錄音技術：從單聲道到雙聲道

1877年，美國著名發明家托馬斯•愛迪生髮明瞭留聲機的最初形式——滾筒式留聲機，由此，人類進入了單聲道的錄音時代。聲道，顧名思義，即聲音的傳輸通 道。由此類推，單聲道的概念就是一個聲音的通道，在這樣的狀況下，聲音傳輸的路徑是惟一的，沒有其餘道路可走。與此對應，拾取聲音的傳聲器也是惟一的。整 合以上釋意，完整的單聲道指的是用一個傳聲器拾取聲音，用一個揚聲器進行放音的過程。       這一過程能夠簡單歸納爲：把來自不一樣方位的音頻信號混合後統一由錄音器材記錄下來，而後再用一隻音箱進行重放。在單聲道的音響器材中，可以感覺到的聲音參數主要有：       聲音的一維空間定位。也就是聲音的先後位置，而對聲音的左右移動根本無從談起，更別提聲音的三維空間定位了。儘管咱們在平常的生活環境中，隨時均可以從空 間的各個方位感覺立體聲音，可是因爲受到技術條件的限制，直到1958年，人們的記錄和播放音頻的方式才得以改變。       聲音的音色。這一參數不論用何種傳輸方式，均可以較爲清晰明確地辨認。       聲音的音量。這一參數不取決於聲道的數目。       以上三個參數最終決定了聲音重放時的效果。聲音的重放效果相對於真實的天然聲音來講，是簡單化了的，是失真了的。       把這樣簡單化、失真的聲音放置到廣播電視中，特別是對聲音要求比較高的文藝節目中，節目質量便大打折扣。一旦碰見現場直播的高水平音樂表演，這種劣勢就更加明顯了。       除此以外，單聲道的另外一大顯著缺點還在於：其伴音只能用一種語言進行廣播，對多民族、多語言的中國國情而言，是很是不合適的。以此爲出發點，聲音傳輸的通 道應該增長爲雙聲道，雙聲道帶來的是雙伴音，可以同時播放兩種語言，這樣的聲音傳輸方式，也爲之後的立體聲創造了條件。       整體來看，單聲道是比較原始的聲音複製形式，大多數採用的是早期的聲卡。而一旦經過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候，人耳的感受便產生了嚴重的誤差，咱們可以很是明顯地感受聲音是從兩個音箱中間傳遞過來的，沒有任何方位感、立體感。       再來引入雙聲道的概念。與單聲道相對應，雙聲道簡單地說就是兩個聲音的通道。而在電路中，它們卻不是簡單地傳遞同一信號，它們真正傳遞的東西是不同的。       最初出現雙聲道的目的是爲了實現立體聲，然而，這一目的卻由於技術的限制而遭遇了重重障礙。但也是由於這一目的，雙聲道常常被不知其具體演變歷程的人誤等同於立體聲。       雙聲道實現立體聲的原理能夠分爲幾個步驟：       1、在空間內放置兩個揚聲器，它們之間互成必定角度。       2、信號處理：信號在進入聲道之前，要通過必定的處理。其原則是模仿人耳在天然界聽到聲音的物理學原理——雙耳效應。       雙耳效應是人們依靠雙耳間的音量差、時間差和音色差判別聲音方位的效應。       其基本原理是：若是聲音來自聽音者的正前方，此刻因爲聲源到左耳和右耳之間的距離相等，所以聲波到達左、右耳的時間差、音色差等參數均爲零。咱們所感覺到的聲音也就都來自正前方，沒有一點左或右的偏移。       具體來講，雙耳效應聲源產生了四種差別。       聲音到達兩耳的時間差。因爲左和右兩耳之間存在必定距離，所以，除了來自正前方和正後方的聲音以外，其餘方向傳來的聲音到達兩個耳朵的時間就有前後，從而形成了時間差。例如，聲源偏向右邊，聲音就必然先到達右耳，後到達左耳。聲源越是偏向某一邊，時間差也就越大。       聲音到達兩耳的聲級差。人的左右兩耳之間的距離雖然很近，可是因爲頭顱對聲音的阻隔做用，聲音到達兩個耳朵的聲級就有可能不一樣。若是聲源偏左，左耳感受到的聲級就大一些，而右邊耳朵的聲級就會小一些。       聲音到達兩耳的相位差。聲音是以波的形式傳播的。而聲波在空間不一樣的位置上的相位也是不一樣的，固然除非它們之間的距離是一個波長。一樣因爲兩耳在空間上的 距離，聲波到達兩個耳朵的相位就有可能出現差異。而耳內的鼓膜也是隨着聲波而振動的，這個振動的相位差也就成爲了咱們判斷聲源方位的一個重要因素。另外相 位差定位的感受是否明顯，同聲音的頻率也有關聯：頻率越低，相位差定位感受越明顯。       聲音到達兩耳的音色差。若是聲波從人耳的右側某個方向傳過來，則須要繞過頭部才能到達左耳。波長的繞射能力同波長與障礙物尺度之間的比例有關。人頭的直徑 大約爲20釐米，也就至關於1700Hz聲波的波長，因此頻率爲1000Hz以上的聲波繞過頭顱的能力比較差，衰減也就相對大一些。通俗地說，同一個聲音 中的各個部分繞過頭部的能力是不一樣的，頻率越高，份量衰減就越大。因而人的雙耳聽到的音色就會出現差別。除非聲音從人的正前方或正後方而來，不然兩耳聽到 的音色就會存在差別，這種差別也成爲人們判斷聲源方位的一種依據。       3、通過處理的信號進入兩個聲道。表如今電路上，就是兩個聲道在相位上的差異。這樣，當人站在兩個揚聲器的軸心線相交點上聽聲音的時候，就可以感覺到立體聲效果。而實際上，雙聲道實現的立體聲遠遠達不到理想中的效果。       雖然雙聲道所實現的立體聲達不到理想效果，但它依然有用武之地。雙聲道目前最多見的用途就是卡拉OK和VCD碟片。       在卡拉OK中，樂手和歌手的聲音被分紅了兩個聲道，而MTV碟片中，音樂伴音和原唱也是分開的，若是須要本身演唱並配合伴奏，只須要去掉其中一個聲道的原 唱聲就能夠了，這可以經過影碟機的聲道進行自由轉換。同理，VCD中，普通話配音和其餘語言配音也被分紅了兩個。       畢竟，雙聲道不能帶來一種完善的真實聲音重放效果，所以從雙聲道向立體聲的演變，是一個必然的趨勢。