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        安徽仁坤信息科技如何防止话筒拾音的声学相位抵消
        发布时间:2017-07-13 15:18:49      阅读次数:

             

            设想一下你以单声道的模式为一个吉他歌手做扩声,一支话筒拾取人声,另一支话筒拾取箱琴。

        人声听起来比较古怪,有点“空”,同时有滤波器之类的效果声。为什么会这样?主唱话筒拾取歌手的演唱,同时拾取箱琴的话筒也串入了歌手的声音(见图1)。吉他话筒离主唱话筒的距离大概有一英尺。因此,吉他话筒中拾取的人声相对于主唱话筒有一定的延时。所以,有两个“人声”混合在一起,一个是直接声,一个是含有延时的声音。

           

        图1    

            当两支话筒的声音混合在一起,等电平延时信号的中心频率将抵消。从频谱上看,在两个信号频率重合的地方会出现连续的凹陷,这里就是声音抵消频率。这种现象称作“梳状滤波器效应”,因为从频谱上看象是朝下的梳齿。

        一般来说,如果两支话筒以不同的距离拾取了同一个声源,而且它们的信号被混合到一个通道,就可能出现相位抵消。频谱上凹陷的位置,是声波中心频率反相的结果。声音听起来像是加了少量的柔软的flanging效果。

        事实上,我们分析一下flanger效果的原理就知道其中的道理。Flanger效果是通过一个0到20毫秒之间自动扫描的数字延时产生的,flanger效果就是“梳状滤波器效应”,在软件的频谱上看是一个上下滑动的滤波器。

        3:1原则

        为了减少两支话筒之间的相位抵消,我们必须遵守话筒摆位的3:1原则:话筒之间的距离不少于单个话筒与声源距离的3倍(见图2)。例如,两支话筒离声源的距离都是4英寸,那么话筒之间的距离至少是12英寸才可以避免相位抵消。

        图2

           

        3:1原则是怎么被定义的?它是由下面这些事实决定的:

        当你将一个延时信号等电平的与直接声混合,将会产生一个严重的梳状滤波器效应。但是当你将直接声和延时信号按不同的电平来混合,梳状滤波器效应就会减小。

        一支话筒拾取的干净的声音,

        我对下面的通道加了5毫秒的延时,模拟两支话筒不同距离拾音时产生的梳状滤波器效应。

        一 般来说,当延时信号低于直接信号9dB的时候,梳状滤波器效应大概在+/- 1 dB左右,几乎听不出来。(穿插我以前的研究成果:在一次录音中,我突然发现了梳状滤波器效应,于是开始检查录音系统。后来我发现数字录像机的返回监听信 号,又被按送入录像机。因为数字录像机的带后延时,就造成了梳状滤波器效应。经过研究,延时信号在低于直接信号12dB的情况下,梳状滤波器效应就已经不 太明显。后来我在电视台做嘉宾访谈类节目录音的时候,就将这个研究成果应用到实践中。当某人讲话出现梳状滤波器效应的时候,我利用调音台上的Solo功能 分析出哪个话筒过多串入了这个人的语言信号,并努力将这个串入的电平维持在低于说话人电平的12dB以下。)

        对延时信号通道衰减9dB,梳妆滤波器效应变的不明显。

        我们是如何确定那个远处话筒拾取的延时信号,低于近距离拾音话筒9dB?只要两支话筒符合3:1原则,根据反平方定律,当距离增加到三倍的时候电平衰减9.54 dB。(这里有个条件,两支话筒的增益和灵敏度完全一样。)

        所以3:1原则保证了远处话筒的拾取的延时电平低于9 dB,因此混合信号的梳状滤波在+/- 1 dB或更低,如果话筒的摆位按照4:1以上的比例声音会更好。3:1原则只是避免容易被听见的梳状滤波器效应的最低标准。

        设想一下下面的这种情况,主唱话筒近距离拾音,歌手的声音非常大,远处话筒拾取吉他,但吉他的声音很小。话筒虽然按照3:1原则摆放,但是你不得不增大吉他 话筒的增益,因为吉他的声音太小。如果这样,你可能就破坏了9 dB的电平标准,因为吉他话筒的增益太高,歌手演唱的声音很大。

        这个时候就不光是3:1摆位原则可以解决的了。理想情况下,两支话筒拾取同一乐器的电平低于9 dB可以得到不错的音质。但9 dB只是最低要求,不是正好达到9 dB就可以获得好的效果。

        这里有一些避免两支话筒之间相位抵消的技巧

        -近距离拾音,利用EQ衰减过度的低频。

        -将乐器之间距离拉开。

        -利用拾音器代替话筒。

        -对主唱话筒做1毫秒的延时。主唱话筒和吉他话筒拾取的信号,在时间上就对位了。

        -使用指向性话筒,一支向上,一支向下。例如,主唱话筒从下往上,吉他话筒从上往下。-如果使用两支心型指向话筒,方向相反,两支话筒之间的距离在低于3:1原则的情况下,还是可以得到不错的音质。

        另外一些防止相位抵消的技巧:不要用两支话筒拾取一个声源。例如,只用一个话筒拾取演讲者的语言。在某些情况下,如果你必须使用两支话筒混合到一个通道,请将两支话筒的话筒头靠在一起。通过这样的方法,两支话筒之间没有延时,也就自然不会出现梳状滤波器效应。

        一些例外的情况    

              什么情况下可以用两支话筒以不同的距离拾取同一声源?在立体声录音的时候。这时,你得到的不是相位抵消,是声像。乐器在音箱中的位置取决于两支话筒之间的延时,电平和你控制的声相位置。

        设想将一支话筒的声相放到极左,另外一支放到极右。如果两支话筒之间的延时位0毫秒,两支话筒的电平一样,声相将在两只音箱中间。如果有0.5毫秒的延时,声相将偏离中间一半的位置。如果延时达到1.5毫秒,声相将完全偏到某一只音箱。

             安徽仁坤信息科技音响公司致力于专业音响、合肥高端会议室音响、多功能厅室灯光音响、合肥KTV灯光音箱、合肥学校广播音响、合肥高端私人5.1 7.1 7.2影K,合肥高端别墅音响,合肥酒吧灯光音响,合肥酒店灯光音响、会议音响系统、影院音响、舞台音响工程,凭借优质的专业音响设备和完善的音响设计方案完成了大量有影响力的音响工程,联系热线13966712359,欢迎咨询!


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