導(dǎo)讀:定位,這是一個(gè)簡(jiǎn)單又復(fù)雜的名詞,如果在一般的生活中來(lái)說(shuō),定位或許就是找準(zhǔn)位置在哪里,這是一件非常容易理解的事情。但如果是對(duì)于從事音響行業(yè)的朋友來(lái)講,聲場(chǎng)定位的問(wèn)題就顯得尤為重要了。
很多初燒或者是已經(jīng)在燒的朋友們?nèi)匀粺o(wú)法弄明白定位的問(wèn)題,比如怎么叫做定位精準(zhǔn),怎樣的定位才是精準(zhǔn)的,關(guān)于聲音從什么地方傳出來(lái),應(yīng)該怎么去判斷這些一大堆的問(wèn)題。
本文將從人的雙耳效應(yīng)談?wù)勁袛嗦曉捶轿坏闹匾鶕?jù),以及影響定位的因素等幾個(gè)方面做簡(jiǎn)單的梳理。
一、人的雙耳效應(yīng)
定位簡(jiǎn)單地來(lái)理解其實(shí)就是人判斷聲音在空間位置中的能力,我們知道人的耳朵其實(shí)是比較靈敏的,它不僅能夠判定聲源的方向,同時(shí)也能夠判定聲源的遠(yuǎn)近。
之所以我們能夠判斷聲音方位的原因是聲音達(dá)到每只耳朵的時(shí)間稍有不同,人腦正是利用這種差別以及一些其它的信息來(lái)構(gòu)建一個(gè)虛擬的三維空間從而對(duì)聲源進(jìn)行定位識(shí)別的。
人耳在對(duì)聲源進(jìn)行定位的時(shí)候需要向聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)中樞提供判斷信息,這個(gè)判斷定位的信息來(lái)自于聲源發(fā)出的聲波傳遞到人雙耳處的時(shí)間差異以及聲壓級(jí)差。
1.時(shí)間差效應(yīng)
這是我們辨別聲音位置的重要依據(jù)之一。原理是:如果一個(gè)聲音來(lái)自于聽(tīng)音者的正前方中軸線上,那么這個(gè)聲音到達(dá)雙耳的距離就應(yīng)該是相等的,聽(tīng)者就會(huì)覺(jué)得這個(gè)聲音來(lái)自于正前方的位置。
如果這個(gè)聲音來(lái)自于聽(tīng)音者的右側(cè),那么右耳就會(huì)比左耳先聽(tīng)到這個(gè)聲音,所以便會(huì)判斷聲音來(lái)自于右前方。
所以聲源偏離正前方中軸線的角度越大,兩耳朵的聽(tīng)音時(shí)間差異也就越大。
2. 聲強(qiáng)差效應(yīng)
這是我們判斷聲源方位的另一個(gè)重要根據(jù)。它的原理是:如果一個(gè)聲音來(lái)自于聽(tīng)音者正前方的中軸線上,那么這個(gè)聲音達(dá)到雙耳的聲強(qiáng)度應(yīng)該也是相等的,所以聽(tīng)音者就會(huì)覺(jué)得這個(gè)聲音來(lái)自于正前方。
如果聲音來(lái)自于聽(tīng)音者的右側(cè),那么頭部對(duì)于聲波形成障礙減弱了聲音到達(dá)左耳的強(qiáng)度,所以人們便會(huì)判斷聲音來(lái)自于右側(cè)。
同理聲源偏離正前方中軸線的角度越大,雙耳聽(tīng)到的聲音強(qiáng)度差異也就越大。
雙耳效應(yīng)正是來(lái)自于以上這些理論:人用兩只耳朵一起聽(tīng)時(shí)才能提高對(duì)于聲音的定位能力,因?yàn)橹挥靡恢欢鋬H能夠決定除了方向上的響度、音色、音高等屬性,但不能夠具體確定聲源的方向和準(zhǔn)確位置。
當(dāng)兩只耳朵一起使用時(shí),聲源發(fā)出的聲波傳播到兩只耳朵中的距離、時(shí)間和強(qiáng)度有所差別,才能夠?qū)β曉催M(jìn)行準(zhǔn)確的定位。
二、影響人們定位的因素
人的頭部會(huì)對(duì)于頻率高的聲音產(chǎn)生衰減的,其實(shí)頻率低的聲音要比頻率高的聲音更容易繞過(guò)頭部,而一只耳朵中聽(tīng)到中高頻逐漸衰減的聲音會(huì)被當(dāng)做是離這只耳朵更近的聲音。其實(shí)我們的耳朵判斷聲源方向性還是相當(dāng)準(zhǔn)確,相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)于遠(yuǎn)近距離的判斷要稍差一些。
人的雙耳間實(shí)際距離大概在16-18厘米,是800-10000聲波波長(zhǎng)的一半,因此對(duì)于在這個(gè)頻率范圍之外的聲音不會(huì)產(chǎn)生方位感。
對(duì)于700Hz以下的低頻雙耳雙耳聽(tīng)到的從側(cè)面發(fā)出的聲音已經(jīng)基本上不會(huì)感覺(jué)到太大的差異。
這就需要利用左右耳所聽(tīng)到的聲音相位差來(lái)作為提示的信息:由于頻率低的聲波波長(zhǎng)比頭部的尺寸要大很多,所以一只耳朵會(huì)聽(tīng)到相位上擁有一些不同的聲波,就能對(duì)于聲源的位置產(chǎn)生提示。
人腦對(duì)于這些合成的增強(qiáng)和抵消聲音進(jìn)行處合在從而來(lái)判斷聲源方向,這就是耳廓效應(yīng),這種效應(yīng)主要對(duì)于4000Hz以上的聲音才會(huì)產(chǎn)生定位作用。
通常在聲音的頻率高于1400Hz時(shí),強(qiáng)度差起到主要作用,而低于1400Hz時(shí),時(shí)間差則起到主要作用。
耳朵對(duì)于聲源方向的判別,在水平方向上是比豎直方向上更好的:在水平方向0角度時(shí),正常人在安靜的環(huán)境中能夠辨析出1-3度的水平方向角度變化,人們對(duì)于60度以下角度的判別能力都是很高的,但超過(guò)這個(gè)角度后辨別的能力就會(huì)迅速下降。
三、喇叭的擺位關(guān)系到聲場(chǎng)表現(xiàn)
了解雙耳效應(yīng)及其運(yùn)行的機(jī)制能夠易于我們理解很多問(wèn)題。
1、以汽車音響為例
喇叭擺在我們正前方的位置,我們坐在音響后方的中軸線位置上就會(huì)感覺(jué)聲音是從兩個(gè)喇叭之間傳出的,而一般我們都是做在主駕駛位,左側(cè)的音響播放時(shí)間提前了,那么我們就會(huì)感覺(jué)聲像在左側(cè)。
音響之間的間距是聲場(chǎng)中心聲像定位之間的一種平衡,但一般汽車音響的喇叭的位置是固定不變的,人們感受聲場(chǎng)信息正是通過(guò)“強(qiáng)度立體聲法”和相位差(時(shí)間差)法來(lái)確定正確聲像定位的。
強(qiáng)度立體聲法:通過(guò)增強(qiáng)左右側(cè)喇叭的音量來(lái)控制聲場(chǎng)轉(zhuǎn)移
時(shí)間差法:通過(guò)延時(shí)播放左右側(cè)喇叭來(lái)控制聲場(chǎng)轉(zhuǎn)移。
2、聆聽(tīng)交響樂(lè)時(shí)
比如我們使用好的聲像定位系統(tǒng)能夠讓我們?cè)隈雎?tīng)交響樂(lè)的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)首席小提琴演奏員的聲音在前方的位置上,但木管樂(lè)器的聲部則是在弦樂(lè)器的后方,銅管樂(lè)器又更遠(yuǎn)一些在木管樂(lè)器的后方,打擊樂(lè)的演奏聲音則是從最后一排中發(fā)出來(lái)的,同現(xiàn)場(chǎng)聆聽(tīng)差不多。
這其實(shí)正是因?yàn)槁晥?chǎng)的作用:演奏廳中的混響已經(jīng)包圍著所有的樂(lè)器,聆聽(tīng)室已經(jīng)隱退由演奏廳代替了!我們聽(tīng)到的聲音不再是一個(gè)平面上發(fā)出的,而是一個(gè)立體的空間中發(fā)出的聲音。