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，環(huán)繞立體聲在我國基本上已經(jīng)普及，大眾對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和近乎接近現(xiàn)場的效果。作為3D全息聲系統(tǒng)錄音制式的前期研究和實驗，本文首先重點介紹MS制的由來、原理，分析了MS制立體聲拾音相對于AB、XY、ORTF等制式所具有的特點，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 TP3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 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出現(xiàn)的。其實我們在探究MS制由來的時候，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我們在英語里面的翻譯是中間的意思，side我們對應(yīng)的英文意思為一邊，其實這兩個英文單詞就很好的說明了MS制的特點。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，因此對于聲音到達兩只傳聲器的時間我們在理論上應(yīng)該視為相同，從這點來說，MS制式拾音是一種強度相對來說比較差的拾音。MS制式是在1993年的時候由英國的工程師阿蘭·布魯雷恩最先發(fā)明的，這對于音樂來講是歷史性的以及創(chuàng)造性的一次進步。工程師阿蘭·布魯雷恩在發(fā)明了MS制拾音的同時將其很好的應(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，對于音樂來說是立體聲的奠基人，我們在研究MS制式的時候應(yīng)該清楚他對于世界音樂的重要貢獻。

1.2 MS制式的原理

在上面一點已經(jīng)提到，MS制式是一種強度比較差的制式，這是因為傳聲器的主要影響，傳聲器具有一定的指向性，在每支傳聲器收到從同一個聲源發(fā)出來的聲音的時候，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，聲音在此位置的時候發(fā)出來，相對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行變化的時候，聲音的敏感度會隨著地點的不同而不同，并且表現(xiàn)為越來越弱的趨勢，當(dāng)聲源的位置逐漸轉(zhuǎn)到傳聲器的后方時候，這個后方指的是前方的正對面，即前方180°的方向，此時傳聲器的敏感程度達到最弱。S傳聲器在MS制式中的位置是與M傳聲器相互垂直的，這時當(dāng)聲源在主軸的位置的時候，相對于S傳聲器來說并不是最強的，因為此時相對于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傳聲器會隨著聲源位置的變化強弱而不斷的進行變化。

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候，這時聲源會到達S傳聲器正面的膜片，我們把這時傳出的電壓稱為正電壓，當(dāng)聲源到達S傳聲器反面的膜片時候，那時傳出的電壓為負電壓。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)該認為是等同的，但是信號的正負是截然相反的。因此，假如MS傳聲器收集一個點的聲源，當(dāng)這個聲源處在傳聲器的正中間位置的時候，此時M傳聲器是最為敏感的，而此時的S傳聲器是處于離軸位置的，兩者此時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)這個點的聲源隨著不斷轉(zhuǎn)動，偏離正中間的位置的時候，M傳聲器的敏感度會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S傳聲器的敏感度會隨著不斷增加，輸出的電平也會增加。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偏離中心位置，不斷進行變化。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。實際應(yīng)用中會根據(jù)現(xiàn)場情況再做具體調(diào)整。

2 MS制式立體聲拾音的特點

2.1 相對于AB、XY、ORTF等制式而言

MS制錄音方式的特點是強度差，人腦在對聲音進行定位的時候最主要的條件之一就是強度差，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沒有太嚴格的要求，只要在配對的時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)該有多遠是研究的主要問題，但是這個是沒有嚴格的規(guī)定的，而且AB制對于麥克風(fēng)的要求也是非常寬松的，那么相對于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格限制，在實際操作中很容易產(chǎn)生中間空洞，也是為了解決這個問題，我們才研究出了MS制式。

2）XY制的名字其實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制雖然不依靠時間差，對于麥克風(fēng)的要求卻是非常嚴格的，兩支麥克風(fēng)必須是一種型號的，并且配對的麥克風(fēng)才可以使用，大多數(shù)情況下如果只是使用同種型號的麥克風(fēng)而不是配對的，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于其他制式而言是非常高的。

3）ORTF制式相對于AB制式，XY制式而言，具有相對的兼容性，這樣使得立體聲有很好的定位感，同時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一般使用在遠距離的場合，距離太近會影響其聲音的效果，這是ORTF的一個弊端，但是MS制式卻很好的彌補了這一點，因此MS制式在相對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，針對聲音的寬度問題，MS制是可以隨意調(diào)整的，這是MS制一個有別于其他制式顯著的一個優(yōu)點。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候進行調(diào)整，相對于其他制式而言，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。因為，在MS制式中，僅僅需要提取M傳聲器的信號就可以使得聲音變?yōu)閱温暤溃赬Y制中，兩支傳聲器處于交叉位置的時候，指向的位置為聲源方向，在單聲道的時候，兩支傳聲器對聲源的拾取是處于離軸狀態(tài)的，聲音會隨著進行相應(yīng)的改變。傳聲器的夾角越大，聲音的改變會越來越明顯，這樣在夾角大到一定程度的時候，聲音就會出現(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，任何一種制式都會有本身存在的缺點，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。這在1972年的時候最早由Ceocn提出。他認為，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?？臻g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制不容易進行兩個聲道的合并，相對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)上我們再加入一支M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，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，雙MS制式由于時間上不存在差別，相對于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特點是，在后期的時候，可以分別對M傳聲器以及S傳聲器的聲音進行調(diào)整，這是其他制式無法比擬的一個優(yōu)點。

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)用在信號兼容時，因為此種擺放不存在時間上的差別。在做聲音的兼容性的時候，立體聲不會出現(xiàn)失真。

第二，采用兩對MS傳聲器。擺放的時候一組位置向前，一組位置向后，中間必須間隔開一定的距離。因為兩組傳聲器中間有一定的距離間隔，因此傳聲器會造成一定的時間差，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，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，高度以舞臺為參照物進行。實際的距離確定應(yīng)該是以當(dāng)時的樂隊的規(guī)模以及音樂會的具體內(nèi)容而確定的，如果調(diào)節(jié)的過高，會使得傳聲器與樂隊之間的距離太遠，導(dǎo)致聲音的不清晰，如果傳聲器調(diào)節(jié)的過低的話，這樣就會使得傳聲器拾取到的是前方樂隊的聲音，對后方樂隊的聲音無暇顧及，這樣對于整場音樂會所要達到的效果來說都是不完美的。這時應(yīng)該調(diào)整傳聲器的位置，使得中軸正好指向樂隊的中心，同時根據(jù)實際情況調(diào)整兩支M傳聲器以及一支S傳聲器的位置，使得聲音達到最佳效果的展示。

當(dāng)傳聲器安裝好的時候，試音的時候，應(yīng)當(dāng)讓樂隊演奏表演中的最強烈的部分，從而對每支傳聲器進行調(diào)整，這樣確保在正式演出的時候達到最佳的音響效果。當(dāng)然，我們在對傳聲器調(diào)整好的時候，是不允許隨意進行更改的，這點應(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行音頻的導(dǎo)入，制作出5.1聲道的音頻信號。具體的方法主要如下所示：

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

2）將S信號調(diào)整到膜片的正對面方向。

3）新建一個音軌，將S信號調(diào)整到與之相反的方向，中央的聲道是直接將M聲道進行分配的。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。在進行調(diào)整的時候，我們所做的是要仔細觀察電平的大小，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)過實驗，雙MS制式下的作品，聲音非常準(zhǔn)確，空間感表現(xiàn)強烈。在真實現(xiàn)場錄制的聲音要比這所達到的效果更加完美。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)勢是分不開的。

4 結(jié)論

在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的今天，進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制式因為有著本身的優(yōu)越性而被各影視以及錄音大量使用。

本文結(jié)合個人多年工作經(jīng)驗，就MS制與雙MS制進行了認真的探索，詳細的分析了MS制的由來以及原理，論述了MS制式的特點，這是相對于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)。并在后期的實際案例運用時得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和總結(jié)。

參考文獻

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