武漢金帝音響有限公司      
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        技術交流
    

                  人聲效果的精細處理


 
    對人聲效果的處理,大多數人都是使用反復試探性調節的方法,以尋找音感效果最好的處理效果。此種調音方式的不足十分明顯:
(1)尋找一個理想的調音效果,需經多次猜測,所以需要教長的時間。
(2)較好的調音效果常常是偶然遇到的,這對于調音規律的歸納總結沒什么幫助,并且以后也不易再現。
(3)不同設備的各項固定參數和可調參數都不盡相同,因而使用某一設備的經驗,通常都無法用于另一設備。
發展到目前的效果處理設備,用于改變音源音色的技術手段并不太多,其中比較常用的只有頻率均衡、延時反饋、限幅失真等3種基本方法,然而這些效果處理設備的不同參數組合所產生的音色則大相徑庭。
     效果處理器的參數設置可以有很多項,尤其是延時反饋,這種模擬混響效果參數的設置理論上可達幾十項之多。當然這些專業性極強的參數,大多數人都難以理解,也不知道如何理解。因此,大部分效果處理設備都只設置一、二個可調參數,并且其可調范圍也比較狹窄。這種調整簡單的效果處理設備容許人們在上面進行嘗試性調整,而不會出現太大的問題。但對于效果處理要求更為精細的調音場合,例如在多軌錄音系統當中,則必須使用更為專業的效果處理設備,用以做出更為精細的效果處理。
    頻率均衡
    很明顯,頻率均衡的分段越多,效果處理的精細程度也就越高。除了圖示均衡,一般調音的均衡單元通常只有三四個頻段,這顯然滿足不了精確處理音源的要求。為了能足夠靈活的對人聲進行任意的均衡處理,我們建議使用增益、頻點和寬度都可調整的四段頻率均衡。
    多數頻率均衡的可調參數只有增益一項,然而這并不意味著其他兩項參數不存在,而且這兩項參數為不可調的固定參數。當然這兩項參數設置為可調也并非難事,但這些會增加設備的成本,并使其調整變得復雜化。所以增益、頻點和寬度都可調整的參量均衡電路,通常只有在高檔設備上才能見到。
    實際上,增益、頻點和寬度都是可調整的頻率均衡,幾乎不可能使用胡猜亂試的方法找出一個理想的音色。在這里我們必須研究音頻信號的物理特性、技術參數以及他在人耳聽感上的對應關系。
    人聲音源的頻譜分布比較特殊,就其發音方式而言,他有三個部分:一個是由聲帶震動所產生的樂音,此部分的發音最為靈活,不同音高、不同發音方式所產生的頻譜變化也很大;二是鼻腔的形狀較為穩定,因而其共鳴所產生的諧音頻譜分布變化不大;三是口腔氣流在齒縫間的摩擦聲,這種齒音與聲帶震動所產生的樂音基本無關。
    頻率均衡可以大致的將這三部分頻譜分離出來。用語調節鼻音的頻率段在500Hz,以下均衡的中點頻率一般在80~150Hz,均衡帶寬為4個倍頻程。例如,可以將100Hz定為頻率均衡的中點,均衡曲線應從100~400Hz平緩的過渡,均衡增益的調節范圍可以為+10Db~-6dB。這里應提醒大家的是:進行此項調整的監聽音箱不得使用低頻發音很弱的小箱子,以避免鼻音被無意過分加重。
人聲樂音的頻譜隨音調的變化也很大,所以調節樂音的均衡曲線應非常平緩,均衡的中點頻率可在1000~3400Hz,均衡帶寬為六個倍頻程。此一頻段控制著歌唱發音的明亮感,向上調節可溫和地提升人聲的亮度。然而如需降低人聲的明亮度,情況就會更復雜一些。一般音感過分明亮的人聲大多都是2500Hz附近的頻譜較強,這里我們可用均衡帶寬為1/2倍頻程,均衡增益為-4dB左右的均衡處理,在2500Hz附近尋找一個效果最好的頻點即可。
    人聲齒音的頻譜分布在4kHz以上。由于此頻段亦包含部分樂音頻譜,所以建議調節齒音的頻段應為6~16KHz,均衡帶寬為3個倍頻程,均衡中點頻率一般在10~12KHz,均衡增益最大向上可調至+10Db;如需向下降低人聲齒音的響度,則應使用均衡帶寬為1/2倍頻程,均衡中點頻率為6800Hz的均衡處理,其均衡增益最低可向下降至-10Db。
    由以上分析可以看出,對人聲進行頻率均衡處理時,為突出某一音感而進行的頻段提升,都盡量使用曲線平緩的寬頻帶均衡。這是為了使人聲鼻音、樂音、齒音三部分的頻譜分布均勻連貫,以使其發音自然、順暢。從理論上講,應使人聲在發任何音時,其響度都保持恒定。
    為了在不破壞人生自然感的基礎上對其進行特定效果的處理可以使用1/5倍頻程的均衡處理,具體有以下幾種情形:
(1)音感狹窄,缺乏厚度,可在800Hz處使用1/5倍頻程的衰減處理,衰減的最大值可以在-3dB。
(2)卷舌齒音的音感尖嘯,"噓"音缺乏清澈感,可在2500Hz處使用1/5倍頻程的衰減處理,衰減的最大值可以在-6Db。
   對音源的均衡處理,最好是使用能顯示均衡曲線的均衡器。一般數字調音臺均衡器上的均衡增益調節鈕用"G"來標識,均衡頻率調節鈕用"F"來標識,均衡帶寬調節鈕用"F"或"Q"來標識。
   延時反饋
   延時反饋是效果處理當中應用最為廣泛,但也是最為復雜的方式。其中,混響、合唱、鑲邊、回聲等效果,其基本處理方式都是延時反饋。
1、混響
混響效果主要是用于增加音源的融合感。自然音源的延時聲陣列非常密集、復雜,所以模擬混響效果的程序也復雜多變。常見參數有以下幾種:
混響時間:能逼真的模擬自然混響的數碼混響器上都有一套復雜的程序,其上雖然有很多技術參數可調,然而對這些技術參數的調整都不會比原有的效果更為自然,尤其是混響時間。
高頻滾降:此項參數用于模擬自然混響當中,空氣對高頻的吸收效應,以產生較為自然的混響效果。一般高頻混降的可調范圍為0.1~1.0。此值較高時,混響效果也較接近自然混響;此值較低時,混響效果則較清澈。
擴散度:此項參數可調整混響聲陣密度的增長速度,其可調范圍為0~10,其值較高時,混響效果比較豐厚、溫暖;其值較低時,混響效果則較空曠、冷僻。
預延時:自然混響聲陣的建立都會延遲一段時間,預延時即為模擬次效應而設置。
聲陣密度:此項參數可調整聲陣的密度,其值較高時,混響效果較為溫暖,但有明顯的聲染色;其值較低時,混響效果較深邃,切聲染色也較弱。
頻率調制:這是一項技術性的參數,因為電子混響的聲陣密度比自然混響稀疏,為了使混響的聲音比較平滑、連貫,需要對混響聲陣列的延時時間進行調制。此項技術可以有效的消除延時聲陣列的段裂聲,可以增加混響聲的柔和感。
調治深度:指上述調頻電路的調治深度。
混響類型:不同房間的自然混響聲陣列差別也較大,而這種差別也不是一兩項參數就能表現的。在數碼混響器當中,不同的自然混響需要不同的程序。其可選項一般有小廳(S-Hall)、大廳(L-Hall)、房間(Room)、隨機(Random)、反混響(Reverse)、鋼板(Plate)、彈簧(Sprirg)等。其中小廳、大廳房間混響屬自然混響效果;鋼板、彈簧混響則可以模擬早期機械式混響的處理效果。
房間尺寸:這是為了配合自然混響效果而設置的,很容易理解。
房間活躍度:活躍度,就是一個房間的混響強度,他與房間墻面吸聲特性有關,此項參數即用于調節此特性。
早期反射聲與混響聲的平衡:混響的早期反射聲與其處理效果特性關系密切,而混響聲陣的音感則不那么變化多端,所以數碼混響器的這兩部分的生成是分開的,本參數就是用于調整早期反射聲與混響聲陣之間響度平衡。
早期反射聲與混響聲的延時時間:即早期反射聲與混響聲陣之間的延時時間控制。此時間較長,混響效果的前段就較清澈;此時間較短,早期反射聲與混響聲就會重疊在一起,混響效果的前段就較渾濁。
除以上可調參數之外,混響效果還有一些其他附屬參數,例如低通濾波、高通濾波、直達/混響聲的響度平衡控制等。
2、延時
延時就是將音源延遲一段時間后,再欲播放的效果處理。依其延遲時間的不同,可分別產生合唱、鑲邊、回音等效果。
當延遲時間在3~35ms之間時人耳感覺不到滯后音的存在,并且他與原音源疊加后,會因其相位干涉而產生"梳狀濾波"效應,這就是鑲邊效果。如果延遲時間在50ms以上時,其延遲音就清晰可辨,此時的處理效果才是回音。回音處理一般都是用于產生簡單的混響效果。
延時、合唱、鑲邊、回音等效果的可調參數都差不多,具體有以下幾項:
*延時時間(Dly),即主延時電路的延時時間調整。
*反饋增益(FB Gain),即延時反饋的增益控制。
*反饋高頻比(Hi Ratio),即反饋回路上的高頻衰減控制。
*調制頻率(Freq),指主延時的調頻周期。
*調制深度(Depth),指上述調頻電路的調制深度。
*高頻增益(HF),指高頻均衡控制。
*預延時(IniDly),指主延時電路預延時時間調整。
*均衡頻率(EQF),這里的頻率均衡用于音色調整,此為均衡的中點頻率選擇。
由于延時產生的效果都比較復雜多變,如果不是效果處理專家,建議使用設備提供的預置參數,因為這些預置參數給出的處理效果一般都比較好。
聲激勵
對音源信號進行淺度的限幅處理,音響便會產生一種類似"飽和"的音感效果從而使其發音在不提高其實際響度的基礎上有響度增大的效果。
一些數碼效果器上也配有非線性飽和效果,他就是對信號的振幅處理,模擬大電瓶信號在三極管上的飽和所引起的非線性,從而產生出"發硬"的音感效果。

由于限幅失真所引起的主要是產生額外的高次諧波成分,因而新設計的激勵器,為了使其處理效果柔和一些,都是通過在音源中家置高次載波成分來模擬限幅失真,營造不那么"嘶啞"的聲激勵效果。
另外,通過一個用于加強高次諧波的高通濾波器對原信號進行處理,然后再疊加在經延時的原信號上,可以營造出音頭清澈的聲效果。顯然、這種處理方式可以產生出不那么嘈雜的激勵處理。
激勵處理類似于音響設備的過載失真,因而對音源的過量激勵,會產生令人不悅的嘈雜感。由于早期音響設備的保真度都不高,人們已經習慣了那種稍顯嘈雜的音響,而對于音感清潔的高保真度音響,反而不太習慣,感覺其發音過分柔弱。在人聲音源當中,除了一少部分經過專門訓練的人之外,大部分的發言都缺乏勁度,因而這里的激勵處理是十分必要的。
對人聲的激勵處理有下面幾種情形:
(1)對人聲樂音的激勵處理,其頻譜分布以2500Hz為中點。此種激勵的效果比較自然舒適、對增加音源突出感的作用也比較明顯。
(2)對人聲鼻音的激勵處理,其頻譜分布以500Hz為中點。此種激勵可以有效地增大人聲的勁度感。

(3)對人聲800Hz附近進行激勵,可以增加音源的喧囂感,當然此處理方式的使用應十分謹慎,最好是只用于搖滾樂的演唱。

(4)對人聲3500-6800Hz范圍內的頻譜,不宜使用激勵處理,因為它容易使音源產生令人不悅的嘈雜聲響。

(5)對人聲的齒音一般應避免使用激勵處理,因為此頻段的失真很容易被人察覺。當然如果是使用激勵效果比較柔和的數字式激勵器,也可以對齒音做輕微的激勵處理,以用于加重齒音的清析感。其處理的頻譜應在7200Hz以上。
歌唱發音的激勵處理通常要保守一些。在實際的調音當中,激勵處理的音感效果有可能隨長時間的聽音而逐漸弱化,所以在調節激勵效果時,時間不要超過10分鐘。
對人聲音源的激勵處理,最好是使用數碼效果處理器。它通常有以下幾項調整參量:
1.輸入增益(Gmn),用于調節輸入電平,注意此處切勿使設備產生過載。
2.調諧頻率(Tuning),根據需要處理的頻段,選擇一個合適的頻率。
3.驅動電平(Drive),用于調整激勵的深度。驅動電平較大時,效果比較嘈雜;驅動電平較小時,效果則比較溫和。
4.混合比率(Mix),即原信號與效果信號的響度比。
效果處理的整體規劃
對人聲音源的精細處理,需要使用1臺全數字式調音臺,至少3臺數字式效果器和一臺數字式激勵器,其連接方式如附圖所示。
首先在調音臺上,使用通道均衡控制單元對人聲進行音色調整,以使其音感得以改善,這里給出幾個常用的例子。
(1)8OOHz附近的頻段可使人產生某種厭煩感,因而是可在此頻段予以最大為15dB的衰減,頻帶寬度為1/5倍頻程,用于改善人聲發音的總印象;

(2)68O0Hz附近的頻段可使人聲產生尖嘯、刺耳的感覺,可在此頻段予以最大為10dB的衰減,頻帶寬度為l/5倍頻程,用以減弱齒音的尖嘯感;

(3)對于發音過亮、有炸耳棍子的感覺者,可在3400Hz處予以最大為8dB的衰減,頻帶寬度為1/3倍頻程;
(4)對于鼻音過重者,可在500Hz以下頻段適當衰減,衰減帶寬為3倍頻程;
(5)齒音的超高頻段由于受人耳靈敏度的影響,需對12KHz處提升6dB(頻帶寬度為2倍頻程),其響度才能與人聲的樂音平衡。
以上均衡處理較適用于現場擴音,如果是多軌錄音或節目轉發,則應將增益的調節量減半。

均衡調好之后,再調節激勵器。先將激勵器的驅動電平和混頻電平調至最大狀態,頻率調諧放在2500Hz,此時如果其發音已顯嘈雜,或音色過硬,可將驅動電平調低,應注意這種調整有變化的是音源的硬度。如果驅動電平調在較高的位置,而只將混頻電平調低,則高硬度聲響的音響保持不變,但它會被未經激勵處理的原聲略微掩蓋。此一現象在激勵深度很強時比較明顯,其中前一種發音給人的聽感就是原聲,后一種則可產生出兩層聲音,它具有增加人聲層次感的效果。

一般1臺激勵器只能處理一個頻段,并且很多單一功能激勵器的連接都要求不能并聯,只能串聯。如需對音源的多個頻段加激勵,這里建議在附圖所示的設備連接當中,混響器應選用含有激勵處理的多重效果器(如YAMAHASPX990),此時就可以用激勵器處理500Hz、800Hz和7200Hz頻段,用混響器上的激勵功能處理2500Hz頻段。
再次提醒大家的是,激勵處理的調整時間不能太長,以免人耳疲勞后,無法準確辨認激勵的程度是否合適。

最后就是調整混響效果。這里的混響效果包含兩個方面,一個是基礎潤飾,另一個是強染色。
混響處理的基礎潤飾,主要是為了增加音源的融和性,但又不能讓人聽出有房間殘響。此處的混響處理的強染色效果,主要是用于為音源生成余音繚繞渲染性,其處理方式有以下3種情形:
(1)生成空間感。使用廳堂或房間混響效果。模擬余音明顯的自然混響效果,是混響處理簡單而又有效的方式,對此效果通道上3500Hz附近的頻段稍作提升,可以產生穿透感良好的高亮度聲響。當然,也有一個缺點,即處理的效果比較渾濁,有時帶有一種"悶罐"聲響。
(2)生成回音。長延時時間的延時反饋處理,可以模擬山谷回音效果;處理的延時時間一般都與演唱歌曲的節奏合拍。為使其效果更具有遙遠感,可對其1600Hz以下和3800Hz以上的頻段適量衰減。模擬山谷回音效果,很多數碼效果處理器上都有現成的程序可供使用。
(3)生成融和的聲背景。余音繚繞的混響效果對人聲音源的美化作用非常有效,幾乎所有的人聲演唱都要使用混響。在不導致其發音變渾,或引起"悶罐"聲的前提下,我們認為混響效果越強越好,但實際常常是混響效果還很弱時,其發音已經變渾,并引起明顯的"悶罐"聲。
為了在不導致其發音變渾,或引起"悶罐"聲的前提下,生成融和的聲背景。下面推薦如下效果處理方式,即延時一混響串聯處理方式。此種處理的延時時間一般為200-600ms,反饋增益40%-60%,混響使用大廳混響效果,混響時間為2-8s。串聯處理后的混響效果要求平滑、連貫。如果處理后的聲響音頭畢露,則可作如下調整,一是縮短延時時間,二是增加混響的響度,三是增大混響的時間。
混響處理的強染色效果,一般都應在基礎潤飾的前提下進行,這樣強染色處理就可以弱一些。

            

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