(中国传媒大学音乐与录音艺术学院,北京 100024)

1 引言

随着音频技术的不断发展,声音的录制和重放技术从1930年英国工程师Alan Blumlein发明立体声音频技术,到1987年法国工程师Dominique Bertrand确立5.1环绕声技术,再到21世纪3D 音频的蓬勃发展,其对声场的重塑能力从一维声音空间逐渐发展到了三维声音空间,音频回放系统中扬声器的数量也随之增多。比起将交响乐团的一百多件乐器依靠一对扬声器还原全部声场的立体声还音技术,多声道音频系统中更多的声道数给混音工程师提供了更多的创造空间,乐器的直达声与空间中的环境声能通过不同的声道去还原,这使得聆听者能获得更加真实的听音感受。同样在影视作品中,3D音频的出现为作品整体的画面和声音提供了更为真实且更具震撼的表现力。本文将随着声音录制和重放技术的发展历程,整理与归纳音频技术的发展带给影视及音乐混音创作视角的影响。

2 立体声时代的混音创作

在立体声音频技术的时代,音乐节目的后期混音中,混音的视角被局限在了“观众视角”,即音乐完全呈现在观众的正前方。因为声道数量的限制,环境传声器拾取到的空间信息以及空间类效果器的效果处理,均与音乐的直达声在前方两声道中混合。而乐器的位置,只能利用立体声拾音制式所拾取到的时间差、强度差,通过双耳效应进行定位。有时,混音工程师会根据音乐平衡的需要,通过哈斯效应的原理,使用点传声器中拾取到的直达声声像控制来改变乐器实际所处的位置。无论如何对分轨进行修改,声音只能通过两个传声器传出,听音者与音乐的相对关系是无法改变的。同样这种混音创作理念在影视声音制作中也是类似的。

3 5.1环绕声时代的混音创作

上世纪90年代,5.1环绕声成为了电影声音重放的标准,整个影视声音制作领域也开始从最初单独环绕声道过渡为两个独立的环绕声道,同时对于具有大屏幕的电影来说,中置声道成为了电影对白的专用声道,在后期声音制作上具有了更多的创作空间,当然同样由于大屏幕画面的限制,使得混音的创作空间也受到了一定的约束。

而对于音乐节目来说,进入环绕声时代以后,充分借鉴了电影5.1环绕声制作的理念,同时在音频环绕声重放技术普及化的推动下,5.1 环绕声制式逐渐成为了音乐节目的主流还音制式,按照ITURBS.775-1的标准,5.1 环绕声通常以3/2 的方式布置,即相对于听音轴,前方三个扬声器的角度分别为-30°(L)、+30°(R)、0°(C),后方两个扬声器的角度分别为-110° (LS)与+110° (RS),在这五个全频带声道之外,还有一个超低音扬声器(LFE),带宽在200Hz以下。多声道音频技术的发展使得出现了打破原有音乐会聆听者与音乐家之间的传统位置关系的可能,混音的创作空间获得了极大的提升。

混音创作的视角大致可以被分为以下三种:

第一种,为最为常见的混音视角,即“观众视角”。与立体声音频技术时代的“观众视角”有所区别的是:前方的声道中相比于立体声多出了一个“实中”,这使得前方声场的过渡能够更加平滑。特别在大型管弦乐团的录音中,因为中间声道的存在,管弦乐团的整体声像能够更加完整。另外,在制作过程中,我们可以根据需要将主话筒系统中的左右声道定位至L与R,即极左极右两个声道,侧展话筒定位在L-LS、R-RS之间,这样的声像设置,使得声场开放空间更大。而后方的两个声道通常用来回放环境话筒拾取到的环境声,去模拟听音者坐在音乐厅中所感受到的来自音乐厅侧方和后方的反射声,增强临场感和氛围体验。

除此之外,根据不同的音乐体裁,环绕声的混音还能拥有更多的可能性。在日本工程师Kimio Hamasaki的论文中,这种混音视角被称为“分离式视角”,即充分利用给定的声道数目而不是以真实还原为目的重建实际空间中的音乐,听音者的视点仍然在前方,但呈现的声音可以根据需要自由地安排在四周。譬如在古典音乐中,早在100 多年前,著名作曲家柏辽兹所创作的《幻想交响曲》,其号角演奏设置于厅堂的后方,而更早以前的作曲家瓦格纳,在其作曲中甚至将演奏家安排在了舞台下方观众席侧面的门厅处演奏,这些具有交互性质及舞台外的乐器布置,在环绕声技术出现之后,可以被混音师安排从后方声道中得以完整的还原。而在宗教音乐中,管风琴通常设置在教堂的背面,而合唱团安排在正前方,在立体声时代,两者通常没有位置上的区别。但进入环绕声时代以后,巨大的管风琴能够通过声像控制转移到后方,音乐能更好地被还原成在教堂“空间中充满着声音”的感受,这对于表现宗教音乐神圣性和神秘性有着质的提升。在流行音乐的混音中,环绕声的出现也给了混音师更大的创作空间。最为典型的案例便是在鼓的制作中:对于底鼓和军鼓,我们可以将其直达声定位在前方,并发送其至混响效果器中,将混响声定位在后方的声道中,这样可以塑造出整个房间充满着鼓声的效果。用相似的方式处理人声、和声或者是pad 音,在比例合适的情况下,听音空间内可获得从前到后定位清晰,空间感宽阔且自然的声音。

第三种混音视角,被称为“全围绕式”视角,在这种设计中,听音者通常不会被设定一个固定的方向,四面八方都有同样重要的声音表现。例如在阿卡贝拉和部分电子音乐等体裁的混音中,混音师能直接通过发送部分声部至后方声道及超低音声道从而增加其表现力,知名的作曲家制作人富田勋和Alan Parsons便是这种混音设计的推崇者。但这种“全围绕式”在环绕声时代的交响乐制作中却饱受争议:早在20世纪70年代,4声道环绕声大行其道之时,就有录音师尝试营造听音者被演奏家包围其中的混音方法,可因为人耳对于其后方声音的定位感知能力较为模糊等原因,还音效果十分有限,所以这种视角在5.1环绕声时代极少被使用在交响乐的制作里。

4 3D音频时代的混音创作

3D 音频指Three-Dimensional Audio,通常被翻译成三维声,即可以塑造出具有长、宽、高三个方向的立体声音空间,相比于5.1、7.1等局限于平面的环绕声技术,3D 音频技术增加了声音在空间中的高度信息,能够最为真实地模拟出与人耳自然聆听声音时的感受。

本世纪初,在电影行业中率先实现了3D 沉浸式声音重放标准,典型代表就是杜比的ATMOS系统。正如前述,3D 音频解决了高度空间中的声场设计和实现,为整个空间提供了完整的声音覆盖,这一点不同于传统立体声的声场覆盖概念。在电影混音中将声道的概念模糊化,而采用声音对象的方式在整个构建的声场中进行动态布置,这种动态布置会根据重放环境来进行自适应化的调整,以保证声场中所有的声音对象能够一致性的呈现。

图1 Auro-3D系统布局

在音乐节目进入到3D 音频时代后,借鉴于电影声音混音制作以及传统声音混音制作理念,混音创作从还音原理上分成了两类,一类基于“对象”(Object-Based)进行还音;另外一类与立体声与平面环绕声时代相似,基于“声道”(Channel-Based)进行还音。在混音时,基于“对象”的3D 音频技术在制作环节中设置了一个特别的编码器,用来记录声音的绝对空间定位信息,在还音的时候,利用数据的位置去调用系统中对应的扬声器,这些声音在不同的系统中使用不同的扬声器回放,所以声音并不属于任何一个固定的声道,在扬声器越多的系统中声音的定位和运动轨迹越精准。在Dolby Atmos系统的实际混音中,除了将声音元素设置成固定的空间定位信息,还有一个被称为“音床”(Stem)的辅助工具,音床可以分配声音至固定的多组扬声器进行重放,在电影的制作中,这样的设置能够方便背景音乐和环境声等元素的混音。但电影声音与音乐有不同的审美需求,音乐并不需要有体现运动声源运动的需求,而更加追求声场的还原与逼真的沉浸式体验,所以在音乐录音领域,使用更多的是传统的基于“声道”的3D 音频技术。

图2 NHK 22.2系统布局

目前,在音乐录音领域里,3D 音频的商业应用还较少,大部分停留在学术实验的阶段。根据兼容性和音乐录音的实际需求,应用较为广泛的是由比利时的Galaxy Studio公司开发出的Auro3D 技术和日本NHK 电视台提出的NHK22.2 系统,如图1和图2所示。在“观众视角”的实际混音中,与平面式环绕声相比,位于上层的扬声器还原的是上层话筒组拾取的来自垂直方向上的声音信息,这些上层话筒组是在传统5.1 环绕声录音方案上设置的。在3D 音频的混音处理上,被讨论最多的是上层话筒的去相关化处理。在5.1环绕声的时代,如果后方的两个声道有太多来自于前方的直达声信息,即如果与前方声道相关性太强,则会影响声像的稳定性,所以去相关化的处理是有所必要的。但在3D音频的混音中,上方声道与下方声道是否需要去相关化却成为了一个值得商榷的点:德国著名的录音师Gregor Zielinsky 发明的Zielinsky Cube3D 录音方案就强调,为了防止上下两部分声场发生割裂,上层的话筒需要拾取到来自声源的直达声,这样才能使上下两层的声音具有相关性,使垂直声场连贯而自然。而来自McGill University 的研究者Will Howie在论文中描述:若在上方声道中使用四只全指向性的话筒,其拾取到的大量直达声使得前方声道中的声音元素位置被提高,并“拉”出了画面,必须给上方声道做去相关化处理。这样的矛盾产生于从不同角度出发的设计,两者均有其理论依据,但在实际应用中效果如何,可能还是需要依据不同的声源与声源所处的空间去酌情处理。

图3 Morten Linberg基于Auro 3D的录音话筒架

图4 《Remote Galaxy》的乐团排列

除了最为常见的“观众视角”,“全围绕式”的混音视角在3D 音频技术发展过程中成为了音乐混音的另外一种主流,有着34座格莱美奖提名的挪威录音师Morten Lindberg建立的Lindberg Lyd古典音乐唱片厂牌便是这种风格的引领者,如图3所示。他认为,3D 录音与平面的声音相比,就好像从画布上作画转变为了雕刻雕塑,混音师能够进一步参与创作,听音者与表演者之间的位置关系已经完全被打破,迄今为止,还没有录音作品是从指挥的位置被听众所感受的。所以Lindberg Lyd公司出品的大量唱片追求的是观众沉浸在乐团中的体验 (Center in the band),听音者的位置在乐团的中央或者紧靠前方。Morten Lindberg认为,传声器的设置便是混音最重要的一步,为了保证平衡,他几乎不使用任何点话筒,也尽量不使用效果器,并通过调整主话筒的位置和乐团的位置来获得最佳的声音。在他的专辑 《Remote Galaxy》中,创新性地重新排列了交响乐团,有效地解决了声音定位和驻波的问题,通过3D 音频技术成功营造出了有史以来最好的沉浸感唱片,如图4所示。

5 总结与展望

技术是推动艺术发展的原动力,随着声音技术的不断发展,声音混音的可能性也在不断地增多。3D 沉浸式声音重放系统为电影行业带来了无比震撼的观影体验,在某种程度上丰富了电影画面需要表达的内容及感染力;同样反过来也为电影声音创作提供了更多的创作性和扩展性。对于音乐的还原,有许多人认为,立体声就足够了,环绕声和3D 音频都是为了电影而设计的。但是,随着时间的推移,3D 声音系统因为其独一无二的沉浸式体验和拥有无限可能的创作机会及表现力,一定会在未来的音频市场有着更加广阔的发展空间。作为声音工程师,也会因为技术的进步能更好地参与到制作中去,创作出更多具有个性化的音乐。❖