人头立体声拾音技术简述

石慧

摘 要：本文叙述了人头立体声拾音技术的意义及原理，对比分析房间立体声与人头立体声的差异和优缺点，介绍了几种相关的拾音制式，分析人头立体声的实用市场前景。

关键词：人头立体声;声像;拾音制式

人类对立体声的探索已有百年的历史，随着科技的发展，立体声拾音技术一直在不断创新。立体声的实际应用主要以“双耳效应”作为理论依据，使人根据声音到达双耳的时间差、强度差、相位差和音色差辨别出声音的方位。常见的时间差、强度差及“混合”拾音方法都建立在双耳效应的理论上，而这些拾音技术均是针对房间立体声而言的。随着对立体声的深入研究，人们发现仅仅依靠双耳效应是不够的，在声音从声源传播至人耳处的过程中，人的身体、头部会对声音产生一定影响，即“头相关传播函数”。房间立体声是无法接收到此种信息，且在利用耳机进行房间立体声重放的时候，由于声源多在人头内部，易产生头中效应，声音缺少空间感临场感，会导致声场重放的不自然。针对上述问题，人们想到了与相对于房间立体声而言的另一种形式——人头立体声。

人头立体声，顾名思义，其录音方式与人头紧密相关。立体声大体可分为两类：房间立体声和人头立体声。房间立体声的拾取和重放离不开房间，受声学环境的影响;人头立体声的重放则与房间无关，其声像随人头的运动而运动。两者的本质区别是，房间立体声必须用扬声器进行立体声重放，人头立体声必须使用耳机进行立体声重放。

人头立体声拾音的优点在于，可以考虑到人头的遮蔽效应，换句话说，人头立体声可以拾取到房间立体声的所有拾音制式都无法拾取到的音色差。其原理是，人头对声音存在遮蔽效应和掩蔽效应，绕射效应使低频通过，遮蔽效应阻止高频通过，因而到达一只耳朵的声音是原来的音色，到达另一只耳朵由于遮蔽效应使高次泛音强度明显降低，使得音色产生了改变，产生了音色差。且在利用扬声器进行立体声重放时，一侧扬声器发出的声音可以被两只耳朵听到，这样会造成声像的混乱，且听音房间的声学特性对重放有影响，这容易引起声音的失真。利用耳机进行重放，可以避免听音房间特性造成的信号畸变，不受听音房间声学特性的影响，也不受其他声学条件的干扰。人头立体声因其受人为因素影响小，且对声场的描述较为准确，也被称作“自然听音”。

人头立体声拾音方式有下列几种：OSS拾音制式，仿真头拾音制式，人工头（真人头）拾音制式，球面拾音制式，SASS（CROWN）制式和CLARA拾音制式。OSS拾音制式是所有人头立体声拾音方法中唯一可兼容扬声器立体声重放的制式，拾音时一般不使用辅助传声器。传声器系统如图所示，使用了两个全指向传声器，间距为17cm，中间设置有一个直径为30cm的圆盘（声障板）。此制式可以表现良好的音响平衡和聲音的纵深感，还有很好的音色差特性。

人工头拾音和真人头拾音制式均是借助人头进行的录音方式。人工头拾音制式是以木料和塑料为材料，运用仿生学及电声技术相关原理做成的假人头，在其耳道末端放置两个全指向传声器，分别将拾取的信号输出给立体声的左右通道。真人头拾音制式是在真人头的耳道口放置两个微型传声器，类似于人戴耳机的形式。此两种拾音制式的录音效果相同，录制的声音临场感较好，双耳间的声音信息丰富真实，可保留较多的头相关函数信息。限制在于，人头拾音的制式必须用耳机进行重放，最好在最佳听音位置进行拾音，且录音过程中人头不能晃动，否侧会造成声像漂移的现象，在录音过程中有一定难度。同时周围环境也不可以有噪音，尤其应注意衣服的摩擦声。

球面拾音制式的系统为一个直径为20cm、表面较粗糙、质地较硬的圆球模拟人头，在圆球两侧放置两个全指向传声器，亦称“球面传声器”，与人耳的频率特性一致。

SASS（CROWN）拾音制式使用造型奇特的物体，在其表面作特殊的声吸收和反射处理，与物体两侧、间距17cm处安放两个界面传声器，也称“皇冠拾音制式”。

CLARA拾音制式使用透明的有机玻璃模拟人头造型，在其两侧放置两个特殊的全指向传声器。

上述的拾音制式均是利用拾取声道间的强度差、时间差、相位差和音色差以追求真实的立体声效果，使用简单，效果真实，一般不使用辅助传声器。从声像定位的意义上讲，必须用耳机对人头立体声进行重放，如果将人头立体声录制的节目源用扬声器进行重放，将会产生低频向两个扬声器中间集中，高频向两扬声器靠拢的现象，造成声像定位的混乱。人头立体声的局限亦在于，其必须由耳机进行重放的重放形式不兼容主要以扬声器进行重放的传统立体声相关节目。虽然利用OSS拾音制式录制的节目源用扬声器重放时效果较为理想，但目前还没有人头立体声和房间立体声两种方法兼容的成功例子。

就人头立体声的应用市场及前景看，其潜力是很大的。人头立体声剔除了房间立体声在声学环境上的限制，在听感上更饱满，且耳机可以随时随地使用，其价格也比扬声器便宜许多，在英国、德国都有使用人工头制式录音的立体声广播，也有发行的人工头录制的磁带和CD产品，在网上的各类音乐、视频网站我们也可以找到人头立体声的相关声源，且它们均会提示人们使用耳机进行重放。人们对人头立体声的反馈评价较好，但市面上利用人头立体声拾音技术录制的作品较少，且大多造价高昂。国内的消费者想订购此类CD时，支付和运输过程亦十分繁琐。但总体来说，人头立体声由于其拾音制式的简便及声音效果空间感十足的特点，是极具有发展前景的。目前此领域仍有待人们进行更深入的研究以及推广。

参考文献：

[1]李伟 袁邈桐 李洋红琳.立体声拾音技术[M].北京.中国传媒大学出版社，2018

[2]天价CD林俊杰一张400，人头录音真有这么牛[J/OL]http：//www.sohu.com/a/233613354 121611

[3]孙皓.让耳机发烧族惊喜的 仿真人头录音[I].录音圈鸟瞰，2001.5