幾十年來,在音樂行業(yè)里立體聲音頻一直是模擬或數(shù)字音頻的主要格式。這是一種相對簡單的格式,可以很好地模擬我們自然地聽到周圍世界的方式,是最重要的音頻格式之一。
那么什么是立體聲音頻呢?立體聲音頻是一種雙通道格式,具有左右音頻通道。當(dāng)在適當(dāng)且正確定位的系統(tǒng)上播放時(shí),立體聲音頻提供深度和寬度,因?yàn)樽舐暤朗紫鹊竭_(dá)我們的左耳,反之亦然。
這是一個(gè)簡單的描述,接下來我們將詳細(xì)討論立體聲音頻,涉及它與我們的聽覺系統(tǒng)的關(guān)系,它與其他流行格式的不同之處,以及我們?nèi)绾芜M(jìn)行立體聲錄音。
聲音和音頻之間的主要區(qū)別在于它們的能量形式。聲音是通過介質(zhì)傳播的機(jī)械波能(縱向聲波),導(dǎo)致介質(zhì)內(nèi)壓力的變化。音頻由代表聲音的電能(模擬或數(shù)字信號(hào))組成。
聲音
聲音是有形的。聲波通過空氣(和其他介質(zhì))傳播,引起介質(zhì)粒子的振蕩。這些介質(zhì)內(nèi)壓力和位移的微小變化是由聲波的波峰和波谷引起的。對于介質(zhì)的粒子,聲波循環(huán)地施加最大的稀疏和壓縮。
這些周期的頻率以赫茲(周期/秒)為單位測量。聲波通常由許多重疊的頻率組成,當(dāng)這些頻率一起發(fā)聲時(shí),就會(huì)產(chǎn)生聲音本身的特征。
? 我們聽到的可聽聲音的頻率范圍為 20 Hz 至 20,000 Hz。
? 次聲波是低于 20 Hz 的聽不見的聲音。
? 超聲波是頻率高于 20,000 Hz 的聽不見的聲音。
音頻
另一方面,音頻是聲音的表示,可以是勢能或動(dòng)能。也就是說,音頻信號(hào)波形模仿它們所代表的聲波的波形,并且在理想系統(tǒng)中,再現(xiàn)的聲音將與音頻相同。
音頻在存儲(chǔ)中可以是模擬或數(shù)字。然而,為了進(jìn)行播放,音頻必須是模擬的,以便交流電可以被適當(dāng)放大以驅(qū)動(dòng)傳感器(揚(yáng)聲器或耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器),最終將音頻轉(zhuǎn)換為聲音。
因此,聲波是在聲學(xué)環(huán)境中相互作用的實(shí)際縱波,而音頻是聲音的電子(模擬或數(shù)字)表示。
正如開頭提到的,立體聲音頻是一種具有左聲道和右聲道的兩聲道音頻格式。在理想的設(shè)置中,播放立體聲音頻給我們一種寬度和深度的感覺,這是單聲道音頻無法實(shí)現(xiàn)的。
實(shí)際上有兩種創(chuàng)建立體聲音頻的方法。
第一種被認(rèn)為是“真正的立體聲”,其中一系列麥克風(fēng)在調(diào)音臺(tái)中經(jīng)過仔細(xì)定位和平移,以實(shí)現(xiàn)自然的立體聲錄音,包括直接聲音和聲學(xué)環(huán)境的所有自然反射。
第二種是“人工立體聲”,其中各個(gè)軌道可以在混音器內(nèi)的立體聲圖像周圍平移,并且可以合并效果和處理(特別是混響和延遲)以創(chuàng)建空間感。
左右聲道的音頻必須存在差異,才能使立體聲音頻聽起來像立體聲。如果我們在左聲道和右聲道中具有完全相同的波形,那么我們還不如在單聲道中工作。
然而,重要的是左右通道之間的某些信息是相同的(相等但極性相反的信號(hào)將有效地相互抵消)。兩個(gè)通道之間相同的信息構(gòu)成了立體圖像的“中心”,而兩個(gè)通道之間不同的信息構(gòu)成了立體圖像的“中心”。
在播放時(shí),聽眾要把播放系統(tǒng)設(shè)置成立體聲優(yōu)先的方式。
立體聲和單聲道音頻之間的主要區(qū)別非常簡單——在于通道數(shù)。
單聲道音頻有一個(gè)通道。
立體聲音頻有兩個(gè)通道。
單聲道音頻無法利用我們聽覺系統(tǒng)的兩只耳朵,無法產(chǎn)生寬度感。另一方面,立體聲音頻是創(chuàng)造寬度感和整體維度感的最基本方式,因?yàn)樗昧宋覀兊膬啥犃ο到y(tǒng),其中一個(gè)通道用于左聲道,一個(gè)通道用于右聲道。
但并不是說單聲道音頻沒有用。事實(shí)上,單聲道音頻有很多用例,特別是在音頻不關(guān)心寬度的應(yīng)用中,例如有聲讀物、電話或視頻聊天等、對講機(jī)和單驅(qū)動(dòng)器播放系統(tǒng)。
此外,由于單聲道只有一個(gè)聲道,因此數(shù)字音頻中沒有比特率的劃分。這意味著在其他條件相同的情況下,單聲道數(shù)字音頻的質(zhì)量優(yōu)于立體聲數(shù)字音頻,盡管這對于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和數(shù)字存儲(chǔ)來說并不是一個(gè)問題。
當(dāng)然,立體聲音頻的主要優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了方向性,特別是在寬度方面。它是音樂的首選標(biāo)準(zhǔn),并且仍然在廣播和電視中使用,盡管環(huán)繞聲格式在電影中更受歡迎。
立體聲一詞的定義為“一種錄音或再現(xiàn)系統(tǒng),使用兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立通道,通過捕捉表演的空間維度(表演者的位置以及他們的聲音)來產(chǎn)生更真實(shí)的效果,特別適用于高保真錄音和再現(xiàn)系統(tǒng)。”
根據(jù)該定義,立體聲和環(huán)繞聲格式都是立體聲,因?yàn)樗鼈冊诓シ艜r(shí)都會(huì)產(chǎn)生立體聲音。
兩者最大的區(qū)別是什么?立體聲音頻嚴(yán)格具有兩個(gè)聲道,而環(huán)繞聲則具有兩個(gè)以上聲道。
“兩個(gè)以上渠道”的定義相當(dāng)廣泛。最小的是 2.1 格式,它有效地將用于低音炮的低頻通道(“.1”)添加到基本立體聲格式(“2”)中。從更大的方面來說,我們有流行的杜比全景聲 (Dolby Atmos))格式,它允許多達(dá) 128 個(gè)音軌(每個(gè)音軌都有自己關(guān)聯(lián)的空間音頻描述元數(shù)據(jù)(位置或聲像自動(dòng)化數(shù)據(jù)、有關(guān)聲音運(yùn)動(dòng)、類型、強(qiáng)度、速度和音量的數(shù)據(jù)) )。
環(huán)繞聲格式不僅需要更多揚(yáng)聲器(針對每個(gè)專用通道)才能充分體驗(yàn),而且這些揚(yáng)聲器還必須正確放置,并且聽眾應(yīng)該正確放置在環(huán)繞聲播放系統(tǒng)。
由于相對簡單,立體聲仍然很受歡迎——它提供了出色的空間特性,同時(shí)可以通過一對揚(yáng)聲器或立體聲耳機(jī)輕松再現(xiàn)。
環(huán)繞聲格式涉及更多,需要更多的努力來混合,并需要更好的設(shè)備才能充分播放。
立體聲錄音可以通過多種方式完成。第一種是立體聲拾音技術(shù)。
立體聲拾音技術(shù)為我們提供了“真正的立體聲”,其中兩個(gè)或更多麥克風(fēng)可以捕獲實(shí)際的聲學(xué)環(huán)境,模擬我們聽到周圍世界的方式。
常見的幾種立體聲錄音方法有XY、Blumlein、M/S、Spaced Pair(也叫AB)、ORTF。
除了拾音技術(shù)之外,我們還可以錄制通常直接立體聲輸出的電子樂器。常見的例子是鍵盤和合成器。我們可以將樂器的立體聲輸出連接到我們的混音器或接口,并以這種方式錄制立體聲。
此外,許多虛擬樂器提供立體聲,因此我們可以在數(shù)字音頻工作站中以立體聲錄制它們的音頻。
但即使我們有單聲道源,我們也可以有效地將它們混合成立體聲,從而進(jìn)入下一部分。