尚科臣
【摘 要】 介绍了MS录音制式的由来、原理,分析了MS制立体声拾音相对于AB、XY等制式所具有的特点,并以录制交响乐为例加以说明。
【关键词】 拾音;MS制式;双MS制式;立体声录音;环绕声录音
文章编号: 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
随着5.1环绕立体声的普及,受众对视听效果的追求也越来越高,越来越多的人更重视声音在电影、电视以及其他多媒体系统中的地位,因此这就要求音频创作者、艺术家们不断创造出更加逼真、更具临场感的声音效果。在日趋成熟的环绕声技术中,如何运用最简单的系统实现最佳的声音效果成为各大影视制作公司、电视台在制作节目中首要考虑的问题。由此,探索MS制立体声拾音和双MS制5.1声道环绕声拾音,研究运用最少的传声器录制环绕声。
1 MS录音制式的由来
MS制式作为一种立体声录音制式,在XY、AB等立体声录音技术出现的同时出现。在MS制式名称中,“M”即“mid”,中间;“S”即“side”,旁边。这就很清楚地表达了这一制式的特点。从传声器指向特性考虑,是1支8字形指向“S”传声器和1支其他指向“M”传声器的膜片上下重合而组成,多使用心形指向传声器作为M信号传声器。因为2支传声器膜片上下重合,声源到达2支传声器的时间可视为相等,因此是一种强度差的拾音制式,如图1所示。
MS录音制式是由英国EMI公司的工程师阿兰·布鲁雷恩(Alan Dower Blumlein于1933年发明的,并且应用在最早的立体声录音当中。他是立体声技术的先驱和奠基人,另一个大家都耳熟能详的发明,就是Blumlein立体声录音制式。
2 MS制立体声拾音原理
MS制式是一种强度差拾音制式,由于传声器指向性的影响,每支传声器收到来自同一点声源传播过来的声压时,输出的电平大小会不同。M传声器以采用心形指向为例,声源处于M传声器正前方的主轴处,声音最为敏感;随着声源位置的改变,M传声器的灵敏度逐渐下降,在声源处于传声器背面位于主轴180°的位置时,M传声器最不敏感。S传声器在MS制式的摆放方式中,与M传声器的主轴垂直。当声源处于心形传声器的主轴位置时,相对S传声器来说处于其主轴90°位置的离轴状态,因而输出的电平最小。当声源偏离传声器组中轴位置,因受传声器指向性的影响,M传声器、S传声器输出的电平随声源位置的改变而变化。但需要注意,当声源偏离传声器组中轴位置,声压抵达S传声器正向膜片的一面时,传声器输出端呈现正电压;若声源偏向传声器反面膜片时,传声器输出端呈现负电压。由此可知,不论S传声器的正面还是反面朝向声源,输出电平的大小是一致的,但是信号的极性是相反的。
因此,假设MS传声器组拾取一个点声源,声源处于传声器组中轴位置,M传声器处于最敏感的主轴位置,S传声器则处于离轴状态,两者信号经过矩阵处理输出到左右两声道的电平是平衡的。所以回放时的幻像声源处于正中位置。
当点声源的位置偏离中轴时,虽然M传声器的灵敏度相对中轴位置有所下降,输出电平下降,但S传声器的灵敏度增加,输出电平增加。在还原立体声时,经矩阵处理后的传声器信号电平会随声源位置的变化而反映在左右两个声道间电平的差异上。
经过原理分析,M传声器与S传声器的信号叠加以后,产生一对相互加强或抵消的声音,因此原先的2支传声器叠加在一起后形成了新的指向,类似于XY制式的图形。但是与XY方式不同的是,在后期调整时,通过改变M传声器与S传声器电平信号的大小比例,可以调整立体声的拾音范围角度。
若M传声器采用其他指向性,传声器组的整体指向性会改变,如图2所示,但基本拾音原理是一样的。选用不同指向性的M传声器与S传声器组成MS制式,同样可以改变拾音范围,也就是改变了合成出的传声器组的指向性。M传声器的指向性越强,合成的传声器组虚拟指向性就越强。而确定MS制式的有效拾音范围角度的原因是两个:一是M传声器与S传声器信号电平的比例大小,即M/S的大小,M/S越大(M传声器信号越大),有效拾音角度范围越大,反之有效拾音角度范围越小;第二,M传声器指向性越向全指靠近(即8字形→心形→全指),有效拾音范围角度越大,反之越小,这是因为改变了M传声器相对于S传声器在声源入射角度不同时的灵敏度特性造成的。在M传声器指向性一定时,改变M传声器在传声器组中的电平比例大小的情况下(相当于改变M传声器的灵敏度),M传声器与S传声器的指向特性极坐标图形相同灵敏度的位置(即图2中两者图形的相交点)会改变,而MS制式的有效拾音角度正是基于这两点的角度位置决定的,所以改变M/S电平比例会改变MS制式的有效拾音范围。当M传声器电平大小一定时,改变M传声器指向性的情况下,同样M传声器与S传声器的指向特性极坐标图形相同灵敏度的位置点会改变,M传声器指向性越向全指靠近,两者指向特性极坐标图交点与坐标原点连线间角度越大,反之越小,所以改变M传声器的指向性同样会改变MS制式的有效拾音范围(有关这方面内容及使用不同指向性的M传声器对叠加后传声器组指向性改变的研究,在1981年Les Stuck写给《db》杂志社的信中有详细论述)。