DPA 话筒大学:沉浸式音频入门-基础知识

官方新闻稿 发布于2025-12-03 暂无评论

本文将对多种形式的沉浸式音频进行定义,并提供若干实用建议,助力你确保沉浸式录音作品达到理想效果。

 



什么是沉浸式音频?

“沉浸式”(Immersive)指的是被某种事物完全包围的状态,例如跳入水中时被水环绕的感觉。然而,沉浸式声音的内涵不止于“包围”,它还包含“环绕感”(Envelopment)。环绕感与空间信息相关,具体而言,是对空间特性的感知体验。

听众的沉浸感,部分源于接收来自各个方向的声音,但这并非全部。不同声道可能包含同一声源从不同角度录制的信息。若所有声道播放完全相同的声音(即多声道单音),则无法产生环绕感。

过去,沉浸式音频曾被称为环绕声(Surround Sound)或3D音频(3D-Audio),即便当时扬声器仅布置在水平平面上。传统环绕声通常为5.1声道(5个全带宽声道加1个带宽受限的低频声道),而新型沉浸式音频格式则更为丰富,例如7.1.4声道(基础层7个声道、1个低频效果声道及4个高度声道)、9.1.4声道,还有杜比全景声(Dolby Atmos)、Auro 3D等格式;在日本,还存在22.2声道格式(基础层10个声道、上层9个声道、下层3个声道及2个低频效果声道)。


沉浸式音频如何制作?

沉浸式音频的制作会运用多种录音与混音技术。针对杜比全景声等格式的电影混音,通常会融合各类音源:单声道音源、立体声音源以及包含空间信息的多声道录音。通过向其中添加“声音对象”(Sound Objects),能够让听众感知到空间事件——例如,一架直升机从后方某个倾斜角度接近时的方位感。时间码(Timecode)与坐标信息会精准控制该声音对象在重放过程中的出现位置与时间,使其仿佛从观众头顶呼啸而过。


环绕声/高阶环绕声

部分音频专业人士会采用环绕声技术,包括所谓的“一阶环绕声”(1st-Order Ambisonics)与“高阶环绕声”(Higher-Order Ambisonics)。一阶环绕声以“ A格式”话筒阵列为基础,该阵列包含4个按正四面体结构排列的心形指向话筒,随后会通过虚拟处理将其重新格式化为“B格式”——包含3个双向指向话筒与1个全向话筒的虚拟配置。

高阶环绕声的物理载体通常是一个直径为10-20厘米的球体,球体表面均匀分布着8个、16个、32个或64个话筒。通过对这些话筒的信号进行混音处理,可获得更清晰的指向特性,从而更精准地还原声源的方向感。该技术的定位精度极高,但要求听众必须处于“最佳听音点”(Sweet Spot)。若听众偏离该位置,通常只能听到距离最近的扬声器发出的声音,无法获得强烈的沉浸感与环绕感。

这种技术在虚拟现实(Virtual Reality)领域应用效果显著,因为在虚拟现实场景中,用户始终处于声场中心。此外,由于所有信号均为“重合信号”(Coincident Signals)——即时间上完全同步,因此该技术也便于将多声道信号简化为更少的声道。



空间录音(Spatial Recording)

适用于音乐制作等场景的其他自然录音方法中,包含一类采用大间距话筒布局的格式。挪威音响工程师莫滕·林德伯格(Morten Lindberg,来自2L唱片公司)曾凭借出色的沉浸式录音作品斩获格莱美奖,他采用的录音方案是以7个全向话筒组成基础层,再搭配4个全向话筒构成高度层。这些话筒之间的间距至少为1米,这种布局能捕捉到大量“非相关声音”(Uncorrelated Sound),让听众产生被声音环绕的沉浸体验。听众的位置对听音效果影响较小,因此该技术不仅适用于音乐录音,还可用于构建能在较大区域内播放的“声景”(Soundscapes)。


去相关(De-Correlation)

在某些混音工作中,声音最初仅来源于少数几个声道(例如基础层声道),其他声道(如上层层声道)的信号则通过“去相关”技术从这些原始声道中衍生而来。该技术需对音频信号进行特殊处理,实际上也适用于大型格式的音响系统(如扩声系统/音乐会音响),因为它能减少“梳状滤波”(Comb-Filtering)带来的不良影响。


扬声器设置与话筒设置的关系

通常,扬声器的设置方式会决定初始的话筒配置方案。因此,一种简单的话筒拾音方法是:为每个扬声器/声道对应布置一个话筒。关键问题在于,如何优先实现核心参数需求——例如定位精度、声场覆盖范围、沉浸感、环绕感、频谱平衡,或是其他特定参数。要同时满足所有这些参数的理想效果,难度极大。 

最有效的解决方式是通过实验尝试不同的配置方案。如前文所述,将指向性话筒近距离摆放,能精准还原声源位置(在最佳听音点处的几何失真较低),这种技术通常是科学还原声景等场景的首选方案。 

采用间距布局的话筒能营造更强的环绕感,既可以使用指向性话筒,也可选用全向话筒。不过,全向话筒在低频拾取方面表现出色,若所有扬声器均具备良好的低频响应,听众便能清晰感受到优质的低频效果。若需要话筒具备一定的指向性,也可在全向话筒上搭配“声学压力均衡器”(Acoustic Pressure Equalizers)使用。


沉浸式录音实用建议

1. 录制过程中,需调节阵列中每个话筒的增益,确保所有话筒的灵敏度一致。
2. 话筒间距越大,环绕感越强,但在部分情况下,指向精度会相应降低。
3. 若扬声器之间的间距较大,则话筒也需采用相应的大间距布局。 



4041-SP 全指向大振膜话筒

4041-SP 大振膜电容话筒的频率响应范围为 10Hz 至 20kHz ,在 8kHz 左右有 4-6dB 的柔和提升。此外,它的本底噪声极低,仅为 8dB(A) 。它还具有增强的声压级承受能力,削波前最高可承受 134dB 声压级。

这款全指向电容话筒设计用于标准的 48V 幻像供电环境。它配备了 MMC4041 大振膜极头,因此该话筒具有卓越的音质。

振膜和外壳均采用不锈钢材质制成。这使得极头对环境温度变化具有独特的抗干扰能力。精密制造的背板安装在石英绝缘体中,以实现最高的电气稳定性。这使得 4041 大振膜电容话筒具有高达 90mV/Pa 的独特灵敏度。 



4006A全指向话筒

4006A 全指向话筒在任何录音场景下都能实现极致的声音还原度,可捕捉到极为丰富的声音细节与深度。其在多种乐器上呈现出的高频特性清晰度令人印象深刻,具备声音自然、灵敏度高、本底噪声低的优势,频率响应范围为 10kHz-20kHz(±2 dB),且响应线性。工程师、广播从业者及音乐人皆可借助它实现清晰、自然且精准的声音还原。这款全指向电容话筒非常适合采用 A-B 立体声对录制交响音乐厅现场,同时在人声拾音、各类乐器的近距离拾音方面也表现出色。

该话筒拥有丰富的配件选择,包括声压均衡器、防尘罩及可更换保护网。这些配件可从声学层面改变话筒的性能:通过更换保护网,能够获得多种独特的频率响应与指向特性,且不会产生电子滤波器可能带来的相位偏移、噪声或失真问题。这些配件包含在立体声套装及环绕声套装中。

图片来源:莫滕·林德伯格/2L唱片公司

 

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