录音棚声学：反射回声&环境声

2015-10-17 21:44 | 发布者: 梒小婵

在录音棚声学的第四部分中，Joe Albano继续带领我们探秘对待反射声以及特殊的颤动回声、环境声的解决方法。在上一篇中，我们谈到了中高频反射声以及它们对房间声音的影响。直达声和反射声之间的相位干扰会引起梳状滤波效应——组成复杂波形的泛音和谐音之间的平衡被改变，接而音色，音调和声音都会产生响应的变化。如果这种现象只有一点点，那是很普遍的——在任何密闭空间内都会部分的出现在自然环境声中，继而对房间的“现场感”产生直接的影响。但是过多的这个现象则会影响录音和混音的效果。
不论是短反射声或是长反射声，都有潜在问题存在。在控制室的混音位置处，过多的强、短反射声在混音处——“甜点”处——会对房间的声音产生很强的声染色，这样就会导致混音师不能准确的对音色、平衡、声像和混响环境作出判断，并且确保他对音频需求所作出的反应到底是音乐本身的需求还是由于房间声染色所带来的影响。除了短反射声，以及带来的梳状滤波效应，长反射声也会使它们的存在更加明显。在房间的平行反射界面之间，当一个中频或高频波开始在这些表面间来回碰撞，就会形成一个“明亮的”音色，也就是所谓的颤动回声，这对于录音和混音都是很讨厌的存在。

图1 在两个平行反射区域之间颤动回声的路径
音频例子1（有些夸张的）颤动回声：下载地址
墙壁上的海绵
为了避免这个现象，大部分的工作室都会在墙上安装具有吸收功能的海绵板（以及天花板）。这些可以非常有效的吸收1 kHz（大约1 kHz）以上的频段，来避免由于短反射声带来的梳状滤波效应以及长反射声导致的颤动回声。这些海绵——它们通常都是由密集的波状型的海绵剪切而成的，典型的就是楔形的（楔子可以在给定区域中提供更多可吸收的建筑面积，增加了面板的利用效率）。

图2：一些典型的具有吸收能力的海绵面板（Auralex.com）
正如我提到的，它们对低频并没有很大帮助——越低频段被吸收的限制依赖于面板的密度和厚度，一般在2英寸（最便宜的选择）到3、4英寸之间。（另外，非常老式的解决办法——蛋壳状纸箱——很难达到这个目的。）
还有一个需要考虑的方面是在哪里安装这个面板。你是不想（就算你想也不可能实现）要用它们覆盖整个表面了，这样的话就会减弱房间中很多的中高频段。所以对于这些面板，最好的摆放位置就是在最强的、最有可能产生问题的反射声首先出现的地方——这里也是直达声首先到达房间表面的地方，继而产生了紧接其后的反射声。这个区域十分接近声源——在控制室里就是监听位置了。确定摆放吸收海绵最好的位置不是一件容易的事情。
利用物理法则
声音在界面之间反射的路径和光波是一样的，这对我们分析很有帮助。它们都遵循反射现象的物理法则——“入射角等于反射角”。意思就是说要是声波以一个特殊的角度射入某个平面，从这个平面反射出来的角度也是同样的角度，如图3。

图3:入射角等于反射角
我们想要找到在墙上的某个来自监听音箱来回在墙壁碰撞最后停留在“甜点”位置的点，可以用一个方法叫做“镜子小窍门”来实现这个。由于声音的反射和光是一样的，方法就是让一个人（“听音者”）坐在混音位置——“甜点处”——另外一个人举着镜子对着墙。当听音者可以在镜子中看到音箱时，那这个点就是到听音者处有问题的反射声的来源。利用海绵面板可以来吸收反射声，而且不用每个位置都摆放。如果你对两面的墙（天花板）使用这个技术，那就有可能消灭反射问题中最差的那些情况，对房间的“现场感”产生较少影响。
声波和光波的反射作用一样，确认可能存在反射问题的传播路径
摆放在问题区域的海绵吸收面板，可以消除反射，以及梳妆滤波效应以及可能产生的颤动回声

图4:使用“镜子技巧”
从这里反射
当利用吸声材料时，一定要确保房间没有很“干”。通常海绵板会影响中高频，如果过度使用，最后就很容易得到一个非常干的声音——在这种房间录出来的音乐会缺少深度感，当这些音乐混合在一起时也不会听起来很深远。要确保吸收和反射之间有很好的平衡，还是有一些方法的，当然对于现场录音环境和控制室房间也有不同对待方法。
在录音区域中，许多工作室的墙上都使用了一系列交替的面板。通常是两面的（或者三面的），一面被反射，另一面用于吸收——根据不同的需求，这些面板可以被旋转。所以对于像是伴奏，吸收的一面会被使用，而弦乐部分，则另一面可以被使用。当录制伴唱时，房间的一个区域可能被建造的具有很强的吸收能力，以此避免来自放大器的声音泄漏（在遮音板的帮助下），同时另一个区域可能被设置的更加有反射能力的，像是对吹奏的部分，所以麦克风可以拾取到一些有用的自然环境声。
湿／干
以上的方法也可以用在控制室里。但还有一个比较普遍的方法，可以在房间的前方消除很多的短反射声，留下来自房间后部的长反射声，以此作为一些必要的环境声，来确保合适的“临场感”。这个方法被叫做Live-End/Dead-End, 或者 LEDE™（也是一个注册商标术语）。吸收材料大部分被放置在房间、墙壁和天花板的前方（当然不用考虑控制室的窗户），最远到达混音师的位置。这样可以确保来自监听音箱干净的直达声到达甜点处的路径，不会产生过多的梳状滤波效应。而超过这个界限之后，房间后方仍然会保持现场感，提供必要的环境感。而由于来自后方的反射声较弱，它们则会从后面到达工程师的耳朵，这样就不太会影响直达声的清晰度。

图5:使用Live-End/Dead-End方法后的控制室
散射
通常，具有反射能力的后墙壁会被当作特别的反射区域来增强环境声的均匀度。这种设施通常也是可以买到的——叫做散射体。它们包括了一些列不均匀的表面用来有效的分散反射声，以此来避免回声，并且确保房间中更加均匀的环境声分布。

图6:一些商业用扩散体面板（Auralex.com）
它们通常可以利用电脑进行估算，以此得到最优、最均匀的结果，这样通常也很昂贵，但好处就是你可以创建自己的扩散体而且还不用用很多的数学计算。一个书架，有着很多不同尺寸不同深度的书籍，虽然在算数上不是非常理想，但却可以提供一些扩散的作用。一个弯曲的背面墙壁也可以扩散声音，但必须是向外扩散（凸起的），而不是向内（凹进的）。一个凹的表面有着聚集声音到一个点的作用，这样不好。而凸面，可以散射反射声，很好的起到发散的作用（如图7）。

图7:上图）一个凹面后墙会聚焦反射的声音——不需要的声音，尤其被聚焦在工程师／混音师位置的；下图）一个凸面后墙会向外散射反射声，提供所需的散射。
远&近
除了对房间做一些改变，近场监听音箱也可以帮助独立房间的直达声。混音师的甜点位置距离监听音箱最好不多于3英寸（相同分离距离），这样有助于直达声到达工程师的双耳，并且在达到房间区域前就潜意识地被进行了处理，由于房间的反射来自较远的距离，那就意味着音量会比较弱，所以在它们达到的时候并不会有很明显的声染色现象。
如果你尝试对你的房间做这些改进，那么很有可能会提高内部的声音品质。终于就要到我们最后一个专题了，关于分离开工作室内部和外部的声音！并且我还会涉及一些隔音装置的建立。下期见。

发布者: 梒小婵