第六章电视声音技术

299图1：能平均处理各种频率的声音图2：处理中频声音最佳图3：处理人的讲话声音最好20Hz20,000Hz20Hz20,000Hz20Hz200Hz3,000Hz20,000Hz图示6－1：频率曲线这三幅图显示了传声器以及其它录音设备三种常见的频率曲线。第六章电视声音技术声音是电视节目不可缺少的基本元素，我们应该予以足够重视。如果要证实这一点也很容易，下次在你看电视的时候把声音关掉一会儿，看看只凭画面能了解多少内容；然后再把声音打开，闭上眼睛，看看这样的效果如何。法国理论家克里斯蒂安·麦茨（ChristianMetz）认为，影视是通过以下5种渠道提供信息的:影像、出现在屏幕上的文字及图形、语言（对白和旁白）、音乐和音响（效果声和环境声）1。他认为，声音传播的信息比画面更为丰富。我们听到的声音极大地影响着我们对画面的理解。同样的一组画面配上不同的声音，可以赋予影片完全不同的意义。对影视来说，取得良好音质的基本物质条件大同小异。虽然二者在记录设备上有所不同，但传声器、电缆、接头等都是一样的。最重要的是：声音的基本原理对于任何媒体来说都是一样的。声音对于人们在美学方面来说，有其演进的过程与可把握的内在审美规则。因此，本章将从声音的物理特性谈起，然后是录音所需要的基础设备，最后是有关声音美学的知识。第一节声音的特性声音的特性包括音高、音量、音色、音长和音速。了解这些特性，对于选择正确的录音设备是十分重要的。一、音高和频率声音的本质被认为是一种波，声波在传播的过程中保持着特定的周期，它每一秒钟振动所经历的周期总数我们称之为频率（Frequency），其计算单位为赫兹（Hertz,Hz）。举例来说，如果某个声音每秒钟振动的周期数为1，000次，我们就说它的频率是1千Hz。低频声音每秒钟的振动周期次数比高频声音少。不同的频率决定了声音的音高（pitch）。听力好的人可以听到音频从20Hz到20，000Hz不等音高的声音。音高也就是我们通常所说的高音、中音和低音，它反映了声音对于耳朵的刺激程度。比如，男声的频率比女声低，因此音高也就比女声低。每种传声器（话筒）和录音机都有其特定的频率响应（Frequencyresponse），即它们处理声音的频率范围。选择录音机类型应取决于它要录制声音的种类。比如，人讲话的声音频率范围大约是200Hz（男低音）到3，000Hz（女高音）之间，如果录音内容是人的说话声，就应该选择频率响应与之相当的录音设备。如果录制音乐，录音设备的频率响应应该在20Hz到20，000Hz之间。传声器和录音机并不能做到记录各种频率的声音效果都一样好。因此，厂商一般以图形方式标示出录音设备记录不同频率声音的特性，我们称之为频率曲线（Frequencycurve）。标示的频率曲线主要有三种类型：第一种代表设备能平均处理各种频率的声1（美）林恩·格罗斯等：《电影和电视制作》，华夏出版社，2001年版，第375页300音；第二种代表设备处理中频声音比还原高频和低频的好；第三种代表传声器拾取人的讲话声音时效果最好。（图示6－1）除了选择设备，我们还可以通过其他的方法控制声音的频率特性。比如，当说话人靠近传声器时，低音频率就会被强化，这种效应我们称之为近讲效应。通常我们不会希望出现这种效应，因为这样会使声音显得模糊不清；但是有时候我们可以利用它使某些男性的说话声音听起来更富有磁性。显然，在一个完整的录音系统中，无论是传声器还是录音机，都应该具有大致相似的频率响应范围。比如，一场交响音乐会演出录音，不仅要有宽频率范围的传声器，也还应该配备有频率响应相当地录音设备。二、音量和振幅除了频率以外，声音的另外一个重要特性是它的振幅（amplitude），即声波振动的幅度。振幅直接关系到我们耳朵听到的声音的大小，振幅越大，音量越高。音量的大小以分贝（decibels，dB）为计算单位。耳语的音量大约为20分贝，正常说话的声音约为55分贝，摇滚乐演唱会的音量则可能达到100分贝。音量的痛阈值（thresholdofpain）大约为120分贝。也就是说，120分贝是我们的耳朵能接受的刺激程度的临界点，超过这个范围我们就会感到很难受。录音设备所能处理的最低音量到最高音量的范围叫做动态范围（dynamicrange），不同设备的动态范围不同。如果所录声音的音量大于设备所能处理的动态范围，其结果就会导致失真（distortion）。如果要记录说话声，动态范围不大的传声器和录音设备就足够了。但是，如果要记录摇滚乐或交响乐，就得用动态范围大约90分贝多录音设备，否则，声音会失真。另外一个与音量有关的指标是信噪比（signal-to-noiseratio，S/N）。绝大多数录音设备自身都会发出一些难以消除的噪声，不同录音设备组合后噪声还会增加。信噪比是人们为录音设备规定的一个常见到性能指标，通常应该在55：1左右。这表示每记录55分贝的声音信号，其中就有1分贝的噪音。55：1的信噪比可以算性能良好，如果低于20：1的录音设备那就很差了。通常情况是设备的价格越高，其信噪比就越高。三、音色音色（timbre）所涉及的声音特性包括它的圆润度、饱满度、清晰度及共鸣效果。我们能区别小提琴和钢琴以同样音高演奏同样的曲目，靠的就是上面的这些特性。同样，我们能区别不同的说话声音，也是因为每个人的音色不同。谐音（harmonics）和泛音（overtones）对于音色的形成起着重要作用。特定的声音都有一个特定的音高，我们称之为基音（fundamental）。但同时它还表现出其他的音高，其中一部分的频率是基音的几倍，叫做谐音；另外一部分的频率不是基音的整数倍，叫做泛音。基音及谐音和泛音的结合方式是塑造音色的要素之一。录音时的空间环境也能影响音色。在其他条件相同的情况下，在大房间里记录的声音比小房间记录的声音显得空旷。传声器也能改变音色。即使两只传声器的频率响应和动态范围完全相同，其中一只收录的声音音色圆润，另外一只则可能比较清脆。四、音长音长（duration），即声音持续的时间，是声音的另外一种特性。起音时间（attack）是指声音从完全无声到最大音量所使用的时间；衰减时间（decay）是指声音从最高音量到持续音量所用的时间；持续时间（sustain）是指声音保持一定音量的时间长度；释放时间（release）则是指声音从持续音量减弱到完全没有声音所用的时间。这四个时间长度加起来即为音长。（图示6－2）301音量ABCDO时间图示6－2：音长OA段为起音时间AB段为衰减时间BC段为持续时间CD段为释放时间这四段相加为音长。图A：M-S制式图B：X-Y制式图示6－3：M-S制式和X-Y制式在某些方言中会出现吞音现象，主要是因为这些方言与普通话之间存在音长差异。弹拨小提琴和拉小提琴所发出的声音之所以不同，原因同样在于音长不同。弹钢琴时使用延时踏板也会比断奏时的音长更长。五、音速音速（velocity）是指声音的传播速度。声波的传播速度大约是每秒钟340米，比光速每秒钟30万公里慢很多。这也是为什么先看见闪电，然后才能听到雷声的原因。声音这种相对较慢的速度可能导致相位（phase）问题。如果两只传声器记录相同的声音，但在时间上稍微错开了一点儿，就很容易使信号产生相位不同步现象；一只传声器接收声音的时候声波正处于上升阶段，而另外一只传声器接收声音的时候声波正处于下降阶段。其结果是导致部分甚至全部声音的信号相位彼此抵消，这时我们只能听到一点儿声音，或者干脆什么声音也听不到。避免产生相位问题的方法之一是遵循三比一原则（three-to-onerule），即两只传声器之间的距离不能小于传声器与声源之间距离的三倍。另外一种避免相位问题的办法是将两只传声器头对头地放置，这样它们才能精确地在同一时间接收到信号。第二节传声器与录音设备一、传声器传声器，即我们通常所说的话筒。除了具有不同的频率响应、动态范围及音色外，还有其他一些特点，比如指向性、结构和阻抗等。（一）指向性指向性（directionality）是指传声器的拾音指向曲线（pickuppattern）。按指向性来划分，一般影视制作中常用的传声器有单指向性传声器（又称为心形传声器，以拾取一个方向的声音为主）和全指向性传声器（又叫无方向性传声器，可以拾取来自所有方向的声音）。如果只有一两个人说话，又不希望录到背景声音，那么一只单一指向性的心形传声器就够了。如果要收录一大群人的声音或是背景环境声，全向性的传声器就是最好的选择。立体声录音至少需要使用两只传声器，或者用专门设计的立体传声器。立体声录音的一种方式为M-S拾音制式。这种制式是由双向传声器（又叫8字形传声器，收录从前面和后面声音）和锐心形传声器（又叫超指向性传声器，只收录从前面传来的声音）组成的。具体方法是：将这两种传声器按十字型交叉放置在一起，8字形传声器收录从两边传来的声音，锐心形传声器收录来自前面的声音（图示6－3A）。另外一种立体声录音方法称为X-Y制式。具体方法是：将两只心形传声器相邻放置，一只朝左45度，另一只朝右45度。这样一来，来自中间的信号两只都可收录，来自两边的声音则由它们分别收录。（图示6－3B）302M-S制式比X-Y制式更常用，一部分原因是因为它比较容易和一般的单声道录音制式兼容。也就是说，M-S制式录制的节目在通过单声道扬声器播放时，音色比X-Y制式录制的要好。此外，M-S制式拾取来自前方的声音比X-Y制式清晰，后期制作时处理起来也比较方便。（二）结构按结构划分，影视制作中常用的传声器有两种，动圈式传声器和电容式传声器。动圈式传声器（dynamicmic）通过振膜、磁铁和绕在磁铁上的线圈产生声音信号。振膜在声压的作用下产生振动，并牵引线圈在磁场中作垂直切割磁力线的运动，产生感应电动势，从而将声波转换成电子信号。电容传声器（condensermic）中对声音作出反应的是一个称为电容器（capacitor）的电子元件。当振膜感应到声波产生的振动后，会改变传声器中极板的电容量，并因此产生很小的电荷，从而将声波转换成电子信号。由于给极板充电需要电能供应，所以很多电容传声器都要用电池或其他外接电源。但是，驻极体电容传声器（electretcondensermic）则不必配电源，因为它的极板永久带电。与其他种类的传声器比较而言，动圈式和电容式传声器都比较坚固耐用，频率响应范围也都比较宽广。（三）阻抗我们也有时根据阻抗（impedance）的高低来划分不同的传声器。阻抗以欧姆（ohms）为计量单位，指的是电路对交流电(AC)或直流电（DC）电流的阻力。高阻抗传声器的阻抗可达10，000欧姆。低阻抗传声器的阻抗一般在150－350欧姆之间，最高阻抗不超过1，000欧姆。专业人员一般使用低阻抗传声器，因为它的性能较好。低阻抗传声器工作时也不容易拾取电动设备的噪声，例如吸尘器和荧光灯的静电干扰产生的噪声。二、录音设备录音设备是指记录声音信号的设备，即我们通常所说的录音机。声音是通过传声器、电缆和接头到达录音设备的。最近几年，随着数字录音技术的发展，许多新型录音设备纷纷面世。导演和录音师首先要考虑的是使用单系统还是双系统，然后才能选择相应当录音设备。为了尽量提高声音的质量，也为了在拍摄过程中提高操作效率，录音人员对设备各项性能和特点应该了如指掌。（一）双系统和单系统录音双系统（doublesystem）录音是指用两套设备分别记录画面和声音；单系统（singlesystem）录音则是指画面和声音用同一套设备记录。双系统录音源于电影，因为在传统的电影制作中，声音是记录在与胶片完全分离的录音机上的。但是在电视领域，从早期制作开始，单系统录音就成为一种通行的工作方法，这是因为从一开始录像机就同时具备声音和图像两种记录功能。（二）录音机的类型多年以来，在电影拍摄中声音记录都是在模拟式开盘录音机上的。纳格拉（Nagra）录音机的牌子几乎已经成了电影制作中声音记录的代名词。这家公司生产的录音机坚固耐用，而且它的一些特点恰恰是电影对白记录最需要的。现在，这家公司又推出了一款使用开盘式录音带的