声音空间环境及效果.ppt

声音空间环境效果 第一节空间环境及空间环境效果第二节空间环境声的基本特征第三节空间环境效果的建立及其作用 声音空间环境效果及控制 第一节录音空间环境 一 声源 传声途径及声接收者二 声音的空间环境特性及其分类三 广播影视中的声音空间环境效果 返回 一 声源 传声途径及声接收者 对于任何有声音的空间和区域都必须考虑三个基本要素 1 声源 形成声场的基本条件之一 2 传声途径 包括传声路径和传输系统 3 接收者 接收声音并对它作出反应 一般是人或传声器 说明 1 对于有用声 必须为其产生 传播和接收提供良好的条件 好的传输特性 2 必须排除来自内部或外部的噪声干扰 对于无用声则必须设法限制它的产生 传播和对接收者的干扰 二 声音的空间环境特性及其分类 空间环境的声学条件直接影响着在这一空间环境条件下形成并进行传播的声音特性 反映这种特性的主观感受就是通常所说的 声音环境感 与 声音空间 透视 感 声音的空间环境特性是声音的基本特性 根据其 声音的空间环境特性不同 所获得的各种声音的空间环境效果则是最基本的声音效果 声音的空间特性是声音的基本特性之一 在录音创作中反映声音的这种特性是非常必要的 从理论上可以将任何空间分成两种基本类型 自由空间 封闭空间 也就是室内空间 自由空间对应自由声场封闭空间可以当作混响声场来处理 扩散声场 自由声场 所谓自由声场 指的是只有直达声而没有反射声或反射声可以忽略不计的声场 例如 在无限空间或消声室中形成的声场 在这样的声场中 声波将自由传播 因此 有关声波自由传播的规律均可适用 如声压的变化与传播距离成反比 混响声场 混响声场则是一种能量密度均匀 在各个传播方向作无规分布的声场即扩散声场 混响声场只能在封闭空间中形成 在这样的声场中任何一点所接收到的任一方向的声能都是相同的 在这一声场中不仅有直达声 而且还有大量反射声 它们相互交集在一起 彼此密不可分 当声源停止发声后 声音并不马上消失而要延续一段时间 即混响 混响现象是扩散声场的基本特征 对混响状况的分析是研究这种声场特点的基本方法之一 任何声音总是具有一定的空间环境特点 实际的录音空间环境可能与事物发生的空间环境相同或相似 如同期录音 也可能与之不同 如有些后期配音 但无论实际录音空间环境的声学条件如何 最终获得的声音都必须满足特定空间环境的要求 而不管它是再现事物发生的空间环境 还是为满足艺术要求而重新营造的某种声音意境 实际空间环境 包含两层意思 一是真实地反映事物所处的空间环境状况及其在该空间中的位置 写实二是为了达到特定的声音意境 对声音进行某些处理 以表现特殊的空间环境气氛 写意 无论在哪一种情况下 只要原声源是自然声源 则声信号的拾取总是在一定的空间中进行的 不同的空间特性和环境条件都将对声信号的拾取产生重要影响 从这个意义上讲 录音空间环境是录音 系统 中第一个对声源的声信号进行 加工处理 的重要环节 尽管从理论上可以将声源及其拾音点所处的空间或空间中某一区域的声场划分为自由声场和混响声场两种基本类型 但在实际中满足这两种声场要求的空间却是不存在的 只有像消声室和混响室那样的声学实验室才基本满足各自的要求 在处理实际声场时 原则上可以根据其基本条件 或者先将其作为自由声场处理 或者先把它看作混响声场 然后再根据具体条件加以补充修正 例如 室外声场先作为自由声场处理 然后视其反射面的情况再作修正 要考虑噪声的干扰 湿度 温度的变化以及风向和风速的影响 室内声场可以看作混响声场 并依其扩散程度对该声场的不同区域分别进行处理 原则上 可以将室内声场看作是直达声场 相当于自由声场 与混响声场 相当于扩散声场 的迭加 在任何情况下 高频吸收对声传播的影响都应十分注意 在传播距离相当大时 它的影响可能是决定性的 不能忽略 三 广播影视中的声音空间环境效果 在广播影视声音创作中 对于声音空间效果的考虑应包括再现事物的空间环境状况和创造特定的声音意境两个方面 前者主要是再现性的 后者则侧重于表现性的 这里既有艺术构思的问题 又有实现艺术构思的技术问题 声音的空间环境效果 空间效果 空间透视效果 空间环境效果统称声音的空间环境效果 空间效果 通过声音展示空间的一般状况 空间效果 人的听觉系统对声音的空间的大小 有无边界 室内还是室外 边界 壁面 天花和地面 的状况等属性有敏锐的识别能力 1 在室内 除直达声外 通常可以通过不同的前次反射声和混响特征展示 2 在室外 通常均存在反射体 因此可能有不同的反射声 但一般不存在混响 反映这些特征的 在听觉上就是空间感 利用这一听感可能获得的声音效果就是声音的空间效果 例如 在混响时间较长的澡堂或音乐厅里 与在混响较短的电影院或话剧院里讲话 演奏或行走 就将获得完全不同的语言空间效果 音乐空间效果和音响空间效果 空间透视效果 通过声音展示声源在空间中所处的位置 以及是静止的还是运动的 反映这种听感的就是所谓 声音的方位感 这是一种属于立体声范畴听觉感受 反映这些特征的 在听觉上就是空间透视感 用这一听感可能获得的声音效果就是声音的空间透视效果 通过声音展示空间的环境状况 它既可以展示空间内部 例如电影电视中的画内空间 状况 也可以展示空间的外部 如画外空间 状况 由于声音的无限连续性 使它具有展示叙事空间以外 画外空间 的能力 在这一方面 声音比画面具有更强的叙事功能和更大的艺术魅力 空间环境效果 效果器 延时器和混响器 最基本的功能就是为制作声音的空间效果而设计的 从这一侧面也可以看出空间环境效果的重要性 在展示空间环境效果时 结合叙事主体的情感或情绪进行相应的夸张 变形等处理 从而建立特定的声音意境 营造特定的声音气氛 可用于表现各种情感 隔声 就不仅仅是隔绝噪声的问题 通过隔声理论来反映环境和空间状况 这是声音艺术创作的重要任务 要求 除了要掌握室内设计的基本理论 还要掌握对声音艺术效果进行创作的基本技能 第二节空间环境声的基本特征 任何声音总是在一定的空间环境中传播 因此 所有声音必将深深地打上了空间环境的烙印 可见 在录音中对于声音空间环境效果的控制就成为必不可少的工作 返回 一 直达声及其在听感中的作用 一 室内声音的时间序列 二 直达声的主要作用二 双声源定位与哈斯效应三 延时反射声在听感中的作用四 混响声在听感中的作用及人工混响 一 直达声及其在听感中的作用 一 室内声音的时间序列 二 直达声的主要作用 一 室内声音的时间序列 室内的声音分为直达声 前期反射声 也称延时声 早期反射声或前次反射声 和混响声三部分 其时间序列如图 任何实际声场都可以看成是由声源发出的直达声和由此直达声生成的反射声两部分组成的 室内的上述三部分声音总是混合在一起而成为一个相当连续的听感过程的 从声源经过视在的途径直接到达听者的声信号称为直达声 二 直达声的主要作用 1 直达声是人们感受声源本身特性的基本依据 直达声是受空间环境声学条件影响最少的声信号 而直达声之后的其它声信号则都是由它派生出来的 在室内 只有直达声是未经房间修饰的声信号 而在其后的其它信号都将在不同程度上受到室内声学条件的影响 因此 前者与室内音质无关 后者在能反映室内的状况的 随着声传播距离的不同 声音的音色也将发生变化 但这与室内的声学条件没有多大关系 2 直达声的持续时间完全取决于声源的辐射时间 声源的瞬态特性就决定了直达声的瞬态特性 瞬态特性对声音的音质有着重要的影响 3 直达声是人们判断声源位置和宽度的重要依据之一 由于 哈斯效应 或称哈斯的 先入为主 效应 实际上直达声抑制了反射声而成为判断声源位置与宽度的重要依据 二 双声源定位与哈斯效应 双声源定位原理采用的装置如图 此装置进行的实验的结果是制作立体声的基本依据 双声源定位实验的结论 一 当馈送给这两个扬声器以声强相等 没有时间差的声信号时 聆听者则不能分辨这两个声源的位置 只感到仅有一个 声像 位于他的正前方 即好象声音来自这两个扬声器连线的某一 虚声源 一样 二 固定相位不变 即保持馈给这两个扬声器的信号没有时间差 而将其中的一个扬声器 例如右边那个扬声器的声级逐渐加大 则声像位置就逐渐向这一扬声器 即右边的扬声器偏移 其偏移量与这两个扬声器的声级差有关 当声级差超过15分贝时 声像就固定在声级较高的 右边 扬声器上 三 保持两个扬声器的声级相等 而将其中一个扬声器延时 相当于将其后移而形成声程差 当时差超过3毫秒后 声像就保持在声音较先发出的那个扬声器上 由声级相等而到达人耳先后不同的多位置声源发出的声音 只要将其时差控制在一定范围内 例如5 30毫秒内 人们总是将声源的位置确定在首先到达其耳朵的那个扬声器上 这种以首先到达的声音所对应的声源作为判断声源位置 定位 的现象 就是 先入为主 效应的一种 四 如果两个扬声器发出的声音同时具有声级差和时间差 则存在两种不同情况 当由各单一因素分别产生的声像偏移方向相同时 综合作用将比任一因素以同样差值作用时的偏移量大 当两个单一因素分别产生的声像偏移方向相反时 综合作用的结果将使声像的偏移量减小 在强度差 I 15dB 和时间差 t 3毫秒 不大的情况下 两者之间具有相当好而线性关系 1毫秒的时间差相当于5分贝的强度差 声级差与时间差和 双耳效应 中所讨论的声现象有严格区别 双耳效应 声级差与时间差是从同一声源到达听者双耳的声音因声程差和人头掩蔽作用而产生的自然差异 这里讨论的声级差与时间差则是两个声源之间的人为起始差异 尽管这两种声级差与时间差的形成不同 但它们却是可以比拟的 这就为立体声放声技术提供了一个重要依据 当声级差与时间差足够大时 情况则不同 当两个强度相等 而其中一个经过延时的声音到达人耳时 如果两者的时差在某一阈限 如30毫秒 以内 则听觉的感受是声音只来自未被延时的声音所对应的声源 并不感到已经延时的声源存在 当延时超过这一阈限 但未达到一定限度 如50毫秒 时 虽然听觉上可识别出已延时的声源存在 但仍然感到声音来自未经延时的声源 而当延时超过这一限度 50毫秒 后 听觉则感到在直达声之后有一清晰的回声 这就是通常所说的 哈斯效应 三 延时反射声在听感中的作用 前期反射声具有以下主要特点 一 在一般情况下 这种延时声的强度是随时间逐渐减弱的 例如在房间的体积足够大 并具有强反射面的情况下 可能出现相对振幅较大 而且延迟时间较长的强反射声 从而产生回声感觉 或者由于体型规则 尤其是在室内存在强反射的平行面或凹型曲面的情况下 可能出现连续反射的强反射声 从而引起颤动回声或声聚焦等现象 二 反射声的方向通常与直达声不同 它们是由反射面的位置和形状决定的 三 反射声的频率特性因界面的声学特性而异 因墙面的吸收特性 反射声的频率特性是和直达声不同的 室内反射声的作用 室内反射声的一个主要作用是给人以空间大小的感觉 在距室内声源很远的混响场内的听者 对空间大小的感觉 则往往借助于混响声 一种密集而不可分辨的反射声 而作出判断的 在 先入为主 效应的时差范围内 响度的增加与延时声的功率成正比 这就是延时器在音质加工处理中可能取得 加倍 效果的基本依据 利用延时器可以将一个声源的声迹制造出多声源的总体效果 延时声的强度与时间间隔 即间隔的延时增量 必须严格控制在 先入为主 效应的范围内 5 30ms如果时间间隔太小 例如小于10毫秒 将会出现严重的 梳状虑波器式频响 效应 这时可能产生另一种称之为 镶边 效应的听觉感受 如果延迟时间很长 例如大于50毫秒或80毫秒 而且延时声的强度又足够大 则可能产生回声的听感效果 利用延时信号可以产生早期反射声的听感效果 进行声像配置 模拟环境气氛等等 前期反射声 或短延时混响声 对亲切感和丰满度 力度感等有重要影响 尤其是在25毫秒左右的前次反射声对亲切感有重要影响 实践证明 厅堂 特别是音乐厅 中的短延时侧向反射声对音质 主要是亲切感 影响极大 四 混响声在听感中的作用及人工混响 混响声对听感的影响 一 提高了听感的响度 二 给人以温暖感 主要指音乐而言 与力度感 三 影响 降低了 听感中的清晰度 融合度及层次感 四 提高了声音的丰满度 五 给空间环境感以重要影响 并对判断声源的距离起重要作用 前次反射声与混响声都是经房间修饰了的非直达声 在室内 前次反射声 延时声 的作用主要在以直达声为主的空间区域内 而混响声则主要在混响声场起作用 由于混响声与前次反射声一样 都是被房间 包括边界面及空间大小 的声学特性改变了的声信号 其频率特性与直达声相比 有一些差别 因此除上述几个主要作用外 还可能使音质发生其它一些变化 运用混响声进行声音效果创作时必须十分注意的两个问题 一 从概念上必须十分明确客观的混响时间及混响量与主观的混响感之间的联系与区别 切不可混淆 在声音艺术的创作中必须考虑主观和客观两方面 主观量就是表征审美主体对审美客体的刺激而产生的生理 心理反应 通常称为心理 物理量 简称 心物量 客观量是客观物理量的简称 它是量度声现象中各种物理特性的参量 这是一种 客观刺激 主观反应 之间的关系 混响时间 混响量和混响感之间的关系也是如此 混响时间是表征封闭空间 房间 声学特性的一个基本参量 混响量是指听者的耳朵或传声器可获得的混响声能 混响感则是人的一种主观感受 它是客观存在在主观听感中的反映 人的听感反应是一个复杂的生理 心理过程 二 巧妙地运用人工混响是音质加工处理的重要环节混响感在音质感受中是十分重要的 自然混响是最高质量的混响 根据节目的具体要求 恰当地选用不同的人工混响设备 以满足不同的艺术要求是十分重要的 对人工混响设备的要求 从混响本身的原有含义上看 则可对人工混响设备提出以下要求 1 具有高密度的谐振频率 2 具有脉冲密度相当高的频繁重复的多音响通路 3 在时间和频率两方面都必须是无规的 4 在原声之后应在20毫秒至50毫秒内混响开始 5 实用中混响可调 此外 为了模拟良好音质的音乐厅效果 往往还要求频率响应和混响时间在低频段略有提升 混响室法的人工混响能较好的满足上述要求 由于人耳对房间的混响是非常熟悉的 因此 如果以良好音质的房间混响作为优质人工混响的标准 则人的听感则是评价人工混响设备的准绳 亦即人工混响器的音质优劣可通过音质主观评价获得 事实上 尽管当代各种人工混响设备不断涌现 混响室法的人工混响至今仍然是录音室内广泛使用的一种人工混响 并作为一种固定的人工混响 设备 加以保留 第三节空间环境效果的建立及其作用 一 录音艺术创作中的空间环境效果二 声音的环境效果三 声音的空间效果 返回 一 录音艺术创作中的空间环境效果 电影 电视的创作中 建立空间环境意识是重要的一个方面 录音创作包括两个方面 艺术构思和技术制作 它们大体上分为先后两个阶段进行 但无论在哪个阶段 声音的空间环境以及由此产生的环境感与环境效果及空间 透视 感和空间 透视 效果都应予以充分重视 技术或者设备与软件 制作方法 观念 创造的艺术构思的结合是非常重要 无论从艺术构思上讲 还是从技术制作上考虑 在录音创作中都必须树立声音的空间环境意识 任何声音都不可能脱离一定的空间而存在 现实生活是实际的声传播空间 聆听者在其所在的空间内通过声音在该空间环境条件下的声学条件对其作出判断 艺术再现或表现则是为了满足特定的艺术要求重建一个声场 使聆听者对该声场中所反映的空间环境状况产生认同 实时欣赏艺术与非实时欣赏艺术有着很大的不同 空间的声学条件不应改变再生声源的基本特性 二 声音的环境效果 环境声 指 通过不同的声音 使人对所处环境产生感知 进而获得一定的艺术效果 用于建立环境感的声音可以称之为 物理上的 背景噪声 这种 噪声 是具有特定艺术效果的有用声 电影声音中 音响 的一部分 它的基本作用在于构筑叙事空间的环境气氛 建立一定的环境氛围 它展示了叙事中心 发出声音或无声 所处的环境特点 画内的和画外的 假定影片要展现在海边一所别墅大厅午会上的一对情侣景 人们不仅看到中近景中的男女主人公相拥而舞 而且还有周围一对对起舞者的低声谈笑声 杯盘的碰撞声 乐队的音乐声 甚至还能听到远处传来的隐约可听的浪涛声 在这里 展现环境效果的背景声就不仅有画内的 而且有画外的 声音的再现与表现往往同时存在 而且表现的趋势在逐步地增加 再现与表现交替使用 由再现逐步过渡到表现的处理方式 对于具有大众性的电影与电视而言 更有利于一般观众审美经验的形成 引起观众的审美注意与审美期望 最终将对提高电影 电视