【有趣的假人头录音双耳效应】

Pan · 发表于 2008-9-1 11:46:32

感谢关注耳机俱乐部网站，注册后有更多权限。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？注册

x

有趣的雙耳效應錄音實驗

引子

　　吃过晚饭,回到二楼的书房,关了门戴起了立体声耳机。耳机里的声音,使我又回到了餐厅,回到了那个我安装双耳效应麦克风的假人头的位置。

　　父亲就坐在我──当然是指那个代表我的假人头──的右边。我听到他在翻动报纸的声音,就像在我身边一样,如果我不冷静一些,很可能会伸手去接过一张来看呢！

　　妹妹仍然唠唠叨叨地在诉说着这个月零用钱不够的原因。母亲在厨房里,关切地说：「上个月规定的事,你全忘了！」

　　接着,是一片宁静。噢不！厨房里仍然传来相当强劲的自来水声,我们这一带,一向水压很高,龙头稍稍一开,自来水便强劲地喷了出来。那平时听来很吵杂的声音──自然还夹杂着母亲的洗碗声──在立体声耳机里,听来竟是如此动人。

　　突然,妹妹一声尖叫,她碰落了一只玻璃杯,碎裂声在我左脚下响起,我本能的跳了起来,躲开碎片,睁开眼,才发现这一切,是来自立体声耳机的「情况」,于是,像幻梦初醒一般,我挪开耳机,冲出房门下楼......

　　以上这一段像小说一般的描写,是改写自日本双耳效应录音研究会所发表的一本小册子。在那本小册子里,还有许多有关双耳效应录音实验的动人情节,只是我对日文半懂不懂的,不能把它全摘下来。

　　日本双耳效应录音研究会,是由日本一家很有名的立体声耳机制造厂商,拿波勒克斯(Napolex在台湾由泰孚音响公司代理)公司支助所组成。该会会章大致如下：

　　一、本会称为日本双耳效应录音研究会,总会设在东京新宿区神乐坂6-76号拿波勒克斯公司内,必要时得在各地设立分会。

　　二、本会的宗旨为研究有关双耳效应的录音和回放问题,搜集并交换资料,以提高日本的技术水准。

　　三、本会以双耳效应系统的爱好者为会员共同组成之。

　　四、本会入会申请,以书面为之,并在缴足会费后,成为会员。

　　五、本会附发表会员实验录音和研究报告等作品及主办或协办录音活动外,并关切(供应)双耳效应录音所需器材。

　　六、本会会费规定如下：

　　　　入会费：无

　　　　年　费：1.000元日币。

　　　　特别会费：依实际需要向参加者征收特别费用。其不足之额,由拿波勒克斯公司支助。

双耳效应与立体声

　　看完上面一段介绍,您可能会觉得奇怪,为什么叫双耳效应录音,而不就叫立体声录音呢？这里有一个很重要的观念,先要弄清楚它。

人在生理上,有两种感官,是藉其感觉间的交互差异产生所谓立体感(辨别远近及方向)的,这两种感官,一是眼睛一是耳朵。那么什么是交互差异呢？因为人有两只眼睛一对耳朵,各长在不同的位置,一左一右,左眼看物体的左侧多一点,左耳听左边来的声音快一点,反之右眼看物体的右侧多一点,右耳听右边来的声音快一点,这两个「信号差」即使很小,但是人脑中的「计算机」(虽然不合逻辑,这样说,比较容易懂),便藉此算出被看或发声物体的远近和方向。

　　当然交互差异,只是产生立体感的因素之一,其它因素诸如：经验(平面的画面上,同一物体,画得大便近,画得小便远)、和强度(颜色浓比较近,声音清晰无回音也近)以及视听觉间的互相补助等。但是交互差异却是原始因素,当其它因素消失时(闭着眼睛,辨别一从未听过的声音),原始因素便显得特别重要。

　　我们常用的立体(Stereo)一词,原先便泛指着由双目视觉或双耳听觉所产生的立体感。例如看立体电影或照片所用的镜子,我们叫它Stereoscope,立体声效果录音即称为Stereophonic。

　　当立体声录音方式(Stereo system)如此普遍地被运用于今天的音响系统之前,便是由于发现人之双耳具有一如双目般的功能──亦即双耳听觉效应(Binaural hearing effect),才开始立体声录音的尝试。

双耳效应仍被应用

　　那么怎样开始做立体声录音的尝试呢？如果我们能建立一种观念──把麦克风看成耳朵一般,它是「听取」声音的器官,这时,我们便可以做一个假人头,这个假人头可以没有鼻子和眼睛,外型也不一定要维妙维肖,但必须使他有耳朵,包括外耳和装于耳道中的麦克风「电气内耳」。这时,我们便可以利用电线,将电气内耳所听到的声音传到我们的「真耳」。

　　将电气内耳所听到的声音──事实上已变成电气讯号,还原成真正的声音,使我们能够听到的方法有两种：一是把电气讯号送给一对耳机,这对耳机套在两只真耳上;另一则为将两个麦克风的讯号,分别用两步扩大机(也就是今天所称的立体声扩大机)将讯号放大,然后去推动平放在听者前方相距若干距离的一对喇叭(这种两只喇叭安置的方式,在今天亦已习称为立体声喇叭系统),让喇叭发声。

　　以上两种方法,自然以前者比较合乎双耳听觉的逻辑,而后者,由于在假人头的两耳中,已产生了听觉时差,当这两个含有时差的讯号,重新再由两个喇叭播放出来时,我们的左耳,并非只听到左喇叭的声音,连右喇叭的声音也会听到,同样地右耳除了听到右喇叭声音外,当然还听到左喇叭的声音,在这般复杂的情形之下,左右耳和左右喇叭,再来一次听觉差异,使得双耳听觉的情况并非如前者那般单纯。

　　大多数的Hi-Fi音响系统中,当然是以聆听喇叭的回放为主,使用耳机只是在怕吵及别人或被别人所吵的一种聆听方式,因此利用双耳听觉所做的录音,事实上并不能满足于所谓立体声音响的要求。

　　现代的立体声音响录音,已趋向于更复杂的音场捕捉术──用16、32或更多的麦克风,去捕捉现场的声音──以企图达成完整的音响重建理想。即使录音及回放的技术已进入这样繁复精密的时代,音场的诸种现象已不是「立体感」所能解释,但由于「立体感」之所以产生,在根本上仍然来自双耳效应,是以双耳效应不仅仍然被广泛地用来解释立体声的原理,而且有关双耳效应录音的方式,也被延用于一些较简便的录音场合。

怎样试试双耳效应录音

　　知道了双耳效应和立体声音响间的关系后,我们很容易地便可以在花费不多的情形下,做一次双耳效应录音的试验。

[ 本帖最后由 Pan 于 2008-9-1 12:12 编辑 ]

Pan · 发表于 2008-9-1 11:47:08

假人头的制作

　　如果有兴趣的话,第一步工作,当然是要塑造一个假人头,用什么材料来做假人头？大致上并无一定严格的限制,譬如说,你可以用石膏来塑制,也可以用布来缝合,而最简便的方法,则莫过于用保丽龙来切割和胶合了,但是不管用什么材料做,恐怕你得留意以下两件事：

　　(1)其质料的软硬及吸音程度,尤其是外耳的形状及质料,当然已愈像真人愈好。不过我们如果想到每个人头颅的形状、胖瘦,尤其是外耳的样子并不尽相同,加上头发、帽子、饰物等的影响,也许会为我们无法做得唯妙唯肖而觉得可以原谅。

　　(2)不管用什么质料制成,都应当留有耳道,以便安装麦克风,并且在后脑部可以掀开以备接线或安装电池等。

　　根据日本双耳效应录音研究会所发行的那本小册子的建议,以保丽龙的胶合法最为便捷。保丽龙在较大的文具行也许可以买到(美工用的),要不然可以问问广告工艺社在哪里买。由于保丽龙的加工非常方便,可割可切,如果觉得切割保丽龙的声音难听,更可以拉直一小段(约一尺长)的电热丝,加上六伏左右的电压,使之热而不红,切起来更是得心应手了。

　　保丽龙不一定要买很厚的,因为用稍稍薄一点的(约1~2吋厚最恰当),你可依据人头的剖面(横的直的都可以)形状,一片片切好,该留空白的先留空,再用南宝树脂(白色的)胶合起来。如果事先计划得好,动手做来,恐怕不需半个钟头吧！这个工作,我想除非你连拿刀子销铅笔都不会,应当很容易就完成了。

麦克风的选择

　　作好人头,接着要选择一对适用而小巧的麦克风。依日本双耳效应录音研究会的建议,是以使用目前很流行的小型电容式麦克风为宜,为什么他没说,但我猜测,小型电容麦克风至少有以下优点：

　　(1)体积小且成筒形,很容易装入耳道。

　　(2)如果使用动圈式麦克风,势必拆掉外罩,这时,很容易感应到哼声及杂音。

　　(3)同样的价钱,电容式麦克风无论频率响应或灵敏度均较动圈式麦克风为优。

　　(4)其接近效应不显著,同时,灵敏度的反应相当遵守「平方反比律」──这一点对远近感的形成相当重要。

　　当然,使用这种体积小而廉价的电容麦克风,也有它的缺点,例如或许由于灵敏度太高,高频响应也好,所以嘶嘶声较一般麦克风为大,那种嘶声有点像当我们用双手扶于耳背(倾听远方声音状)时所听到的沙声一般。还有,它需要接电源。

这种电容式麦克风,在台北市上可以买到,但有时也会缺货。买了麦克风后,为了提高它的输出,以备接于扩大机或录音机的输入,减少输送线所感应的杂音,应当将麦克风略作修改,加上一级放大器在筒内(参考附图说明)。并将联机引出,加上电源,接上隔离线。

由于所用的电源极省,约仅1mA,所以电源用单三号电池两节即可,如果买不到电池夹,直接将线头焊到电池上,也不麻烦。

接好线,即可掀开假人的头盖骨,将麦克风由内向外塞入耳道内,并将电池用胶布固定在预留的空间中。这样,一个「会听」的人头便算做成了。

试试灵光否？

　　人头做成,如手边正好有适当的器材──一付立体声耳机及一部能插耳机的扩大机或录音座,不妨立刻可以试试看它听不听话了。

　　器材连接的方法是：由假人头引出的两条隔离线,焊上适当的插头,插到扩大机的Aux输入上,打开扩大机,插上耳机并套在自己头上。如果你用的耳机,不是全密闭式的,你可能要把人头搬到房间外面去,并将房门关闭使声音隔离。这时,便可以开始体会本文一开头那般生动的情景了。

　　如果你使用的耳机是全密闭式的,假人头和你之间并无需隔离,此时,你可以找个伙伴和你聊聊天看看。你一定会觉得,这个人说话的位置不对劲。以下这一段,便是我感受到最身历其境的一次：

　　有天晚上,夜很深了,我有意无意的戴着耳机在书房里写稿,那个假人头,被摆在我的桌前和我面对面相对。

　　我的书房有两个门,一个在左前房通客厅,一个在右后方,通外面院子,但后面这个门很少出入。

　　正当我振笔疾书,只听得笔尖和稿纸磨擦的沙沙声之际,突然,后门呀的一声被打开来了,我吓了一跳,连忙回头看个究竟。不料还没「恍然大悟」之前,我的「那一半」,已笑瞇瞇的站在桌前。

　　可不是吗？人头与我面面相对,但是对听觉来说,它的背后,就是我的背后,于是我前面开门的声音,当然跑到我的后面去了。

用什么录音机

　　有了假人头,除了吓唬吓唬自己外,能够试一试录音效果,也许会更有趣一些。如果只是在家里或者把假人头搬到大门口的马路上,录录车辆来往的声音,只要一般家用的立体声录音座都可以使用。但是如果想到野外去录音,就非得考虑电源不可了。

　　户外电源,一般只有两种,一种就是干电池,另外一种为电瓶,如果能利用汽车上的电瓶,自然最方便不过了。然而要使用直流电源,那就不是电源本身的问题,而是录音座本身是否能使用这个电源的问题了。

　　我在最近一个多星期中,到处试录所用的机器是向功学社音响部李秀村经理洽借到了YAMAHA最新型的录音座TC800GL(在此向李经理谢了)。

　　TC800GL卡式座,由一意大利籍工程师Mario Bellini所设计,除去外型结构是依据人体工学所设计,不论使用人是立是坐是卧,操作起来都很方便外,所有按键及控制滑片的设计,都很合逻辑而别致(不只是花招,其更详细的特点请参考广告或函功学社索取。)而我之所以选用TC800GL的原因,则主要还是它适于携带使用,并且能用三种电源供给(1)交流电(2)9个单二号电池(3)车用12伏电瓶。这样,使我在做各种录音时,显得非常方便。

　　另外,SONY也有一种可供携带用且可使用6或12伏电源的录音座TC152SD不妨也可供大家选择的参考。

耳机也该选择

　　如果上面的录音,只是玩玩,则你用什么耳机甚至用喇叭来听都无妨,但是如果认真一点,就非选择一些三维效果比较好的耳机不可了。

　　因为现在的所谓立体声耳机,除了少数有特别的Binaural声学设计之外,一般都只不过将一对或二对小喇叭封闭在一个漂亮的耳垫里就算了事。这样的耳机,听起来虽然也有三维效果,但总不如经过特别设计过的那么宽畅,而没有压力感。

　　由拿波勒克斯所支助的日本双耳效应录音研究会所推荐的,最适于做这种双耳效应录音实验的耳机,是由拿波勒克斯公司所特别设计的CTX-1全开放空气型立体声耳机,这种耳机不仅适用于双耳效应录音实验,即使做立体声音乐的聆听,其三维效果也有特别宽畅之感。

　　CTX-1还有一个特别的好处,那就是拿波勒克斯为了一些懒得动手去做假人头的人所做的设计。亦即在CTX-1的两个耳套上,特别设有两个支架,正好可以安放麦克风。这样一个耳机便有两种用途,一是当耳机,另一是当装上麦克风,而又将耳机套于头上时,您的真人头也可以代替假人头来用。

不过拿波勒克斯公司说,这样的作法,在野外录音时,虽然可以免去提着一个人头的麻烦,而在录音进行时,你却得有头部始终不动的耐性,自然录音进行中也无法俯身下来调节操作录音机了。

轉載音響技術第2期FEB. 1976 有趣的雙耳效應錄音實驗/唐凌

[ 本帖最后由 Pan 于 2008-9-1 12:05 编辑 ]