立體聲音樂節目后期制作中聲像定位的探討

趙保忠　冀翔

【摘 要】 利用立體聲定位原理和效果器原理，結合立體聲音樂節目后期制作的實踐經驗，對制作過程中產生的定位問題進 行分析并提出解決方案，也為前期錄制工作提出建議。

【關鍵詞】 立體聲定位；后期制作；相位相關系數；強度差；時間差；聲像；效果器

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.08.009

【Abstract】The author uses stereo positioning principle and effect principle， combined with the practical experience of stereo music program post production， analyze the positioning problems produced in the process and puts forward the solution， also put forward some suggestions for pre recording work.

【Key Words】stereo positioning； post production； phase correlation coefficient； intensity difference； time difference；

sound image； effect device

后期制作的基本任務，便是將各通道信號源有機合理地整合起來，通過添加效果器對其進行技術上的控制和藝術上的加工潤色。立體聲揚聲器系統在回放過程中所能承載的信號的數量和大小是有限的，必須對信號源進行合理的能量分配，使各個素材在回放系統中占據合適位置，使每個信號發揮作用，被聽音者感知。因此，根據信號源的特性以及音樂風格的要求進行橫向、縱向和深度三個維度的定位，就成了工程師們最為關注的問題。

目前，立體聲音樂節目后期制作手段很多，制作理念和手法也因人、因樂曲而存在很大的差異，但是不論差異如何巨大，工程師們始終要保證后期制作在技術指標和藝術處理上的科學性和可行性。筆者通過探討立體聲定位原理和效果器的使用對于定位的影響，指導解決制作過程中的諸多問題，為實際操作提供一些有意義的參考。

1 立體聲系統的定位特點及影響立體聲定位的因素

1.1 立體聲系統縱向、橫向及深度定位的特點

立體聲系統①通過縱向、橫向和深度定位，在一定程度上還原出現實世界中聲響的空間特性 。

縱向定位是聽音者極不容易察覺到的定位方向，但在一定的聽音條件下是可以被感知的?？v向定位感主要來源于兩方面：一是聲音的低頻傳播路徑較高頻更貼近地面；二是人體不同器官對于不同頻率聲音的選擇性接收，通常40 Hz的聲音更容易被小腹接收，800 Hz的聲音更容易被胸部接收，1 000 Hz的聲音更容易被頸部接收，5 000 Hz的聲音更容易被額頭接收，10 000 Hz的聲音更容易被頭頂接收[1]……通常會覺得三角鐵、镲片等高頻豐富的樂器往往比貝司、底鼓的聲音在空間感上更高，正是因為這個原因。

橫向定位是立體聲系統最為直觀，也是最為重要的定位特點。用視覺化的觀點來看，橫向定位就是聲音在兩個揚聲器之間從左到右的分布。橫向定位有兩種方式：時間差定位和強度差定位。時間差定位機理是相同信號在回放系統兩聲道之間存在時間差，定位偏向聲音出現較早的聲道。強度差定位機理是相同信號在回放系統中存在強度差，定位偏向電平較大的聲道。

深度定位具有一定的范圍，聽音者可以感覺到聲音后退到揚聲器平面的后方，也可以感覺到聲音跑到揚聲器平面前方。就實踐經驗而言，揚聲器體積越大，這種從前到后的感覺就越明顯[2]。

任何一個維度上的定位都可能和其他維度的定位發生關系，效果器的使用也可對幾個維度同時產生影響。筆者分別對這些因素進行討論，以期把握好立體聲系統三個維度上的定位，有助于在后期制作過程中更加合理地分配信號，使得在技術和藝術上都能夠達到令人滿意的效果。

1.2 影響立體聲定位的因素

根據上述描述可以知道，影響立體聲縱向定位的因素主要是聲音頻譜的能量分布，對高頻段和低頻段的大幅提升或衰減會顯著地影響信號的縱向定位；影響橫向定位的因素有獲得信號的拾音方式、聲像電位器，以及延時器、混響器等時間效果器的使用；影響深度定位的因素主要有信號的電平大小以及壓縮、均衡、混響和延時等時間效果器的使用等。

上述影響因素對于不同類型的信號源的影響是不同的，因此，需要在了解不同信號源種類的前提下掌握監測立體聲節目定位的方法。

1.2.1 后期制作中常見的信號種類

在當今后期制作工藝中，工程師們通常會使用單聲道、立體聲兩類聲音素材。得到這些聲音素材的方式多種多樣，影響它們定位的因素各有異同，下面對這些聲音素材進行介紹。

單聲道信號（在數字音頻工作站中稱為Mono信號），是指通過單點拾音方式或者音序器方式得到的獨立信號。在后期制作中，它被分配到立體聲系統的兩個聲道中。

立體聲信號（在數字音頻工作站中稱為Stereo信號），是指通過立體聲拾音方式或者音序器方式得到的信號，這種信號由兩個具有某種相關性的單聲道信號組成。常見的立體聲信號有以下幾種。

1）通過立體聲拾音方式獲得的信號

用立體聲方式拾取單樂器，其優勢在于能夠獲得更多的空間和環境信息，讓單樂器不僅僅是一個點，而是一個面。幾乎所有古典音樂錄音師在錄制獨奏曲目時都會使用這種錄音方式。不僅如此，在一些流行音樂的分期錄音過程中，一些重要的樂器也往往使用立體聲拾音方式。

2）單聲道信號經時間效果器處理后得到的立體聲信號endprint

在立體聲音樂節目的后期制作過程中，工程師常常引入時間效果器，用來賦予單聲道信號空間感或達到某些特殊的效果，這種經處理的信號也被視為一種立體聲信號。常見的時間效果器有延時器和混響器，常見的使用方式如下。

（1）通過輔助輸出激勵立體聲時間效果器

通過這種方式獲得的立體聲信號稱之為“假立體聲”，它通過單聲道信號饋送的信息，產生類似環境聲的信號，賦予單聲道信號空間感。這種空間感可以改變素材的深度定位，將信號推向立體聲系統的后方。

（2）通過插入（Insert）方式加入時間效果器

通過這種方式加載效果器時，音頻工作站往往會自動將單聲道音軌轉化為立體聲音軌，從而將單聲道信號轉化為立體聲信號。在此種工作模式下，錄音師能夠通過干濕比（Dry/Wet）來調整信號的空間感和深度定位。需要注意的是，對于部分混響器（如Waves IR）來說，應注意將直達聲部分（Direct Sound）關閉以避免干信號和效果器的直達聲信號發生相位干涉。

需要說明的是，上述兩種方式既可以配合時間效果器來使用，也可以配合一些特殊效果器使用，如鑲邊和調制等。

1.2.2 立體聲相位相關系數

在實際工作中，節目在定位上產生的問題在立體聲回放系統中只有一部分能夠被人耳察覺，工程師們單憑聽覺無法檢測到節目在其他場合播放時可能產生的問題。相位相關表所引入的相位相關系數是檢測立體聲效果的重要指標，下面對其進行介紹。

立體聲系統的相位相關性，是指左右兩聲道信號的相位關系，常用左右聲道信號的相位差②來表示。當兩個相同的正弦波信號的相位差為0°和360°時，表現為輸出正向疊加，為原來振幅的一倍；當兩個信號的相位差為180°時，信號完全抵消。

在實際工作中，音頻信號的頻譜結構是十分復雜的，除了0°、360°和180°三個特殊相角之外，還表現為部分頻率的加強和部分頻率的抵消，只能通過相位相關表指示的相位相關系數來對立體聲節目的相位相關性進行監測。下面介紹幾種常見的相位相關表，如圖1、圖2、圖3所示。

相位相關表通常由三部分組成：輸出電平表、示波器和頻譜分析儀，不同的相關表的功能會略有差別。相位相關表通常用于監測立體聲總線的輸出情況，可以從中得到如下信息：

（1）左右聲道輸出電平的大??；

（2）信號在立體聲聲場中的定位情況；

（3）單聲道信號的電平大??；

（4）立體聲信號在聲場中的體積大??；

（5）左右聲道相位相關情況和大致的反相程度。

相位相關系數越趨近+1，說明左右聲道的相關性越高，單聲道兼容度③就越好；如果相位相關系數越趨近-1，說明左右聲道的反相信息越多，單聲道兼容度就越差；當相位相關系數為0時，左右聲道信號不相關。對于比較理想的立體聲節目而言，其相位相關系數應該在+0.5?+0.7之間。

2 信號動態范圍和聲像電位器同時作用產生的定位問題

2.1 立體聲強度差定位原理和聲像電位器工作原理

當兩個揚聲器間的聲音信號不存在時間差，只存在強度差時，聲像會產生偏移，強度差用表示。當0時，聲像定位在兩揚聲器連線的中心。隨著的增加，聲像向強度高的那一只揚聲器方向偏移，在實踐中，一般采用18 dB作為滿足聲像定位在揚聲器一側的強度差值[3]。

聲像電位器是利用強度差定位原理來進行橫向定位的工具。它將信號以不同的電平分配到左右聲道，產生強度差，進而產生定位。在實際工作中需要注意，聲像電位器的兩個特點：一個是它在極左和極右狀態下，信號只存在于一個揚聲器；另一個特點是聲像電位器對信號有補償作用，無論它處于什么位置，總能使左右聲道能量總和保持不變，如圖4所示，即

聲像電位器的功率以三角函數曲線分配，而不是線性的。雖然各大廠商出品的軟硬件調音臺的聲像電位器各不相同，但總的來說，按照聲像定位百分數（Pan Slider）和旋鈕（Pan Pot）的設計是主流思路。幾種計算機音頻工作站中常見的聲像電位器如圖5所示。

2.2 單聲道信號源在實際工作中所產生的定位偏移現象及處理

單聲道信號源通過聲像電位器在立體聲系統中產生定位，其實是不準確的。當聲像電位器擺放在左50%時，調音臺或工作站是根據一個基準電平值范圍對左右聲道進行功率分配。因為聲像電位器的電平分配并非線性，所以，當輸入信號電平發生改變時，左右聲道的強度差也會發生改變。如果輸入信號的動態范圍很大，且電平變化十分頻繁，那么左右聲道信號的強度差也會頻繁變化，進而導致信號在立體聲系統中的位置發生變化。

以1 000 Hz正弦波為輸入信號，觀察發現因輸入信號電平值的改變而引起的聲像定位的偏移，輸入電平為-12 dB時，左右聲道強度差為6.5 dB，信號定位在左50%（見圖6）；輸入電平為-26 dB時，左右聲道強度差為7 dB，信號定位在左58%（見圖7）。

由此可見，當輸入信號的電平差達到13 dB時，信號在強度差定位的作用下偏離近十個百分點；當減小或增大輸入電平時，定位偏移將變得更加嚴重。

上述定位偏移的現象，對于立體聲音樂的后期制作所產生的影響具有兩面性。當某個信號的電平起伏很大，而編曲中的信號素材又相當豐富時，這種偏移可以被認為是有害的，會導致信號的相互遮蔽；但更多的情況下，少量的定位偏移不容易被察覺，而且在編曲并不復雜，聲部不是很多的情況下，少量的定位偏移甚至可以為樂曲帶來新的律動。

所以，對于單聲道信號的定位偏移通常有兩種處理辦法。

（1）使用壓縮器控制輸入電平的大小

壓縮器不僅可以控制電平大小，改善定位偏移的情況。壓縮后的信號電平更加趨于穩定，因而在深度定位感上也更加固定，這對于需要音量相對穩定的聲部（如貝司、節奏吉他等）是十分重要的。endprint

壓縮后的信號頻譜結構也會發生改變，那些原先電平水平較低的頻率體現了出來，導致信號音色的改變。如果這種音色變化并不是音樂所需要的，或者這種被突出的頻率影響了音樂總體頻率的分布，這時就需要配合均衡器來對音色進行修正。事實上，壓縮器和均衡器往往配合使用，它們的使用順序取決于工程師的目的：如果是以控制動態為主要目的，一般先使用壓縮后使用均衡；如果是以調整音色或者在縱向定位上分配聲音為主要目的，則一般先使用均衡后使用壓縮。當然，對于某些樂器情況也可能恰好相反，這就需要在實際工作中進行更多的嘗試。

（2）使用擴展器來增大輸入電平的動態范圍

在編曲不是很緊湊的情況下，讓每件樂器占有一定的體積并且隨著樂曲的動態來律動，這不失為一種很好的制作理念。擴展器的使用，可以讓一些本來不是很活躍的聲部活躍起來，在橫向和深度兩個維度上增加它的體積，使聲音表情更豐富，形象更飽滿。但需要注意，這種手法一般適用于電平高、動態小的樂器，并且門限不可以設得太低，擴展比也不能過大，否則，會造成低電平信號的丟失。

3 后期制作中使用立體聲信號源需注意的問題

3.1 單樂器信號源的體積問題

采用立體聲的方式來進行單樂器的拾取，主要是為了獲得樂器的寬度和空間感。寬度，即這個樂器在立體聲回放系統中的體積，它受樂器輻射聲功率（即信號的電平）影響；空間感則是傳聲器獲得的環境聲（非直達聲）與樂器輻射聲功率共同作用的結果。

首先，研究信號電平對于樂器體積的影響。在立體聲傳聲器與聲源位置固定的情況下，假設聲源輻射聲功率恒定，此時2支傳聲器之間的間距和夾角是決定聲源寬度的主要因素，間距越小、夾角越小，聲源就越寬。這是由心形指向傳聲器④的靈敏度特性所決定的[4]，因為在這種情況下，立體聲傳聲器所獲得的聲輻射功率最大。

由此可知，在立體聲傳聲器與聲源位置、傳聲器間距離和夾角固定的情況下，聲源的輻射聲功率越大，它在立體聲回放系統中所擁有的體積就越大。也就是說，聲源在回放系統中的體積是隨著電平的起伏而變化的，如圖8所示。

因此，應該注意適當控制立體聲信號的電平范圍以控制其體積，使其大小變化不至于太突兀。常見的做法是在總線上加壓縮或限制器來限制高電平、提升低電平，通過電平控制得到體積控制。但是這種總線壓縮的控制方式只適用于獨奏樂器而不適合大樂隊，因為大樂隊體積是由樂隊與主傳聲器的關系來決定的。

3.2 減小左右聲道隔離度對立體聲信號源產生的影響及措施

在立體聲節目的后期制作中，經常會對立體聲素材進行聲像上的處理，即根據節目的需要來減小兩聲道間的隔離度，并放置在聲場的任意部分。這些素材往往是流行音樂中的弦樂、獨奏樂器華彩樂段和交響樂隊中的點傳聲器對⑤。對它們進行隔離度的減小，是為了壓縮它們在立體聲回放系統中的體積，減少對其他樂器的遮蔽。比如架子鼓的頂部傳聲器（Overhead），在很多爵士樂錄音中不適合極左極右打開，甚至在很多追求現場感的錄音中，整個架子鼓的定位都被放置在偏左或者偏右的位置，只占據很少的空間；還有鋼琴協奏曲中用來拾取鋼琴的立體聲傳聲器在后期制作中也不宜完全打開，因為這與它在樂隊中的實際定位不符……

除了滿足音樂內容的實際需要之外，減小立體聲素材左右聲道的隔離度還具有技術上的意義。如果大量使用立體聲素材并且都將它們極左極右展開，就會產生一種稱為“大單聲道”（Big Mono）的負面效果，它會讓人覺得所有的樂器都很寬，全部處在立體聲回放系統的中心且沒有立體聲聲像分布，各個聲部相互沖突，這樣反而失去了立體聲的感覺[5]。

在肯定這種處理手段正確性的同時，也不能忽視它所產生的問題。

（1）立體聲素材的單聲道兼容度提高

單聲道兼容度指的是立體聲信號兩個聲道所具有的相似性程度，它與相位相關性相互關聯。這個指標用于檢測立體聲節目在單聲道電視上的兼容性以及節目經過立體聲回放系統在商場、廣場等公共廣播聲學環境下疊加后的節目質量。

單聲道兼容度的提高對于立體聲節目來說利弊參半。站在節目的通用性和兼容度角度來考慮，單聲道兼容度的提高無疑是有利的，它可以減少節目因轉換成單聲道后與原始節目的差異，提高了單聲道回放系統下的節目質量。但是單聲道兼容度的提高是以立體聲信息的減少為代價的，制作時將立體聲素材的隔離度降得越低，立體聲的效果就越不明顯，聲源寬度和空間信息是受損最為嚴重的兩個指標。

（2）兩聲道的相關性增大

減小兩個聲道的隔離度，即是將立體聲素材的左信號部分分配給右聲道，將右信號部分分配給左信號，這使得兩聲道的相關性增大。

對于時間差方式獲得的立體聲素材而言，這種相關性的增大使得具有時間差的兩個信號在兩聲道內相互作用。如果信號源本身不存在相位問題，那么，這種做法可能會引入相位問題，導致信號的部分頻率的加強或抵消，而且以低頻聲的抵消居多，使音質劣化。如果信號源本身存在相位問題，那么這種減小隔離度的做法會嚴重地影響信號源的聲音質量，因為使兩個含有大量反相信息的信號作用在一起，其結果必然是音質劣化和定位模糊。

對于強度差方式獲得的立體聲素材來說，理論上兩個聲道的信號不存在時間差⑥，故這種減小隔離度的方法對其基本不產生影響。

針對上述兩個問題，筆者提出以下解決方案。

（1）花一定的時間在單聲道狀態下進行后期制作，采用單聲道監聽和立體聲監聽相結合的工作方式。在單聲道狀態下進行后期制作，除了能夠更好地兼顧節目在不同回放系統下的兼容性外，還有很多好處：首先，當所有信號源都處在同一個位置時，工程師很容易找出樂曲編配在頻率上的分布和層次感；其次，如果混響在單聲道狀態下仍然有著較好的效果，那么，在立體聲狀態下則肯定會有很好的效果⑦；第三，單聲道狀態下的監聽有助于更好地使用聲像電位器，兩個模式的切換可以清楚地知道聲場的哪個部分過于緊密，而哪個部分又需要填充。endprint

（2）在配器結構比較松散的情況下，盡量保持立體聲素材的左右聲道完全分離。如果編曲比較合理，讓兩種樂器在不同的時候演奏，則不存在素材之間相互干擾的情況；或者假設一首歌曲由貝司、鋼琴和人聲組成，而鋼琴的演奏音區只在中高音，這樣貝司占據低頻區，人聲占據中頻區，鋼琴占據高頻區，三樣樂器都可以布滿立體聲聲場而相互不干擾。

（3）在配器結構比較緊密的情況下，對于某些立體聲素材，可以只選擇一個聲道的信息，作為單聲道信號加以使用。在當今很多流行音樂的制作中往往會使用大量的循壞片段（LOOP），它們很可能包含了很多種樂器。比如在后期制作中分軌的節奏部分由四個LOOP所組成，每個LOOP只需要一到兩種音色，這時可以除去立體聲的某一個聲道，并用均衡來除去不需要的音色。

（4）在前期錄音時通過立體聲傳聲器角度和位置來控制聲源的大小和位置。這是最合理、副作用最少但操作起來最復雜的一種方式。利用立體聲拾音的不完全定位來進行錄制，這樣既可以保證左右聲道的隔離度，也可以讓素材在聲場中有良好的定位卻不至于太寬。

這些方法對于立體聲節目質量的改善都有著積極的意義，在實踐中通過主觀評價和儀器儀表來對聲音進行判斷，并且有選擇地使用這些方法，是非常重要的。

4 結 論

后期制作是一項繁復的工作，從音樂風格到編曲、演奏、錄音，涉及到音樂作品的方方面面?；煲艄こ處煹墓ぷ骶褪前阉械囊魳吩卣显谝黄?，這需要對立體聲系統的定位機理和效果器原理有著深入的認識，并且在實踐中不斷積累處理定位問題的經驗。在制作過程中，應該以遵循音樂風格為首要原則，依靠自己的聽力對作品進行不斷的調整，同時結合觀察相位相關表等儀器來輔助自己的工作。后期制作也是一項妥協的藝術，不可能將每個素材的所有特點都發揮得淋漓盡致，也不可能讓所有的聲音元素都占據音樂的主導，因此，抓住主要矛盾，解決主要問題也是需要遵循的原則。

對于同時負責音樂的錄音和后期制作的工程師來說，應盡量在錄音階段就做好聲音設計，在錄音過程中就考慮到后期制作的相關問題，這樣會使后期制作階段的工作變得更加輕松。

注釋：

①本文所指的立體聲系統，是指具有兩個揚聲器，區別于環繞聲系統的聲音回放系統。

②如果一個單擺以穩定的速度做圓周運動的話，它的陰影部分將呈現上下簡諧運動模式，同時，在時間范疇內，陰影的垂直位置的運動將表現為正弦波。正弦波的一個完整周期代表一個完整的圓周運動，相位的概念也遵循這一原則，即在正弦波上的任意一點代表使用角度來表示——見周小東，《錄音工程師手冊》，中國廣播電視出版社，2006，第15、16頁。

③單聲道兼容度被用于檢測立體聲節目在單聲道電視上的兼容性以及立體聲節目經過立體聲回放系統在聲學環境下疊加后的節目質量。它與立體聲的相位相關性有一定的關系（作者注）。

④全指向形傳聲器在實際應用中只在低頻段呈現全指向性，其他頻段仍然呈現心形指向（作者注）。

⑤如鋼琴協奏曲中用于給鋼琴拾音的點傳聲器，或者為木管組架設的立體聲對等任何一對具有相關性的點傳聲器（作者注）。

⑥在實際錄音過程中，強度差拾音方式不可避免的會有少量時間差信息存在（作者注）。

⑦由于混響的無規性，立體聲混響在單聲道狀態下會被大量抵消，因而用單聲道方式檢查混響的使用也是一種常用的技巧——見Bobby Owsinski《Mixing Engineers Handbook》， 1999，第40頁。

參考文獻：

[1] David Gibson. The Art of Mixing， A Visual Guide to Recording， Engineering and Production[M]. 1997. 10-11.

[2] David Gibson. The Art of Mixing， A Visual Guide to Recording， Engineering and Production[M]. 1997. 12-13.

[3] 李偉. 立體聲拾音技術[M]. 北京：中國廣播電視出版社，2004. 27.

[4] 李偉.立體聲拾音技術[M]. 北京：中國廣播電視出版社，2004. 14-15.

[5] Bobby Owsinski. Mixing Engineers Handbook[M]. 1999. 23.endprint