淺談3D聲音技術(shù)及在音樂(lè)類(lèi)節(jié)目錄音實(shí)踐中的運(yùn)用

曹 勐

（中國(guó)音樂(lè)學(xué)院音樂(lè)科技系，北京 100101）

淺談3D聲音技術(shù)及在音樂(lè)類(lèi)節(jié)目錄音實(shí)踐中的運(yùn)用

曹 勐

（中國(guó)音樂(lè)學(xué)院音樂(lè)科技系，北京 100101）

基于3D聲音基本概念和特點(diǎn)，介紹了基于“聲道”和基于“對(duì)象”的3D聲音技術(shù)原理，分析音樂(lè)類(lèi)節(jié)目的3D聲音錄制方案，并預(yù)見(jiàn)音樂(lè)類(lèi)節(jié)目的3D聲音制作將成為研究熱點(diǎn)。

3D聲音技術(shù)；沉浸式聲音；3D音樂(lè)錄制

1 引言

3D是近年來(lái)頻繁出現(xiàn)的一個(gè)熱門(mén)詞匯，以3D電影、3D電視、3D游戲、3D投影等為代表的3D影像技術(shù)已經(jīng)成為視頻領(lǐng)域的發(fā)展熱點(diǎn)。而音頻方面，3D聲音（也稱(chēng)沉浸式聲音）正在成為一個(gè)新的發(fā)展方向。近兩年音頻領(lǐng)域的重要國(guó)際會(huì)議，如AES（Audio Engineer Society）會(huì)議、德國(guó)錄音師會(huì)議（Tonmeistertaguang）等，都將3D聲音作為會(huì)議研討的一項(xiàng)重要議題；各國(guó)科研機(jī)構(gòu)和設(shè)備廠商也在著力研發(fā)針對(duì)3D聲音的新技術(shù)、新設(shè)備。筆者從3D聲音基本概念和特點(diǎn)入手，介紹一系列目前常見(jiàn)的3D聲音技術(shù)方案，并且針對(duì)音樂(lè)類(lèi)節(jié)目的3D聲音錄制方法進(jìn)行總結(jié)分析。

2 3D聲音技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀

3D（3-dimensional），通常被譯為三維，通常指空間維度，即具有長(zhǎng)、寬、高三個(gè)向量的立體空間。3D聲音可以理解為通過(guò)一定的技術(shù)手段記錄和重放出三維空間信息的聲音。

人耳與生俱來(lái)地具有感知三維聲場(chǎng)和定位三維空間聲像的能力。聲音的錄制和重放技術(shù)從單聲道、雙聲道平面立體聲再到5.1、7.1平面環(huán)繞聲，其對(duì)聲場(chǎng)的塑造能力從一維空間發(fā)展到水平二維空間。而3D聲音技術(shù)與3D圖像技術(shù)主要拓展縱深有所不同，主要拓展了音頻系統(tǒng)在垂直方向的聲場(chǎng)塑造能力，可以模擬出與真實(shí)聽(tīng)音感受最為接近的三維聲音空間。

2.1 3D聲音技術(shù)特點(diǎn)

3D聲音技術(shù)與設(shè)備的運(yùn)用，不但給人們帶來(lái)了全新的音響審美體驗(yàn)，而且由于聲音空間的拓展，聲音創(chuàng)作的空間和自由度獲得了前所未有的提高。其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)可以歸納為以下幾點(diǎn)。

（1）3D聲音技術(shù)臨場(chǎng)感和沉浸感更強(qiáng)。在人們的聽(tīng)音習(xí)慣中，從上方和斜上方而來(lái)的聲音承載了更多有助于辨識(shí)聲場(chǎng)環(huán)境的信息。3D聲音重放技術(shù)使聽(tīng)眾置身于一個(gè)三維的聲音重放空間內(nèi)，聲場(chǎng)的重現(xiàn)與在自然環(huán)境的聽(tīng)音體驗(yàn)接近，這種臨場(chǎng)感是平面立體聲和環(huán)繞聲無(wú)法比擬的。

（2）3D聲音技術(shù)拓展的垂直方向的聲像定位使聲場(chǎng)信息更完整。垂直方向聲像定位的出現(xiàn)使聲像運(yùn)動(dòng)軌跡更加自由、連貫，進(jìn)一步豐富了聲音的藝術(shù)表現(xiàn)力。

（3）3D聲音技術(shù)改善了重放聲音的音質(zhì)。從單聲道到平面環(huán)繞聲的發(fā)展過(guò)程可以看出，聲道數(shù)量越少，單個(gè)通路內(nèi)所包含的聲音信息就越多，也就易出現(xiàn)信號(hào)間相互的聲染色和相位抵消的現(xiàn)象。目前常見(jiàn)的大部分3D聲音系統(tǒng)都增加了上方或斜上方的揚(yáng)聲器，所以一定程度地緩解了聲染色和相位抵消的問(wèn)題。德國(guó)Fraunhofer研究院的雙盲音質(zhì)對(duì)比測(cè)試結(jié)果（如圖1所示）也顯示出當(dāng)添加上層額外聲道揚(yáng)聲器時(shí)，聲音的整體音質(zhì)有了大幅提升。

（4）3D聲音技術(shù)擴(kuò)大了最佳聽(tīng)音區(qū)域。平面環(huán)繞聲相對(duì)于雙聲道平面立體聲的一大優(yōu)勢(shì)就是最佳聽(tīng)音區(qū)域擴(kuò)大，而3D聲音重放系統(tǒng)又在平面環(huán)繞聲的基礎(chǔ)上將最佳聽(tīng)音區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大。這一點(diǎn)筆者有切身體會(huì)，在德國(guó)錄音師會(huì)議設(shè)置的3D視聽(tīng)室內(nèi)，筆者特意在多個(gè)位置進(jìn)行了對(duì)比聆聽(tīng)，感受到聲音的還原和聲場(chǎng)的一致性非常好，雖然在不同位置聲像定位也會(huì)有一些差異，但是并沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)于極端的變化效果。

2.2 3D聲音技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，3D聲音技術(shù)進(jìn)入了發(fā)展的快車(chē)道。大量產(chǎn)品從研究機(jī)構(gòu)和設(shè)備廠商的實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，其中有些已經(jīng)在普通聽(tīng)眾和業(yè)內(nèi)專(zhuān)家中獲得了較好的評(píng)價(jià)和廣泛的接受。目前常見(jiàn)的3D聲音技術(shù)方案有：Dolby Atmos（杜比全景聲）、Auro 3D、IOSONO-3D、NHK22.2、DTS-X、HOA（High Order Ambisonics 高階聲場(chǎng)復(fù)制）等。就聲音信號(hào)分配方式而言，可將常見(jiàn)的3D聲音系統(tǒng)分為基于“聲道”和基于“對(duì)象”兩種類(lèi)型。

2.2.1 基于“聲道”的3D聲音技術(shù)

基于“聲道”的3D聲音技術(shù)采用了與傳統(tǒng)平面立體聲和環(huán)繞聲類(lèi)似的信號(hào)分配方式，通過(guò)不同揚(yáng)聲器重放聲音信息之間的強(qiáng)度差和時(shí)間差定位聲源。使用這一原理的3D聲音技術(shù)方案包括Auro 3D、NHK22.2等。

2.2.2 基于“對(duì)象”的3D聲音技術(shù)

基于“對(duì)象”的3D聲音技術(shù)打破了傳統(tǒng)以聲道為基礎(chǔ)的聲音信號(hào)分配方式，在聲音制作環(huán)節(jié)中增加一個(gè)專(zhuān)用的編碼處理器，將聲音的空間定位信息記錄為一系列的元數(shù)據(jù)，這些元數(shù)據(jù)并不屬于任何一個(gè)物理意義上的聲道，重放時(shí)使用解碼器利用元數(shù)據(jù)的聲音定位信息調(diào)用重放系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器進(jìn)行重放。屬于這類(lèi)3D聲音技術(shù)方案包括Dolby Atmos、DTS-X、IOSONO-3D等。其中IOSONO-3D系統(tǒng)對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼重放時(shí)還采用了基于惠更斯原理（二次波源原理）的波場(chǎng)合成技術(shù)（Wave Field Synthesis）①。

3 音樂(lè)類(lèi)節(jié)目的3D聲音錄制

目前3D聲音技術(shù)主要是針對(duì)電影、游戲領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研究和節(jié)目制作，針對(duì)音樂(lè)類(lèi)節(jié)目制作的3D聲音研究較少，但鑒于目前音樂(lè)演出市場(chǎng)和電視臺(tái)音樂(lè)類(lèi)綜藝節(jié)目的火熱，音樂(lè)類(lèi)節(jié)目有可能成為下一個(gè)3D聲音技術(shù)應(yīng)用的研究熱點(diǎn)。

圖1 立體聲、平面環(huán)繞聲擴(kuò)展至3D聲音重放系統(tǒng)的音質(zhì)效果比較

3.1 Auro 3D技術(shù)在音樂(lè)錄音領(lǐng)域的運(yùn)用

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有音樂(lè)類(lèi)節(jié)目的3D聲音錄制方法的分析和比較，可以發(fā)現(xiàn)目前大部分音樂(lè)類(lèi)節(jié)目的3D聲音同期錄制制作方案都是根據(jù)Auro 3D技術(shù)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在Auro 3D系統(tǒng)中進(jìn)行重放。Auro 3D技術(shù)方案在音樂(lè)節(jié)目3D重放領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)重要的位置。下面分別從音樂(lè)節(jié)目的聲音特點(diǎn)和Auro 3D技術(shù)方案特點(diǎn)等角度分析其在音樂(lè)節(jié)目錄制領(lǐng)域被廣泛采用的原因。

（1）從聲音的藝術(shù)表現(xiàn)上看，電影聲音與音樂(lè)聲音有各自不同的藝術(shù)追求。電影聲音需要與電影畫(huà)面完美配合，不僅需要重現(xiàn)畫(huà)面所呈現(xiàn)的聲場(chǎng)環(huán)境，更要求準(zhǔn)確的聲像定位和還原聲音對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡。而音樂(lè)類(lèi)節(jié)目尤其是古典音樂(lè)類(lèi)節(jié)目則沒(méi)有太多運(yùn)動(dòng)聲源定位的要求，即便需要聲像定位，很多時(shí)候也不是一個(gè)點(diǎn)而是需要有一定寬度。錄制這類(lèi)節(jié)目的側(cè)重點(diǎn)在于聲場(chǎng)塑造，模擬更自然的音樂(lè)表演環(huán)境，帶給聽(tīng)眾更逼真的沉浸式體驗(yàn)。所以，雖然類(lèi)似Dolby Atmos那樣的基于“對(duì)象”的信號(hào)分配方式能夠重現(xiàn)更準(zhǔn)確的三維聲像定位，但音樂(lè)類(lèi)節(jié)目留給它發(fā)揮的空間十分有限。

（2）傳統(tǒng)音樂(lè)錄音無(wú)論是同期的立體聲、環(huán)繞聲制式錄音方式還是分期的單點(diǎn)拾音和后期制作，其理論基礎(chǔ)都是傳統(tǒng)的基于“通道”的重放系統(tǒng)。而在基于“通道”重放的Auro 3D系統(tǒng)中，音樂(lè)錄音師可以利用自身已經(jīng)掌握的所有傳統(tǒng)錄音制作手段，工作習(xí)慣和工作方式與之前也幾乎不發(fā)生任何變化，只是需要考慮增加上層的傳聲器組來(lái)為上層揚(yáng)聲器提供對(duì)應(yīng)的音頻信息。也就是說(shuō)Auro 3D技術(shù)方案是音樂(lè)錄音師可以相對(duì)容易地憑借已具備的平面立體聲錄音技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)快速進(jìn)入3D聲音技術(shù)領(lǐng)域的方式。

（3）Auro 3D系統(tǒng)根據(jù)不同的重放環(huán)境和重放條件制定了從9.1到13.1等幾套固定的揚(yáng)聲器系統(tǒng)搭建方案，并要求理想的重放系統(tǒng)都應(yīng)按照上述方案進(jìn)行搭建。部分錄音師十分認(rèn)可這種方式，認(rèn)為這樣可以保證音樂(lè)成品播放時(shí)的重放條件與自己制作時(shí)的監(jiān)聽(tīng)條件一致，也就保證了錄音師制作時(shí)的監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)與廣大聆聽(tīng)者最終的實(shí)際聆聽(tīng)效果非常接近。而Dolby Atmos卻沒(méi)有設(shè)計(jì)固定的聲音重放系統(tǒng)，需要根據(jù)廳堂的實(shí)際尺寸設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的數(shù)量。實(shí)際上，由于揚(yáng)聲器的使用數(shù)量和最終聲音的重放效果有著非常密切的關(guān)系，一般民用重放系統(tǒng)在揚(yáng)聲器數(shù)量和質(zhì)量上都與專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)存在較大差異，這就造成了制作時(shí)監(jiān)聽(tīng)到的聲音效果在一般民用重放設(shè)備上被大打折扣。

（4）Auro 3D技術(shù)方案的兼容性。目前絕大多數(shù)音樂(lè)錄音的重放系統(tǒng)仍以2.0聲道和5.1聲道為主，針對(duì)2.0和5.1 聲道的節(jié)目制作仍是音樂(lè)錄制技術(shù)的主要內(nèi)容。因此使用3D聲音技術(shù)進(jìn)行錄制的音樂(lè)錄音師必須首先保證自己的作品能夠在上述兩種環(huán)境下重放出較為理想的效果。Auro 3D獨(dú)特的Octopus編碼技術(shù)具備非常出眾的向下兼容性，其聲音成品（采用藍(lán)光光碟存儲(chǔ)）可以在不需要解碼器的情況直接回放5.1通道乃至2.0通道的PCM數(shù)據(jù)流。這樣，在制作端就可以實(shí)現(xiàn)一次性完成平面和3D兩種重放格式的制作，同時(shí)在客戶(hù)終端有解碼器的情況下可以實(shí)現(xiàn)3D聲音的解碼還放，即使沒(méi)用解碼器也不影響2.0、5.1格式下的欣賞。

3.2 3D音樂(lè)錄音案例分析

目前采用3D聲音技術(shù)的音樂(lè)錄音案例較少，大多數(shù)還在討論和探索之中，以下選擇三個(gè)具有代表性的錄音方案加以分析。

3.2.1 Galaxy Studio的3D音樂(lè)錄音方案

作為Auro 3D技術(shù)的創(chuàng)始者，有著深厚音樂(lè)錄音經(jīng)驗(yàn)的Galaxy Studio公司所提出的音樂(lè)錄音方案是3D音樂(lè)錄音的典型案例。

Galaxy Studio的基本方案（是依據(jù)Auro 3D系統(tǒng)中揚(yáng)聲器上下兩層設(shè)置的方式，采取兩層傳聲器布局，即在原有平面環(huán)繞聲錄音方案的基礎(chǔ)上增加了上層傳聲器組，如圖2所示。在整個(gè)系統(tǒng)中，下層傳聲器組多采用Decca Tree加后方2支全指向傳聲器，共5支全指向傳聲器的方案；上層傳聲器組一般由4支全指向傳聲器組成，其中，在Decca Tree的正上方為一組AB（2支全指向）傳聲器組，傳聲器主軸一般指向正前或斜下方，根據(jù)實(shí)際錄音環(huán)境的情況也有指向斜上方的情況，另外，在2支環(huán)繞傳聲器的正上方再分別各設(shè)置1支全指向傳聲器，主軸指向斜后方。實(shí)際錄音時(shí)，樂(lè)隊(duì)中還會(huì)對(duì)某些樂(lè)器和聲部增加輔助傳聲器。

這種方案的優(yōu)勢(shì)之一就是針對(duì)平面環(huán)繞聲系統(tǒng)的向下兼容性極佳。在不進(jìn)行解碼的情況下，系統(tǒng)錄制的信號(hào)重放出下層標(biāo)準(zhǔn)的5.1環(huán)繞聲錄音系統(tǒng)的信號(hào)；而上層傳聲器則主要負(fù)責(zé)拾取來(lái)自廳堂上方、斜上方的反射聲，同時(shí)也會(huì)拾取到一些能量相對(duì)下層較弱且傳播聲程更長(zhǎng)的直達(dá)聲。

3.2.2 2L唱片公司的錄音方案

挪威2L唱片公司（LindbergLyd）是古典音樂(lè)唱片廠牌中的后起之秀， 近兩年其唱片連續(xù)獲得了格萊美獎(jiǎng)古典音樂(lè)類(lèi)別的多項(xiàng)提名。它是目前堅(jiān)持采用DSD錄音技術(shù)進(jìn)行錄音，是目前少數(shù)發(fā)行Auro-3D格式藍(lán)光光盤(pán)的唱片公司。另外，2L有與眾不同的音響美學(xué)概念，認(rèn)為多聲道技術(shù)可以打破原有舞臺(tái)表演觀眾與表演者之間的傳統(tǒng)位置關(guān)系，因此其制作的大量唱片所追求的是一種將聽(tīng)眾置身于樂(lè)團(tuán)的中間，即聽(tīng)眾被所有樂(lè)器包圍的新奇的聲音體驗(yàn)。筆者將2L錄音的基本原則總結(jié)為如下三點(diǎn)：選擇最佳的錄音場(chǎng)地，使用最簡(jiǎn)單的傳聲器設(shè)置，通過(guò)改變樂(lè)隊(duì)擺位獲得理想的平衡和奇妙的聲音體驗(yàn)。

2L公司的拾音技術(shù)從Decca Tree和Mercury Tree中汲取了部分靈感，它的3D拾音技術(shù)也是從其他的平面環(huán)繞聲拾音技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。它的平面環(huán)繞聲拾音技術(shù)一般采用5支或7支傳聲器組成的拾音陣列。以專(zhuān)輯《Remote Galaxy》（如圖3）的錄制方式為例，其平面環(huán)繞聲的錄制，采用7支傳聲器組成環(huán)繞聲陣列置于環(huán)形布局的樂(lè)隊(duì)中心，如圖4所示，使用傳聲器一般都為DPA全指向傳聲器，相鄰傳聲器的間距不超過(guò)1 m。5支傳聲器的陣列可以理解為模仿5.1重放系統(tǒng)的L、C、R、Ls、Rs 5只揚(yáng)聲器；而7支傳聲器的陣列是從5支傳聲器陣列發(fā)展而來(lái)的，增加的2支傳聲器位于L和Ls、R和Rs之間，用于確保L、R和Ls、Rs之間的聲音過(guò)渡得平衡、自然，多用于中大型樂(lè)隊(duì)拾音。在此基礎(chǔ)上，2L公司增加了上方的4支全指向傳聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)Auro 3D格式的錄音，這4支傳聲器分別位于L、R、Ls和Rs聲道傳聲器的正上方，向下的俯角略小于下層傳聲器，上層升高的高度等于下層L、R傳聲器的間距，如圖5所示，錄制中傳聲器陣列與樂(lè)隊(duì)的位置如圖6所示。上下兩層傳聲器基本上組成了一個(gè)立方體，而立方體的尺寸根據(jù)樂(lè)隊(duì)規(guī)模在120 cm～40 cm[6]之間變化。傳聲器方面，2L的錄音多選擇全指向傳聲器，只是有時(shí)根據(jù)音樂(lè)和樂(lè)器的特點(diǎn)在小振膜傳聲器DPA4003和大振膜傳聲器DPA4041（傳聲器主軸方向的調(diào)整更為嚴(yán)格）之間進(jìn)行選擇。

圖2 Galaxy Studio 3D音樂(lè)錄音方案實(shí)例

圖4 《Remote Galaxy》環(huán)繞聲錄制中樂(lè)隊(duì)擺位和拾音位置

圖3 Remote Galaxy 專(zhuān)輯封面

圖5 《Remote Galaxy》3D錄制中采用的拾音傳聲器陣列

圖6 《Remote Galaxy》3D錄制中樂(lè)隊(duì)與傳聲器陣列的位置

與Galaxy Studio的錄音方案一樣，2L公司的3D音樂(lè)節(jié)目拾音技術(shù)來(lái)源于它的平面環(huán)繞聲陣列拾音技術(shù)，其同樣具備完美的向下兼容性。依據(jù)2L公司的音響美學(xué)原則，該系統(tǒng)的傳聲器使用十分經(jīng)濟(jì)，除主傳聲器陣列之外幾乎不使用任何輔助傳聲器（只是偶爾給獨(dú)奏樂(lè)器架設(shè)輔助傳聲器），因此，這種錄音對(duì)廳堂聲學(xué)環(huán)境、樂(lè)隊(duì)的位置布局和樂(lè)隊(duì)本身的音響平衡有極其嚴(yán)苛的要求。

圖7 Zielinsky Cube 的傳聲器位置關(guān)系

圖9 MKH800twin傳聲器

3.2.3 Zielinsky Cube 3D拾音方案

Zielinsky Cube是以德國(guó)著名錄音師和制作人Gregor Zielinsky的名字命名的3D音樂(lè)錄音制式。1989年，Gregor Zielinsky曾憑借錄制伯恩斯坦指揮的音樂(lè)劇《老實(shí)人》斬獲格萊美最佳古典音樂(lè)錄音獎(jiǎng)項(xiàng)。他從2010年開(kāi)始介入Galaxy Studios公司的Auro 3D研發(fā)工作，進(jìn)行了大量音樂(lè)的3D錄音和制作實(shí)驗(yàn)，音樂(lè)類(lèi)型涵蓋了古典音樂(lè)、爵士樂(lè)、搖滾樂(lè)等多種音樂(lè)風(fēng)格。

經(jīng)過(guò)多年3D音樂(lè)錄音實(shí)踐，Zielinsky總結(jié)出了一套獨(dú)特的3D主傳聲器拾音布局方式，稱(chēng)之為Zielinsky Cube。該系統(tǒng)由8支傳聲器組成，傳聲器的位置正好處于一個(gè)虛擬立方體（長(zhǎng)方體）的8個(gè)頂角，如圖7、圖8所示。如圖7所示，下層L、R傳聲器的間距約等于上層HL和下層L間距離的2倍，其余上層傳聲器的高度均可以此類(lèi)推，這種傳聲器布局方式與Auro 3D系統(tǒng)的揚(yáng)聲器擺放標(biāo)準(zhǔn)完全吻合。下層L、R和LS、RS傳聲器組可以理解為常規(guī)的大AB加左后右后兩支環(huán)繞聲傳聲器，L與R傳聲器的間距一般在1.5 m～2 m之間，有時(shí)甚至更大，傳聲器型號(hào)多選擇Sennheiser的MKH800twin②（如圖9所示）。進(jìn)行3D錄音時(shí)，條件允許的情況下，上下層8支傳聲器都使用該型號(hào)傳聲器，有時(shí)上層也有選擇其他心形或?qū)捫男沃赶騻髀暺鞯那闆r。HL、HR傳聲器主軸指向正前方，而HLS和HRS傳聲器則多指向斜后上方。

根據(jù)上述傳聲器布局方案可以發(fā)現(xiàn)，Zielinsky一般不使用Auro 3D系統(tǒng)的前方中間聲道，他認(rèn)為中間揚(yáng)聲器的使用對(duì)于音樂(lè)錄音沒(méi)有很重要的作用，使用它會(huì)使聲音從左到右的過(guò)渡變得不自然。甚至有時(shí)即使根據(jù)樂(lè)隊(duì)編制和廳堂特性需要在左右傳聲器中間增加一支中央傳聲器C，重放進(jìn)行聲道分配時(shí)也只將這路信號(hào)同時(shí)分配給左右揚(yáng)聲器而不向中間揚(yáng)聲器分配。同時(shí)，Zielinsky還提出了上下兩層傳聲器拾取信號(hào)的相關(guān)性問(wèn)題，他認(rèn)為上下兩層傳聲器所拾取信號(hào)的內(nèi)容必須具備一定的相關(guān)性，即上層傳聲器也要拾取一定量的聲源直達(dá)聲，只有這樣才能保證垂直方向的重放聲場(chǎng)最為自然，并且能體現(xiàn)出聲源本身的高度信息。如果上方傳聲器只拾取上方反射聲，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)聲場(chǎng)被分割為上下兩部分，使聲場(chǎng)整體性、融合性差。

圖8 Zielinsky Cube 傳聲器與樂(lè)隊(duì)的位置關(guān)系

4 總結(jié)與展望

3D聲音系統(tǒng)可以有效地提高重放聲音的音質(zhì)；同時(shí)其獨(dú)一無(wú)二的沉浸式聲音體驗(yàn)超過(guò)以往所有的聲音重放系統(tǒng)，可以塑造出逼真的音樂(lè)聲場(chǎng)；三維空間定位能力則突破了傳統(tǒng)的聲音重放空間，拓展了音樂(lè)創(chuàng)作的機(jī)會(huì)和表現(xiàn)力。

目前，Barco公司聯(lián)合Auro Technology公司和德國(guó)的IOSONO Sound公司（已被Barco收購(gòu)）發(fā)布立了Auro 3D的升級(jí)版本Auro Max。Auro Max已經(jīng)放棄了傳統(tǒng)基于聲道的方式轉(zhuǎn)而運(yùn)用基于對(duì)象的技術(shù)（借鑒了IOSONO-3D的元數(shù)據(jù)技術(shù)）。因此，基于“對(duì)象”的聲像重放方式由于其精確的聲像定位能力和對(duì)基于聲道方式的兼容性，必將成為3D聲音技術(shù)的主流。

隨著3D聲音技術(shù)的廣泛應(yīng)用及該技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，在電影聲音領(lǐng)域、音樂(lè)領(lǐng)域、游戲領(lǐng)域等將具有廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景?，F(xiàn)在，現(xiàn)場(chǎng)音樂(lè)會(huì)、多媒體“秀”的3D聲音擴(kuò)聲已經(jīng)成為3D聲音技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究和嘗試的新熱點(diǎn)，2013年10月昆曲水磨新調(diào)3D全息音樂(lè)會(huì)和2015年8月的“聲立方”電子音樂(lè)全息聲音樂(lè)秀在上海舉行，兩場(chǎng)音樂(lè)會(huì)的擴(kuò)聲系統(tǒng)均采用了波長(zhǎng)合成技術(shù)（WFS）重放3D聲場(chǎng)，為聽(tīng)眾帶來(lái)更美妙、新奇的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。

注：本文屬于“國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目：2012BAH38F03-03聽(tīng)覺(jué)呈現(xiàn)系統(tǒng)效果測(cè)試與評(píng)價(jià)”研究成果。

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①波場(chǎng)合成技術(shù)（WFS）是在已知原始聲源位置定位信息的前提下，通過(guò)波場(chǎng)合成算法求出各二次聲源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，利用連續(xù)分布的二次聲源實(shí)現(xiàn)對(duì)原始聲源所在聲場(chǎng)的精確重建。理論上該技術(shù)通過(guò)數(shù)學(xué)算法所獲得的重放聲場(chǎng)與真實(shí)的聽(tīng)音空間完全一致，而且重放信號(hào)的聲像定位不會(huì)隨聽(tīng)眾在聽(tīng)音區(qū)域內(nèi)位移而改變。

②MKH800 twin是一種可以在監(jiān)聽(tīng)時(shí)自由調(diào)節(jié)傳聲器指向性的雙電容傳聲器。它與其他雙電容傳聲器（如Neumann U87）的最大區(qū)別是兩組電容產(chǎn)生信號(hào)不進(jìn)行混合而是分別輸出，即1支傳聲器具有2個(gè)XLR輸出接口，錄音師可以根據(jù)實(shí)際監(jiān)聽(tīng)的情況自由調(diào)節(jié)2個(gè)輸出的比例關(guān)系，從而改變傳聲器的指向性。

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曹勐，2002年畢業(yè)于中國(guó)傳媒大學(xué)錄音藝術(shù)學(xué)院，碩士。參與了中國(guó)音樂(lè)學(xué)院音樂(lè)科技系的籌建，現(xiàn)為中國(guó)音樂(lè)學(xué)院音樂(lè)科技系錄音與擴(kuò)聲專(zhuān)業(yè)講師，中國(guó)傳媒大學(xué)藝術(shù)學(xué)部創(chuàng)作導(dǎo)師，首都師范大學(xué)音樂(lè)學(xué)院外聘專(zhuān)家，北京傳統(tǒng)音樂(lè)節(jié)音響設(shè)計(jì)。擅長(zhǎng)中國(guó)民族音樂(lè)和西方古典音樂(lè)的錄音制作，具有從立體聲節(jié)目制作到多聲道環(huán)繞聲節(jié)目制作等多種類(lèi)型與形式音樂(lè)節(jié)目的錄制經(jīng)驗(yàn)。

（編輯 杜 青）

Discussion on the 3D Sound Technology and the Application in the Practice of Music Program Recording

CAO Meng
(Music Department of Science and Technology, China Conservatory of Music, Beijing 100101, China)

Based on the basic concepts and features of 3D sound, the writer introduces the principle of 3D sound technology based on "sound track" and "object", analyzes the 3D sound recording scheme of music programs, and predicts that the 3D sound production will become a hot research topic.

3D sound technology; immersed sound; 3D music recording

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.12.004