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拾音技术现状如何?有哪些应用?

纵观整个音视频发展历程,拾音技术一直在不断发展提升。结合互联网AR、VR及AI的快速发展,这几年拾音技术也可谓是逐浪推进,其在各个应用领域都有新概念、新亮点出现。这也是今后推动我国各类演艺、网络直播新媒体、电视转播及固定安装等等多领域拾音扩声发展重要的技术支撑。



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常规拾录音现状


自1877年埃米尔▪柏林内尔发明了首支麦克风,麦克风至今已经历了140多年的发展与演变,拾音产品与拾音技术在相当长一段时间内是稳步发展不断优化完善。各主流话筒品牌厂家根据不同的应用领域布局了对应的产品线,如录音类、舞台类、固定安装类、转播类等等板块,经过行业的长足发展及因地制宜的演进目前传声器的分类越来越细化,对各领域的精深应用更具针对性。


特别是在演出现场拾录音领域行业先行者们经过长期的摸索实践已经积累了不少经典的拾音模式与学术理论基础。如XY制式、MS制式、ORTF制式、大小AB制式、DECCA THREE制式等等耳熟能详的拾录音模式,我们日常听到的高品质音乐专辑基本上都有这些拾录音模式单独或者组合应用的身影。


 几种经典的立体声拾音模式


当前在传输方式上,有线传输已不仅限于模拟话筒线连接,少数USB接口、DANTE网络接口、手机适配接口等等话筒早已在市场出现,它们适用于更广泛灵活的音频应用市场。即插即用、精简配置、便捷操控、专业效果是专业类产品向民用领域积极拓展的关键要诀。


另外在整个应用领域分布图之外还有一个分支是专业测试话筒,它在音频制造、建声、扩声等等各测试领域都起着重要的测试参考作用,其参考级的频响特性搭配各类软硬件设备再通过规范严谨的流程步骤才能获得精确可靠的声学参数,从而为音频各领域从业者们提供客观的参考借鉴。


 图(2)拾音话筒在应用领域的基本划分


无线传输模式已经在各板块都能灵活配置应用,极大地拓展了现场拾音的应用空间。甚至在专业固定安装领域基于UHF、2.4G甚至5G WiFi等频段的无线鹅颈话筒、无线界面话筒、无线会议系统也有很多用户青睐,其灵活便捷的摆放、方便收纳管理且摒弃了繁杂的布线连接的流程,对于工程商及终端用户来讲都是比较具有吸引力的应用亮点。


当前专业领域的无线真分集接收技术已经很成熟了,在中国无线频率管理框架内根据设备的标定频段范围,自动搜索干净频点及自动分配可用频点已是各主流品牌的基本标配。但操作的便捷性及运行的稳定可靠性的体验差别在不同品牌、不同档次的产品中依然存在,因而对于比较重要的会议及发言来讲还是要采取适当的备份措施以应对突发状况。


此外不少主流品牌已有独立的无线频率软硬件设备专门处理频率环境扫描与实时监测,以避免无线系统受到其它无线干扰源、容易忽略的强电磁干扰以及因多个发射机相邻而产生的IMD(互调失真)等等一系列不良因素影响,确保整个无线系统的持续稳定运行。因而根据用户不同的实际使用需求来制定合理规范的多通道分集接收方案才是无线系统稳定运行的基本原则。


乐器拾音之鼓组拾音


乐器拾音板块是需要现场实战经验不断积累的领域,涉及到多方面的知识与应用技巧。比如如何更好地体现乐器音色、如何选择最优拾音安装方式、如何兼顾个体的点与空间面相结合拾音等等要素来进行传声器的合理搭配选型。同时传声器的可承受动态范围、指向性及离轴特性、如何应对部分乐器随频率变化其发散角度对应变化、界面与贴片式等系列话筒的灵活应用等等因素,都是优秀音响人需具备的基本技能功底。


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专业领域拾音技术亮点


1、波束成形拾音


近几年比较热门的波束成形阵列拾音话筒与可变指向音箱有异曲同工之妙,其基本原理是通过产品单元内嵌式多麦克风形成拾音阵列,其中数组麦克风单元运用相关的转向算法,数字信号处理和回声消除可以“清晰放大”指定区域发言者的声音,同时还可将不需要拾音的声响或者室内噪声进行采样屏蔽,以获得更优质的会议语音还原。甚至可以通过配置对应软件进行实时远程灵活调整,以满足各类型会议室灵活多变的使用需求,实现单向或多向指定区域的语音信号的清晰呈现。


下图为三个不同拾音需求的会议室。蓝色部分为指定拾音区域,紫色方块为嵌顶安装或桌面摆置的阵列拾音话筒。提前确定好各会议室发言模式(如仅限主席位领导发言、主客嘉宾面对面会晤商讨、圆桌会议探讨发言等等),再根据确定好的会议发言模式用专用的设计程序作好对应调整并运行即可。



波束定向阵列话筒在各需求环境的应用

 

2、智能设备拾音


智能语音离不开拾音器件,全方位地拾取满足标准要求的语音指令信号是智能音箱等等相关设备的基本要求。由于AI设备的特殊性对于捕获音频信号的单个、多个或阵列传声器在拾音灵敏度、拾音覆盖角度、噪声抑制、拾音还原品质等方面都有标准的规范要求,毕竟这对于下一步语音信号的捕获识别运算处理是非常重要的前提要素。


此类拾音器大多非常小巧,在智能音箱及其它设备中的制造装配环节也是有很多技巧与规范需要落实,比如如何避免箱体结构的拾音反射、如何完全避开音箱单元的气流震动干扰等等影响拾音效果的整合工艺等等。在智能拾音应用发展这块还有较大的可塑性与创新的成长空间,相信随着时间的推移会有更多令人期待的良好体验。


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环绕声拾音


沉浸式听音效果已经是移动客户端、网络新媒体、家庭影音娱乐中心及公共影院的配置趋势了,因此环绕声拾音与重放已经是现今音频领域绕不开的话题了,随着技术的逐步成熟与市场认可度的不断提升环绕声拾音有着越来越广阔的应用前景。无论是ATMOS还是DTS X其音箱细化配置都是根据空间场地及投资实际需求来因地制宜的灵活选择,当然再好的终端还原设备也离不开高品质的环绕声影音素材,可以预见随着终端还原设备的品质逐步提升对环绕声拾音及制作领域提出了更高的要求。


杜比ATMOS沉浸式环绕声部分标准配置

 

1、传统环绕声模式拾音


传统环绕声的制作早前在影视、音乐及转播等各音频领域都已有过尝试及成功应用。这其中当属体育赛事转播的难度最大,因为大型体育赛事转播的国际信号有别于一般性影视后期制作可以有充足的时间精雕细琢,体育电视转播都是实时制作处理并同步呈现给数以亿计的终端电视观众,整个环绕声拾音、编混及分配传输都是现场一气呵成的完成,这都需要HB(主转播机构)进行专业细致的前期规划与后期规范专精的运作。


2008年北京奥运会电视转播就是采用5.1环绕声制作模式,为配合多机位画面环绕声的准确声像定位,每项赛事、每个场馆都会独立编制环绕声拾音方案,每个奥运比赛场馆需要布装大量的适用型号拾音话筒,通过合理搭配来确保环绕声拾音方案的全面落实。同时现场的环绕声混音也对主控台操作人员(统称A1)有比较高的技能要求,除有扎实的控台专业功底外还需要对单项赛事有充分的了解,这都有利于环绕声轨迹编混时的比例平衡、人球的运行轨迹、画面同步协调等等方面的处理与预判。


在此要提一下的是由于当时电视转播5.1环绕声制作太过复杂,需要大量的拾音辅助人员及设备器材等等方面的支持配合才得以顺利完成,因而用全新的环绕声拾音及环绕声处理技术来制作更高品质的环绕声信号是行业的一个注定潜在的突破口。


各种环绕声编码及空间算法的环绕声拾音话筒


关于全景声、3D等音效模式有必要稍作描述,目前沉浸式音频类型主要分为三大类:基于声道Channel based audio(CBA)、基于对象Object-based audio(OBA)、基于场景Scene-based Audio(SBA)。目前全球各相关厂家都推出了基于各种环绕声编解码制式及声学空间算法的产品在各类环绕声拾音制作中广泛应用。 


为便于大家理解采用图形与表格相结合的方式来展现各环绕声拾音话筒的外观与基本应用特性。这里面有些声学空间算法产品已经在一些音乐制作、大型演出及顶级赛事中崭露头角,如数亿球迷通过移动客户端观赏上届世界杯时,所听到的出色3D沉浸音效就有ORTF-3D环绕声拾音话筒的现场助力。


各制式环绕声话筒基本特性


俄罗斯世界杯的3D沉浸式音频制作就是采用基于HBS提供的IS(国际公共信号)16声道Immersive audio content(沉浸式音频内容素材),经过双耳渲染后在移动终端所呈现的实听效果还是蛮不错的。


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新技术对常规拾音模式的影响


随着这些年调音设备及环绕声拾音技术的不断进步,更轻松的常规拾音操作与更真实的沉浸式环绕声效果将是未来不可逆的发展方向。如在近年顶级A级赛事转播中部分高端转播调音台已看到应用智能混音的先进功能KICK2.0(AUTOMATED MIXING CONTROL FOR CLOSE-BALL MIXING),它与第三方的图像分析和球员跟踪系统紧密对接,从而保证了一致性、全自动、高品质、近距离音频混音效果,将现场音响师从紧张繁复的调音操控中解放了出来。


如下图只需提前做好赛场周边拾音话筒的选型摆位及调音台对应功能预设,就可在赛时运行自动跟踪足球及控球者的移动轨迹进行自动混音。所有场边拾音话筒可实时根据足球及控球者位置情况自动平衡至最佳电平状态,为制作高品质的IS(国际公共信号)打下了良好的前提基础。而且这对于场地有标准拾音模式的赛事来讲更是如虎添翼,如世界杯多比赛场地的统一转播拾音标准实施,只需按场地尺寸等特性适当微调对应设置即可。


自动跟踪足球及控球者的移动轨迹自动混音设备


如上只是以点带面的个例,相信更多具有创新理念技术今后会更多的涌现。历史上很多发明革新源自于懒人思维,在AI技术突飞猛进的时代里如何让拾音、调音与扩音更加便捷、规范与智能也许是音频行业的下一个潜在走向,当然涉及到情感表达与艺术升华的部分可能还是从业者们需要持续提升的板块。


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人人都是音响师的基本理念


相对于乐器拾音人声拾音的应用范围更显广泛故而有必要单独展开简述。特别在泛直播浪潮的趋势下人声拾音已是不可或缺的标配,形成了专业设备向民用端下沉、大众娱乐向专业模式靠拢的有趣现象,因而在大众用户终端了解与掌握最基本的个人拾音技巧还是很有必要的。


表演者舞台话筒使用的技巧

 

1、按需选型


针对不同的表演形式及演唱风格,演唱者的拾音需求是不一样的。如ROCK、POP、HIP-HOP等常选择动圈话筒,民歌及古典美声常使用电容话筒这些都是较为基础的音频常识,充分利用好动圈话筒的饱满厚实耐冲击、电容话筒的细腻真实灵敏度高的特点来因地制宜地为我所用。

 

2、灵活把控


这里首先要明确一个概念就是每位歌者都是自己的第一调音师,凡是歌神级的表演者根据不同的曲风节奏以及歌曲情感氛围等等要素,对话筒与嘴的距离保持、拾音角度把握控制是非常炉火纯青的。不论是高潮还是副歌,鼻音还是假音都可以自我灵活调整,始终让自己的嗓音特色及细节处在一个较佳的呈现状态,要知道在舞台上的表演风格及瞬变效果还是有些是音响师不能随时帮你展现的,因而话筒的自我的灵活把控会让表演效果更立体更富情感张力。

 

3、与时俱进


关于人声话筒握持规范的描述资料已经不少且基本上大同小异。里面都提到不能握住话筒头部分以免影响正常拾音,但如今在某些表演形式当中恰恰需要这样的握持方式。


比如B-BOX音乐形式,表演者基本上都会握持防风罩下半部分并且嘴部非常贴近话筒头,按常理这样的发声模式不可避免的会引起近讲效应及频率共振现象,但实践证明在此种表演形式下特定的握持话筒方法确实能增强B-BOX的现场表演力,并且这种略带近讲失真及些许频率共振的效果已经是此行业的认同标准,在不借助外力的情况下常规的标准握持方法是完全不能实现这种舞台效果及表现张力。时代在演进,与音乐相关的音频领域也不断的与时俱进。

 

4、因地制宜


虽然有线及无线手持话筒能让现场表演者最大限度地展现自身的现场艺术表现力,但还是要根据场地情况及艺术表现形式来因地制宜的灵活把控。


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尾声


整个扩声体系可以形象的理解为拾取与放大声音的过程,这个展开环节中的每个链路及设备都是紧紧围绕为这个主题服务的。上述任何一个板块展开后都是非常多的细节与规范,技术与艺术的关联性也越发紧密,很多看似简单的事物其实背后都有大量的理论与技术作支撑,俗话说入门容易做精难,越深入可能发现所要学研的东西越多才是正常的现象。始终对所选择的行业充满热忱与敬畏之心才是驱动从业者自我持续成长的好心态。







转载自:WORLDSHOW