IOSONO 3D全息聲系統錄音制式研究之MS制與雙MS制

馬晟+陳申

摘 要 近年來，隨著科學技術的發展，我國在音樂方面取得了顯著的成績，環繞立體聲在我國基本上已經普及，大眾對試聽效果方面的追求越來越高，因此這就要求創作家不斷的創造出更加真實的效果。3D全息錄音的錄制、縮混已經成為未來聲音錄制和重放的基本訴求，基于MS制及雙MS制式的錄音方式在IOSONO系統中的縮混及回放，可在空間處理得到上更加真實和近乎接近現場的效果。作為3D全息聲系統錄音制式的前期研究和實驗，本文首先重點介紹MS制的由來、原理，分析了MS制立體聲拾音相對于AB、XY、ORTF等制式所具有的特點，并以一定的事例加以說明。

關鍵詞 3D錄音；MS制；雙MS制；立體聲錄音；環繞聲錄音

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）204-0091-03

1 MS制式

1.1 MS制式的由來

MS制式是一種典型的立體聲錄音，與AB、XY、ORTF等錄音制式基本上是同時出現的。其實我們在探究MS制由來的時候，應該先從MS制的英文意思講起，M在這里指的是mid，S在這里指的是side，mid我們在英語里面的翻譯是中間的意思，side我們對應的英文意思為一邊，其實這兩個英文單詞就很好的說明了MS制的特點。從聲音的傳聲來考慮，是一支指向M以及一支指向S。在MS制式中兩只膜片的傳聲器是上下重合的，因此對于聲音到達兩只傳聲器的時間我們在理論上應該視為相同，從這點來說，MS制式拾音是一種強度相對來說比較差的拾音。MS制式是在1993年的時候由英國的工程師阿蘭·布魯雷恩最先發明的，這對于音樂來講是歷史性的以及創造性的一次進步。工程師阿蘭·布魯雷恩在發明了MS制拾音的同時將其很好的應用在了世界上最早的立體聲中，可以說阿蘭·布魯雷恩是立體聲的首創者，對于音樂來說是立體聲的奠基人，我們在研究MS制式的時候應該清楚他對于世界音樂的重要貢獻。

1.2 MS制式的原理

在上面一點已經提到，MS制式是一種強度比較差的制式，這是因為傳聲器的主要影響，傳聲器具有一定的指向性，在每支傳聲器收到從同一個聲源發出來的聲音的時候，輸出的電平是不同的。M傳聲器采用的是心形指向，聲源的所在位置為傳聲器的前方，而且位置在前方的軸上，聲音在此位置的時候發出來，相對于其他位置來說是最敏感的，當隨著聲源的位置不斷的進行變化的時候，聲音的敏感度會隨著地點的不同而不同，并且表現為越來越弱的趨勢，當聲源的位置逐漸轉到傳聲器的后方時候，這個后方指的是前方的正對面，即前方180°的方向，此時傳聲器的敏感程度達到最弱。S傳聲器在MS制式中的位置是與M傳聲器相互垂直的，這時當聲源在主軸的位置的時候，相對于S傳聲器來說并不是最強的，因為此時相對于S傳聲器是在90°的位置，這在音樂上叫做離軸狀態，輸出的電平是最小的。綜上所述，MS制式中M傳聲器以及S傳聲器會隨著聲源位置的變化強弱而不斷的進行變化。

但是在上面所述中需要我們引起注意的是，當聲源逐漸的偏離傳聲器的正前方的位置的時候，這時聲源會到達S傳聲器正面的膜片，我們把這時傳出的電壓稱為正電壓，當聲源到達S傳聲器反面的膜片時候，那時傳出的電壓為負電壓。綜上所述，不管聲源傳向S傳聲器的正面或者反面，電平大小在理論上應該認為是等同的，但是信號的正負是截然相反的。因此，假如MS傳聲器收集一個點的聲源，當這個聲源處在傳聲器的正中間位置的時候，此時M傳聲器是最為敏感的，而此時的S傳聲器是處于離軸位置的，兩者此時的電平輸出在理論上相等的，回放出來的聲音應該處在中間位置。

當這個點的聲源隨著不斷轉動，偏離正中間的位置的時候，M傳聲器的敏感度會隨著位置的不斷偏離而不斷降低，但是由于S傳聲器是與M傳聲器相互垂直的，此時S傳聲器的敏感度會隨著不斷增加，輸出的電平也會增加。我們把這還原到立體聲中，在矩陣中輸出的電平是不同的，回放出來的聲音也會偏離中心位置，不斷進行變化。以上關于MS制式原理的分析是建立在純粹的理論基礎上的，是一種理想模式下的MS制式原理，其目的主要是為了更加清晰地說明MS制式的原理。實際應用中會根據現場情況再做具體調整。

2 MS制式立體聲拾音的特點

2.1 相對于AB、XY、ORTF等制式而言

MS制錄音方式的特點是強度差，人腦在對聲音進行定位的時候最主要的條件之一就是強度差，因此MS制式有著其自身的優越性。MS的傳聲器所用的型號沒有太嚴格的要求，只要在配對的時候盡量選取類似的就可以，這樣做的主要目的是為了避免后期制作中的聲音上出現問題。

1）MS制相對于AB制而言，AB制式理論上的具體定義為，兩支麥克風中間有一定的距離平行放置，同時都指向聲源位置。指向型多數情況下表現為心形，兩支麥克風的距離應該有多遠是研究的主要問題，但是這個是沒有嚴格的規定的，而且AB制對于麥克風的要求也是非常寬松的，那么相對于MS制而言在如此寬松的條件下，為什么AB制沒有MS制應用廣泛。其中最主要的原因在于其距離的不嚴格限制，在實際操作中很容易產生中間空洞，也是為了解決這個問題，我們才研究出了MS制式。

2）XY制的名字其實很形象的說明了麥克風的擺放情況，一種是交叉型，另一種是呈Y型，因此名字由此而來。在聲音的研究之中，時間差很容易受到外界的干擾，從而使得聲音的效果急劇降低，但是XY制雖然不依靠時間差，對于麥克風的要求卻是非常嚴格的，兩支麥克風必須是一種型號的，并且配對的麥克風才可以使用，大多數情況下如果只是使用同種型號的麥克風而不是配對的，出來的效果都是非常不理想的，這在很大程度上增加了XY制使用的難度，而且在成本的投入上相對于其他制式而言是非常高的。

3）ORTF制式相對于AB制式，XY制式而言，具有相對的兼容性，這樣使得立體聲有很好的定位感，同時我們很容易得到松弛的聲音。但是ORTF制式在使用上是有一定的限制的，ORTF一般使用在遠距離的場合，距離太近會影響其聲音的效果，這是ORTF的一個弊端，但是MS制式卻很好的彌補了這一點，因此MS制式在相對于其他制式而言有著自身的優越性。endprint

2.2 錄音工作結束后的差別

在錄音工作結束以后，針對聲音的寬度問題，MS制是可以隨意調整的，這是MS制一個有別于其他制式顯著的一個優點。其他的制式例如AB制式、XY制式以及ORTF制式都只能在前期錄音的時候進行調整，相對于其他制式而言，MS制式為錄音師的工作帶來了很大的便捷，也為錄音師提供了很強的靈活性，使得更加的追求聲音的完美。

2.3 拾音兼容性討論

MS制式是相對于AB制式、XY制式以及ORTF制式而言立體聲兼容性最好的一種制式。因為，在MS制式中，僅僅需要提取M傳聲器的信號就可以使得聲音變為單聲道，在XY制中，兩支傳聲器處于交叉位置的時候，指向的位置為聲源方向，在單聲道的時候，兩支傳聲器對聲源的拾取是處于離軸狀態的，聲音會隨著進行相應的改變。傳聲器的夾角越大，聲音的改變會越來越明顯，這樣在夾角大到一定程度的時候，聲音就會出現失真，和原來的聲音完全不同，但是MS制式卻能很好的避免這種情況的發生，因此相對于其他制式而言在兼容性性有其自身的優越性。

當然，任何一種制式都會有本身存在的缺點，只是在使用過程中大小的問題。因此，MS制也有其自身的缺點。這在1972年的時候最早由Ceocn提出。他認為，MS制發出的聲音缺乏人們所需的親切感以及溫暖感，以及MS制中的聲音不體現空間感?？臻g感在一定程度上是可以避免的通過均衡處理，但是所說的親切感以及溫暖感是無法克服的缺陷。MS制相對于其他制式而言另外一大缺陷表現在后期的聲音處理之中，在后期的聲音處理之中MS制不容易進行兩個聲道的合并，相對于其他制式而言是比較繁瑣的。

3 雙MS制、環繞聲錄音及3D錄音

3.1 雙MS制的組成及其擺放模式

雙MS制式是相對于MS制式而言的，雙MS制式指的就是在一組MS制式的基礎上我們再加入一支M傳聲器，從而構成雙MS制式。這樣指向前方的M傳聲器就和原來的S傳聲器生成L、R兩種信號，指向后方的M傳聲器和原來的S傳聲器構成了LS、RS信號，雙MS制式由于時間上不存在差別，相對于MS制式而言有著很好的聲音效果以及兼容性。更為方便快捷的一個特點是，在后期的時候，可以分別對M傳聲器以及S傳聲器的聲音進行調整，這是其他制式無法比擬的一個優點。

雙MS制式有兩種擺放模式：

第一，S傳聲器擺放在兩支M傳聲器中間，上下重疊。這種擺放方式大多數用在信號兼容時，因為此種擺放不存在時間上的差別。在做聲音的兼容性的時候，立體聲不會出現失真。

第二，采用兩對MS傳聲器。擺放的時候一組位置向前，一組位置向后，中間必須間隔開一定的距離。因為兩組傳聲器中間有一定的距離間隔，因此傳聲器會造成一定的時間差，但是這卻可以很好的表現出聲音的空間感，兩組傳聲器之間的空間距離是由環境決定的，在不同的場合距離是不同的，這樣才能表現出我們所想要的不同的聲音效果。

3.2 雙MS制應用案例

這里主要舉一個使用三支傳聲器的雙MS制錄音。三支傳聲器所指的方向分別為：一支指向舞臺，另一支指向觀眾席，最后一支指向音樂廳的兩側，傳聲器的擺放應該是在指揮后面，高度以舞臺為參照物進行。實際的距離確定應該是以當時的樂隊的規模以及音樂會的具體內容而確定的，如果調節的過高，會使得傳聲器與樂隊之間的距離太遠，導致聲音的不清晰，如果傳聲器調節的過低的話，這樣就會使得傳聲器拾取到的是前方樂隊的聲音，對后方樂隊的聲音無暇顧及，這樣對于整場音樂會所要達到的效果來說都是不完美的。這時應該調整傳聲器的位置，使得中軸正好指向樂隊的中心，同時根據實際情況調整兩支M傳聲器以及一支S傳聲器的位置，使得聲音達到最佳效果的展示。

當傳聲器安裝好的時候，試音的時候，應當讓樂隊演奏表演中的最強烈的部分，從而對每支傳聲器進行調整，這樣確保在正式演出的時候達到最佳的音響效果。當然，我們在對傳聲器調整好的時候，是不允許隨意進行更改的，這點應該引起注意。

3.3 雙MS制的縮混

在聲音的錄制結束后，我們將所錄制的聲音進行音頻的導入，制作出5.1聲道的音頻信號。具體的方法主要如下所示：

1）利用軟件，將M與S進行疊加，從而形成3個聲道，利用軟件相對于傳統的調整具有使得聲音更加清晰，噪音可以減小到最小，同時在對聲音進行調整的時候比較自由。

2）將S信號調整到膜片的正對面方向。

3）新建一個音軌，將S信號調整到與之相反的方向，中央的聲道是直接將M聲道進行分配的。后方的調整與前方的調整方法是一致的，在這里不贅述。在進行調整的時候，我們所做的是要仔細觀察電平的大小，使比例協調，從而環繞聲能夠更加完美的表現。經過實驗，雙MS制式下的作品，聲音非常準確，空間感表現強烈。在真實現場錄制的聲音要比這所達到的效果更加完美。因此，雙MS制式廣泛的應用于各種聲音錄制中，這和其自身的優勢是分不開的。

4 結論

在現代化技術發展的今天，進行了多種制式的比較下，MS制式與雙MS制式展示出了其他制式無法比擬的優越性，MS式與雙MS制式因為有著本身的優越性而被各影視以及錄音大量使用。

本文結合個人多年工作經驗，就MS制與雙MS制進行了認真的探索，詳細的分析了MS制的由來以及原理，論述了MS制式的特點，這是相對于AB制式、XY制式以及ORTF制式而言的。并論述了這幾種制式錄音結束后處理上的區別以及拾音方面兼容性的討論，最后論述了雙MS制式以及環繞聲錄音，從雙MS制式的概念到兩種擺放模式再到具體的應用案例以及雙MS制的縮混。通過對MS制以及雙MS制的前期研究，將在IOSONO 3D全息聲錄音系統下聲音空間、定位的呈現以及后期的混錄方式、流程提供參考依據和數據。并在后期的實際案例運用時得到更為準確的數據和總結。

參考文獻

[1]尚科臣.淺談MS制與雙MS制拾音[J].演藝科技，2016（11）：8-12.

[2]張維娜.XY拾音制式與MS拾音制式的等效轉換[J].電聲技術，2007，31（10）：22-25.

[3]李偉.AB拾音制式中時間差對立體聲重放聲像定位的影響[J].中國電影電視技術學會影視科技，2002：10-13.

[4]張巍.論5.1環繞立體聲錄音技術在音樂會中的應用[D].北京：中央音樂學院，2016.

[5]徐真德.基于“5.1聲道回放制式”的音樂環繞聲錄音技法研究[D].上海：上海音樂學院，2010.endprint