點(diǎn)，這是相對(duì)于AB制式、XY制式以及ORTF制式而言的。并論述了這幾種制式錄音結(jié)束后處理上的區(qū)別以及拾音方面兼容性的討論，最后論述了雙MS制式以及環(huán)繞聲錄音，從雙MS制式的概念到兩種擺放模式再到具體的應(yīng)用案例以及雙MS制的縮混。通過對(duì)MS制以及雙MS制的前期研究，將在IOSONO 3D全息聲錄音系統(tǒng)下聲音空間、定位的呈現(xiàn)以及后期的混錄方式、流程提供參考依據(jù)和數(shù)據(jù)。并在后期的實(shí)際案例運(yùn)用時(shí)得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和總結(jié)。

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