Straus Paket拾音制式間距的實(shí)驗(yàn)分析

高楠，王鑫

（1.寧波音王集團(tuán)有限公司，浙江寧波315140；2.中國傳媒大學(xué)，北京100024）

“斯特勞斯”組合拾音制式，以發(fā)明者Volker Straus（德語）命名，Paket原意是“全盤計(jì)劃”，以下簡稱為Straus Paket拾音制式。該拾音制式使用4支傳聲器組合成立體聲傳聲器系統(tǒng)，其中，2支為全指向性傳聲器，2支為心形指向性或者其他指向特性的傳聲器（本實(shí)驗(yàn)采用的是心形傳聲器）。Straus Paket拾音制式是由2組彼此拉開20 cm的間距、平行指向聲源組成；每個(gè)傳聲器組由1支全指向性傳聲器在下、1支心形指向性（或其他指向性特性）傳聲器在上垂直靠攏設(shè)置。

Straus Paket拾音制式的傳聲器設(shè)置類似FAULKNER拾音制式，只是用全指向性和心形指向性傳聲器組替換后者采用的8字形指向性傳聲器。所以，Straus Paket拾音制式的使用與FAULKNER拾音制式區(qū)別不大，一般用于小型樂隊(duì)或獨(dú)奏樂器的拾音，或者在樂隊(duì)中作為某件樂器或樂器組的輔助立體聲傳聲器拾音?！癝traus Paket”每組2支傳聲器拾取的聲音信號(hào)都要饋送到調(diào)音臺(tái)相應(yīng)的2個(gè)左通道或者右通道，且通道的Pan Pot均設(shè)置到極左或極右位置[1]。

在以往錄音實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)看到錄音師使用AB、Decca、ABCDE等時(shí)間差制式，但對(duì)同為時(shí)間差制式的Straus制式使用卻很少。除了因?yàn)樾枰加酶嗟耐ǖ篮褪褂酶鄠髀暺鞯葐栴}而導(dǎo)致的較低使用率外，有沒有可能是因?yàn)檫@個(gè)制式本身設(shè)置還不夠適合，因而沒能最大限度地發(fā)揮出其組合制式所應(yīng)有的優(yōu)勢，進(jìn)而導(dǎo)致其使用率較低。通常該制式規(guī)定為20 cm的間距，但是在錄音實(shí)踐中經(jīng)常見到采用不同間距的錄音方式。對(duì)該制式的研究，也只有上文提到的傳聲器設(shè)置方式、使用對(duì)象以及跟AB制式一樣的時(shí)間差計(jì)算理論，而并未查到其他相關(guān)研究成果。因此，本文將對(duì)該制式做一個(gè)初步探索。以鋼琴為研究對(duì)象，對(duì)不同間距的Straus Paket拾音制式的音色及聲像定位等方面進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析。

1 實(shí)驗(yàn)信號(hào)的前期錄制

實(shí)驗(yàn)信號(hào)由三組錄制獲取，分別是單音信號(hào)、旋律信號(hào)以及拾音范圍角度信號(hào)。三組實(shí)驗(yàn)都采用單一變量實(shí)驗(yàn)，變量為傳聲器組合的間距，保持心形與全指向性傳聲器的電平比例為1∶1。

錄制地點(diǎn)是中國傳媒大學(xué)東配錄音棚。使用了2支Neumann U89和2支Neumann KM184，設(shè)備連接方式如圖1。

單音信號(hào)和旋律信號(hào)錄制時(shí)的錄音對(duì)象為1架小型三角鋼琴。在鋼琴一側(cè)設(shè)置Straus制式。將三角鋼琴下方的3個(gè)輪子分別設(shè)為A、B、C三點(diǎn)，將A點(diǎn)沿著B、C中點(diǎn)作延長線，該制式2組傳聲器中點(diǎn)即在與BC平行的DE這條延長線上，且距離鋼琴邊緣距離大約為1.8 m，高度也大約為1.8 m，如圖2所示。該高度和距離設(shè)置結(jié)合兩方面情況：（1）主觀上，參考日常錄音的經(jīng)驗(yàn)和與國內(nèi)多位著名錄音師研討得出；（2）客觀上，通過時(shí)間差計(jì)算，基本保證鋼琴位于制式間距在10 cm～100 cm的拾音范圍之內(nèi)。

鋼琴單音信號(hào)的錄制，在10 cm～100 cm的間隔內(nèi)，毎隔10 cm錄制一組，共10組錄音。每組錄相同的30個(gè)鋼琴單音。單音是以小三度音程遞增，從鋼琴最低音彈至鋼琴最高音，每個(gè)音完整彈奏兩遍并錄音，每個(gè)單音對(duì)應(yīng)的頻率詳見表1。

鋼琴旋律信號(hào)的錄制，也是從間距10 cm開始，并以10 cm為步階進(jìn)行遞增，共計(jì)錄制10組不同組合間距下的鋼琴旋律。旋律選用李斯特的《弄臣》前兩小節(jié)，時(shí)長約8 s。演奏若干遍，挑選一致性較好的樣本進(jìn)行比較。

圖1錄音系統(tǒng)連接示意圖

圖2 鋼琴與傳聲器的設(shè)置位置

拾音范圍角度信號(hào)的錄制，Straus傳聲器組合的高度大約設(shè)置為1.5 m，以Straus組合中心為中點(diǎn)，在半徑為2.5 m圓周上設(shè)置不同的聲源位置進(jìn)行拾取，從0°指向角為第1個(gè)點(diǎn)并以5°為間隔標(biāo)記，向左右各標(biāo)記22個(gè)點(diǎn)至110°（22×5°），詳見圖3。在每個(gè)點(diǎn)給出指向圓心發(fā)脈沖信號(hào)，同理，并將傳聲器組合的間距從10 cm～100 cm以10 cm進(jìn)行遞增并錄音，共計(jì)10組。

2 主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

2.1 旋律音色的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

旋律音色主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的目的是通過播放鋼琴曲片段，得出該制式在不同間距下所錄制旋律的主觀聽感差別。實(shí)驗(yàn)在中國傳媒大學(xué)東配錄音棚進(jìn)行，錄音棚高約4.5 m、面積約120㎡、混響時(shí)間約0.8 s，墻壁裝有吸聲材料；聽音實(shí)驗(yàn)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)在該房間聽音位置上的頻率響應(yīng)曲線基本平直。使用間距為10 cm～80 cm的8個(gè)旋律信號(hào)，進(jìn)行聽評(píng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。主觀評(píng)價(jià)方法采用對(duì)偶比較法，將8個(gè)測試信號(hào)進(jìn)行兩兩配對(duì)排序。被試在每個(gè)序號(hào)后會(huì)聽到A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)信號(hào)，兩信號(hào)時(shí)間間隔為1 s，每組時(shí)間間隔為15 s。要求聽音者標(biāo)記A、B兩信號(hào)中哪一個(gè)相對(duì)更豐滿、更圓潤、更清晰和更偏愛。所有被試者均為中國傳媒大學(xué)錄音系學(xué)生，年齡在20～30歲之間，均有長期正規(guī)的音樂學(xué)習(xí)背景，具有相關(guān)樂器演奏或聲樂演唱經(jīng)驗(yàn)，共有25人，其中15位男生，10位女生。實(shí)驗(yàn)信號(hào)通過音箱重放，聲壓級(jí)在80 dBA左右。所有實(shí)驗(yàn)采用重復(fù)測試來進(jìn)行一致性信度檢驗(yàn)，取一致性信度大于等于0.6的被試數(shù)據(jù)作為最后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

表1單音實(shí)驗(yàn)對(duì)照表

經(jīng)過信度檢驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4至圖7所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出如下結(jié)論：

（1）50 cm相比20 cm以及其他間距明顯更受到偏愛；

（2）間距20 cm時(shí)，豐滿度、圓潤度和偏愛度基本僅次于50 cm，且清晰度比50 cm要好一些；

（3）間距70 cm時(shí)，清晰度最高，但豐滿度和圓潤度最低，且偏愛度較低。另外，參考50 cm間距被選為最為豐滿和圓潤以及最為不清晰距離的結(jié)果，因而間接得出，聽眾相較于清晰度，更在乎豐滿度和圓潤度。

圖3 拾音范圍角度實(shí)驗(yàn)拾音示意圖

圖4 豐滿度測試結(jié)果

圖6 清晰度測試結(jié)果

2.2 聲像定位的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

聲像定位主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)是為了得出該制式在不同間距下的拾音范圍角度。該實(shí)驗(yàn)在中國傳媒大學(xué)電視臺(tái)三層錄音棚進(jìn)行，錄音棚混響時(shí)間約為0.7 s，頻響曲線基本平直。為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，該實(shí)驗(yàn)每次只有一名被試者，被試者與兩揚(yáng)聲器分別位于等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)處。按順序播放為拾音范圍角度錄制的信號(hào)，刺激音從0°向一側(cè)音箱移動(dòng)，最終移動(dòng)至30°。被試者需要標(biāo)記什么時(shí)候感覺到刺激音已經(jīng)到達(dá)30°，即完全定位于音箱一側(cè)。將聽音標(biāo)記點(diǎn)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換到錄音角度，詳見圖3。實(shí)驗(yàn)共有10名被試者，其中5人男生，5人女生。與上述實(shí)驗(yàn)類似，所有被試者為中國傳媒大學(xué)錄音系學(xué)生。實(shí)驗(yàn)通過音箱重放，聲壓級(jí)在80 dBA左右。所有實(shí)驗(yàn)采用重復(fù)測試來進(jìn)行一致性信度檢驗(yàn)，取一致性信度大于等于0.6的被試數(shù)據(jù)作為最后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

經(jīng)過信度檢驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2、圖8所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出如下結(jié)論：

（1）當(dāng)間距為10 cm時(shí)，最大只能定位到音箱左右15°，即聲像定位百分?jǐn)?shù)大約為50%，屬于不完全定位，而其他距離可以定位到音箱極左或極右30°；

圖5圓潤度測試結(jié)果

圖7偏愛度測試結(jié)果

圖8 主觀聽音的拾音范圍角度結(jié)果折線圖

（2）由圖8、表2可得，拾音角度隨著距離增加單調(diào)遞減；

（3）通過與被試者溝通，所有被試者在間距為70 cm、80 cm、90 cm和100 cm情況下均感覺聲像不穩(wěn)定，尤其是大于拾音范圍角度的時(shí)候，需要反復(fù)試聽多次才可大致聽辨出聲源位置。

3 分析與討論

3.1 明亮度分析[2]

明亮度是音色的一個(gè)重要體現(xiàn)方式，因而研究明亮度會(huì)對(duì)錄音有一定的指導(dǎo)性意義。將4支傳聲器的信號(hào)混縮為單聲道，并使用MATLAB對(duì)部分單音進(jìn)行明亮度測試，測試結(jié)果如圖9所示，橫坐標(biāo)為在10 cm～100 cm區(qū)間內(nèi)的間距，縱坐標(biāo)為明亮度。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出如下結(jié)論：

表2 Straus Paket制式的主觀聽音拾音范圍角度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果

圖9 部分單音明亮度示意圖

（1）單音明亮度基本是隨著間距的增大而增大，尤其是當(dāng)間距大于60 cm時(shí)，明亮度整體有相對(duì)較多的提升。

（2）總體來看，低音區(qū)和中音區(qū)總體明亮度值小于高音區(qū)總體明亮度值，說明隨著彈奏的單音頻率越高，其明亮度越高。

3.2 討論

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析，間距為50 cm的Straus制式在很多方面具有明顯的優(yōu)越性，因而實(shí)踐中可以嘗試。另外，發(fā)現(xiàn)6種立體聲混合拾音制式間距都在20 cm左右，都采用了心形指向的傳聲器，筆者分析認(rèn)為，之所以將該制式間距也定為20 cm，也引入了心形指向性成分，是參考立體聲混合拾音制式而設(shè)計(jì)出來的，使用目的是心形指向性為主，全指向性為輔，使用方式與混合拾音制式類似。其主要優(yōu)點(diǎn)是方便后期能靈活地調(diào)整全指向性和心形指向性傳聲器的比例。

4 結(jié)語

筆者通過改變標(biāo)準(zhǔn)Straus Paket拾音制式的間距，探索該制式在不同間距下的拾音范圍角度以及錄音規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)得知：間距越大，單音明亮度越高；間距為50 cm可以得到最佳鋼琴音色；以及得到了實(shí)際的拾音范圍角度。

恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置該制式，調(diào)整合適的心形和全指向性傳聲器比例，錄制適合的樂器或樂隊(duì)，這種制式的錄音依然可以帶給人們不錯(cuò)的聽音體驗(yàn)，依然值得嘗試使用該制式錄音實(shí)踐。如果有人想對(duì)該制式進(jìn)行更深層次的探索，筆者建議今后可以嘗試不同樂器來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的有效性，可以通過嘗試?yán)^續(xù)增加傳聲器組合間距、改變傳聲器組合的夾角，嘗試不同指向性傳聲器的比例所帶來的差異，嘗試多種立體聲制式與該制式的對(duì)比探究等，采用多種方式做進(jìn)一步探究。希望之后的探索可以更好掌握該制式的特色，豐富立體聲拾音技術(shù)理論，并發(fā)揮出其優(yōu)勢更好地應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中。