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声音基础知识365-第14课-混响特征和各种参数

 唐铁钢 2017-06-07

     

为了研究的方便,声学上把混响分为几个部份,规定了一些习惯用语。混响的第一个声音也就是直达声(Directsound),也就是源声音,在效果器里叫做 dry out (干声输出),随后的几个明显的相隔比较开的声音叫做“早反射声”(Earlyreflectedsounds),它们都是只经过几次反射就到达了的声音,声音比较大,比较明显,它们特别能够反映空间中的源声音、耳朵及墙壁之间的距离关系。后面的一堆连绵不绝的声音叫做 reverberation。


大多数的混响效果器会有一些参数选项给你调节,接下来讲讲这些参数具体是什么意思。


(一)衰减时间(Decay time


也就是整个混响的总长度。不同的环境会有不同的长度,有以下几个特点:


空间越大,decay 越长,反之越短。空间越空旷,decay 越长,反之越短。空间中家具或别的物体(比如柱子之类)越少,decay 越长;反之越短。空间表面越光滑平整,decay 越长,反之越短。


因此,大厅的混响比办公室的混响长;无家具的房间的混响比有家具的房间长;荒山山谷的混响比森林山谷的混响长;水泥墙壁的空间的混响比布制墙壁的空间的混响长 ……


一般很多人喜欢把混响时间设得很长。其实真正的一些剧院、音乐厅的混响时间并没有我们想象得那么长。例如波士顿音乐厅的混响时间是 1.8 秒,纽约卡内基音乐厅是 1.7 秒,维也纳音乐厅是 2.05 秒。


(二)前反射的延迟时间(Predelay


就是直达声与前反射声的时间距离。空间越大,Predelay 越长,反之则越短。因此,大厅的 Predelay 比办公室的长;而隧道的空间虽然大,但是它很窄,所以 Predelay 就很短。想要表现很宽大空旷的空间,就把 Predelay 设大一点。


(三)wet out


也就是混响效果声的大小。有以下几个特点:


wetout 与空间大小无关,而只与空间内杂物的多少以及墙壁及物体的材质有关,墙壁及室内物体的表面材质越松软,wet out 越小;反之越大空间内物体越多,wet out 越小;反之越大 墙壁越不光滑,wet out 越小,反之越大,墙壁上越多坑坑凹凹,wet out越小,反之越大


因此,挤满了人的车厢的混响就比空车要小得多;放满了家具的房间的混响就比空房间要小;有地毯的房间的混响比无地毯的小;森林山谷的混响比荒山山谷的混响要小


(四)高低频截止(low cut / high cut


这个参数在有些效果器里是以 EQ 的形式来表现的,例如 Waves 的 RVerb。


这项内容实际上跟现实情况没有太直接的联系,它只是为了我们做混响处理时声音好听而设计的。不过它也能表现高频声音在传播中损失比较厉害的现象。后面我们有具体的解释。


一般在做处理的时候,为了混响声的清晰和温暖,都会把低频和高频去掉一部份。只有在表现一些诸如“宇宙声”等科幻环境时,才把高低频保留。


另外有些效果器也把这个叫做“color”(色彩)。例如 TC 的效果器就是 color。color也就是“冷”和“暖”的感觉,高频就是冷,低频就是暖。所以这些效果器用颜色来表示高低频截止,暖色(红)表示混响声偏向低频,冷色(蓝)表示混响声偏向高频。上面给大家看的 Waves 的 RVerb 的 EQ ,它分别用橙色和蓝绿色来做那两个点,也是出于此目的。


补充:


高低频截止实际上在现实中是不存在的,现实中的普遍现象是:低频声音的混响无论是声音大小还是衰减时间,都要比高频声音大。这是因为不同频率的声音由于波长不同,因此绕过障碍的能力不同,高频声音波长短,不容易绕过障碍,低频声音波长长,容易绕过障碍。加上它们在空气中传播时的衰弱程度不同(频率越高越容易衰弱),被墙壁吸收的程度不同(频率越高越容易损失),所以不同频率的声音的混响时间和大小是不相同的。在真实世界中,在大多数中小空间里,越低的声音具有越长的混响时间,越高的声音具有越短的混响时间,而不可能做到反过来。如何做到降低低频混响是任何一个录音棚头疼的难题。唯独有一种情况,是低频混响小于高频混响的,那就是很大的空间,并且里面布满了由硬质材料制成的障碍和表面,比如采用硬塑料凳子和水泥墙壁地板的室内体育馆。


我们从某音乐厅的真实 IR 的频谱中可以很清楚地看到这个规律。因此,有的混响效果器还会有不同频率的声音的衰弱程度的设置项目。但是也有很多效果器却没有这项内容。


(五)不同频率的不同衰弱程度(Damp


接着上面说。这个项目在有些混响效果器里没有提供。另外在采样混响器里也基本上不提供这个项目,因为采样混响的不同频率的不同衰减程度的特性已经包含在 IR 里面了。例如 Waves RVerb 提供了这个项目。另外有的效果器只有一个参数设置,就是“damp”或者“damping”,就是让高频更快地衰减。8zo Uw$iF-一般来说混响中的高频是很容易大幅度衰减的。空间越大,空间内物体越多,物体和墙壁表面越不光滑,高频的衰减就越厉害。只有在中小空间中,并且空间表面比较光滑的情况下,高频的衰减才与低频接近。但我们做音乐混音的时候,有时为了声音的好听,也并不一定要遵循高频更容易衰弱的自然规律。


(六)不同频率的不同的混响时间


有的效果器也提供了不同的衰减时间给你调节,英文是 High-frequency decay and low-frequency decay ,或者别的叫法,例如 Ultrafunk Reverb 就可以设置不同的衰减时间。这个特性与前面的 damp 基本一致。一般来说混响中的高频的持续时间肯定比低频要短。空间越大,空间内物体越多,物体和墙壁表面越不光滑,高频的持续时间就短,与低频的差距就越大。只有在中小空间中,并且空间表面比较光滑的情况下,高频的时间才与低频接近。以上的三个与频率有关的参数,并不是所有的效果器都提供,有的全部提供,有的提供了其中两个甚至一个。如果没有全部提供的话,你可以用其他参数之一来代替没有提供的参数,因为它们之间的特性比较接近。


(七)散射度(Diffusion


传统上是叫做 Early reflections diffusion(早反射的散射度)。我们知道早反射就是一组比较明显的反射声。这些反射声的相互接近程度,就是 diffusion。墙壁越不光滑(例如铺上了地毯的),声音的散射度就越大,反射声越多,相互之间越接近,混响是连声一片的,声音很温和;墙壁越光滑(例如玻璃),声音的散射度就越小,反射声越少,相互之间隔得越开,混响声听起来就比较接近回声了,声音很清晰。因此,对于一些延音类的声音,比如 organ ,合成弦乐,可以使用较小的 diffusion ,声音就比较漂亮清楚;对于脉冲类的声音,比如打击乐、木琴等,可以使用较大的 diffusion ,混响就比较 smooth。有些效果器里也有 diffusion 这个参数,但是具体的定义不太一样。在某些效果器里,diffusion 是指反射声的无规律程度,空间的形状越不规则(例如山洞、教堂里),墙壁越不光滑,反射声音的出现越没有规律,diffusion 越大;空间的形状越规则(例如无家具的住宅、空的教室),墙壁越光滑,反射声的出现越有规律,diffusion 越小。


(八)混响密度(Reverb density


这个参数的意思跟 diffusion 差不多,只是针对早反射之后的混响部份的。很多效果器并不提供 density ,而是用 diffusion 来控制整个混响。


(九)空间大小(Room size


这个应该很好理解,空间可以体现出声场的宽度和纵深度。不过不同的效果器在这个上面会有不同的算法。另外,采样混响器不会提供这个参数,因为空间大小已经体现在 IR 中了。


(十)早反射音量(Early reflections level


也就是早反射的声音大小。很多效果器可以让你独立调节早反射和后面的混响的声音大小。


(十一)立体声宽度(Width


有的混响效果器有这样的参数,如果把这个值设大,那么效果器会做手脚使 IR 的左右差异变得很大,立体声感觉就出来了。


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