如何防止話筒拾音的聲學相位抵消

　　設想一下你以單聲道的模式為一個吉他歌手做擴聲，一支話筒拾取人聲，另一支話筒拾取箱琴。

　　人 聲聽起來比較古怪，有點“空”，同時有濾波器之類的效果聲。為什么會這樣?主唱話筒拾取歌手的演唱，同時拾取箱琴的話筒也串入了歌手的聲音(見圖1)。吉他話筒離主唱話筒的距離大概有一英尺。因此，吉他話筒中拾取的人聲相對于主唱話筒有一定的延時。所以，有兩個“人聲”混合在一起，一個是直接聲，一個是含有延時的聲音。

　　當兩支話筒的聲音混合在一起，等電平延時信號的中心頻率將抵消。從頻譜上看，在兩個信號頻率重合的地方會出現(xiàn)連續(xù)的凹陷，這里就是聲音抵消頻率。這種現(xiàn)象稱作“梳狀濾波器效應”，因為從頻譜上看象是朝下的梳齒。

　　一般來說，如果兩支話筒以不同的距離拾取了同一個聲源，而且它們的信號被混合到一個通道，就可能出現(xiàn)相位抵消。頻譜上凹陷的位置，是聲波中心頻率反相的結果。聲音聽起來像是加了少量的柔軟的flanging效果。

　　事實上，我們分析一下flanger效果的原理就知道其中的道理。Flanger效果是通過一個0到20毫秒之間自動掃描的數(shù)字延時產(chǎn)生的，flanger效果就是“梳狀濾波器效應”，在軟件的頻譜上看是一個上下滑動的濾波器。

　　3:1原則

　　為了減少兩支話筒之間的相位抵消，我們必須遵守話筒擺位的3:1原則：話筒之間的距離不少于單個話筒與聲源距離的3倍(見圖2)。例如，兩支話筒離聲源的距離都是4英寸，那么話筒之間的距離至少是12英寸才可以避免相位抵消。

圖2

　　3:1原則是怎么被定義的?它是由下面這些事實決定的：

　　當你將一個延時信號等電平的與直接聲混合，將會產(chǎn)生一個嚴重的梳狀濾波器效應。但是當你將直接聲和延時信號按不同的電平來混合，梳狀濾波器效應就會減小。

　　一支話筒拾取的干凈的聲音，

　　我對下面的通道加了5毫秒的延時,模擬兩支話筒不同距離拾音時產(chǎn)生的梳狀濾波器效應。

　　一 般來說，當延時信號低于直接信號9dB的時候，梳狀濾波器效應大概在+/- 1 dB左右，幾乎聽不出來。(穿插我以前的研究成果：在一次錄音中，我突然發(fā)現(xiàn)了梳狀濾波器效應，于是開始檢查錄音系統(tǒng)。后來我發(fā)現(xiàn)數(shù)字錄像機的返回監(jiān)聽信 號，又被按送入錄像機。因為數(shù)字錄像機的帶后延時，就造成了梳狀濾波器效應。經(jīng)過研究，延時信號在低于直接信號12dB的情況下，梳狀濾波器效應就已經(jīng)不 太明顯。后來我在電視臺做嘉賓訪談類節(jié)目錄音的時候，就將這個研究成果應用到實踐中。當某人講話出現(xiàn)梳狀濾波器效應的時候，我利用調音臺上的Solo功能 分析出哪個話筒過多串入了這個人的語言信號，并努力將這個串入的電平維持在低于說話人電平的12dB以下。)

　　對延時信號通道衰減9dB，梳妝濾波器效應變的不明顯。

　　我們是如何確定那個遠處話筒拾取的延時信號，低于近距離拾音話筒9dB?只要兩支話筒符合3:1原則，根據(jù)反平方定律，當距離增加到三倍的時候電平衰減9.54 dB。(這里有個條件，兩支話筒的增益和靈敏度完全一樣。)

　　所以3:1原則保證了遠處話筒的拾取的延時電平低于9 dB，因此混合信號的梳狀濾波在+/- 1 dB或更低，如果話筒的擺位按照4:1以上的比例聲音會更好。3:1原則只是避免容易被聽見的梳狀濾波器效應的最低標準。

　　設想一下下面的這種情況，主唱話筒近距離拾音，歌手的聲音非常大，遠處話筒拾取吉他，但吉他的聲音很小。話筒雖然按照3:1原則擺放，但是你不得不增大吉他 話筒的增益，因為吉他的聲音太小。如果這樣，你可能就破壞了9 dB的電平標準，因為吉他話筒的增益太高，歌手演唱的聲音很大。

　　這個時候就不光是3:1擺位原則可以解決的了。理想情況下，兩支話筒拾取同一樂器的電平低于9 dB可以得到不錯的音質。但9 dB只是最低要求，不是正好達到9 dB就可以獲得好的效果。

　　這里有一些避免兩支話筒之間相位抵消的技巧

　　-近距離拾音，利用EQ衰減過度的低頻。

　　-將樂器之間距離拉開。

　　-利用拾音器代替話筒。

　　-對主唱話筒做1毫秒的延時。主唱話筒和吉他話筒拾取的信號，在時間上就對位了。

　　-使用指向性話筒，一支向上，一支向下。例如，主唱話筒從下往上，吉他話筒從上往下。-如果使用兩支心型指向話筒，方向相反，兩支話筒之間的距離在低于3:1原則的情況下，還是可以得到不錯的音質。

　　另外一些防止相位抵消的技巧：不要用兩支話筒拾取一個聲源。例如，只用一個話筒拾取演講者的語言。在某些情況下，如果你必須使用兩支話筒混合到一個通道，請將兩支話筒的話筒頭靠在一起。通過這樣的方法，兩支話筒之間沒有延時，也就自然不會出現(xiàn)梳狀濾波器效應。

　　一些例外的情況

　　什么情況下可以用兩支話筒以不同的距離拾取同一聲源?在立體聲錄音的時候。這時，你得到的不是相位抵消，是聲像。樂器在音箱中的位置取決于兩支話筒之間的延時，電平和你控制的聲相位置。

　　設想將一支話筒的聲相放到極左，另外一支放到極右。如果兩支話筒之間的延時位0毫秒，兩支話筒的電平一樣，聲相將在兩只音箱中間。如果有0.5毫秒的延時，聲相將偏離中間一半的位置。如果延時達到1.5毫秒，聲相將完全偏到某一只音箱。