有趣的雙耳效應錄音實驗－老音響資料庫/蘇桑部落格

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引子

　　吃過晚飯,回到二樓的書房,關了門戴起了立體聲耳機。耳機裡的聲音,使我又回到了餐廳,回到了那個我安裝雙耳效應麥克風的假人頭的位置。

　　父親就坐在我──當然是指那個代表我的假人頭──的右邊。我聽到他在翻動報紙的聲音,就像在我身邊一樣,如果我不冷靜一些,很可能會伸手去接過一張來看呢！

　　妹妹仍然嘮嘮叨叨地在訴說著這個月零用錢不夠的原因。母親在廚房裡,關切地說：「上個月規定的事,你全忘了！」

　　接著,是一片寧靜。噢不！廚房裡仍然傳來相當強勁的自來水聲,我們這一帶,一向水壓很高,龍頭稍稍一開,自來水便強勁地噴了出來。那平時聽來很吵雜的聲音──自然還夾雜著母親的洗碗聲──在立體聲耳機裡,聽來竟是如此動人。

　　突然,妹妹一聲尖叫,她碰落了一只玻璃杯,碎裂聲在我左腳下響起,我本能的跳了起來,躲開碎片,睜開眼,才發現這一切,是來自立體聲耳機的「情況」,於是,像幻夢初醒一般,我挪開耳機,衝出房門下樓......

　　以上這一段像小說一般的描寫,是改寫自日本雙耳效應錄音研究會所發表的一本小冊子。在那本小冊子裡,還有許多有關雙耳效應錄音實驗的動人情節,只是我對日文半懂不懂的,不能把它全摘下來。

　　日本雙耳效應錄音研究會,是由日本一家很有名的立體聲耳機製造廠商,拿波勒克斯(Napolex在台灣由泰孚音響公司代理)公司支助所組成。該會會章大致如下：

　　一、本會稱為日本雙耳效應錄音研究會,總會設在東京新宿區神樂坂6-76號拿波勒克斯公司內,必要時得在各地設立分會。

　　二、本會的宗旨為研究有關雙耳效應的錄音和重播問題,蒐集並交換資料,以提高日本的技術水準。

　　三、本會以雙耳效應系統的愛好者為會員共同組成之。

　　四、本會入會申請,以書面為之,並在繳足會費後,成為會員。

　　五、本會附發表會員實驗錄音和研究報告等作品及主辦或協辦錄音活動外,並關切(供應)雙耳效應錄音所需器材。

　　六、本會會費規定如下：

　　　　入會費：無

　　　　年　費：1.000元日幣。

　　　　特別會費：依實際需要向參加者徵收特別費用。其不足之額,由拿波勒克斯公司支助。

雙耳效應與立體聲

　　看完上面一段介紹,您可能會覺得奇怪,為什麼叫雙耳效應錄音,而不就叫立體聲錄音呢？這裡有一個很重要的觀念,先要弄清楚它。

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　　人在生理上,有兩種感官,是藉其感覺間的交互差異產生所謂立體感(辨別遠近及方向)的,這兩種感官,一是眼睛一是耳朵。那麼什麼是交互差異呢？因為人有兩隻眼睛一對耳朵,各長在不同的位置,一左一右,左眼看物體的左側多一點,左耳聽左邊來的聲音快一點,反之右眼看物體的右側多一點,右耳聽右邊來的聲音快一點,這兩個「信號差」即使很小,但是人腦中的「電腦」(雖然不合邏輯,這樣說,比較容易懂),便藉此算出被看或發聲物體的遠近和方向。

　　當然交互差異,只是產生立體感的因素之一,其他因素諸如：經驗(平面的畫面上,同一物體,畫得大便近,畫得小便遠)、和強度(顏色濃比較近,聲音清晰無回音也近)以及視聽覺間的互相補助等。但是交互差異卻是原始因素,當其他因素消失時(閉著眼睛,辨別一從未聽過的聲音),原始因素便顯得特別重要。

　　我們常用的立體(Stereo)一詞,原先便泛指著由雙目視覺或雙耳聽覺所產生的立體感。例如看立體電影或照片所用的鏡子,我們叫它Stereoscope,立體聲效果錄音即稱為Stereophonic。

　　當立體聲錄音方式(Stereo system)如此普遍地被運用於今天的音響系統之前,便是由於發現人之雙耳具有一如雙目般的功能──亦即雙耳聽覺效應(Binaural hearing effect),才開始立體聲錄音的嚐試。

雙耳效應仍被應用

　　那麼怎樣開始做立體聲錄音的嚐試呢？如果我們能建立一種觀念──把麥克風看成耳朵一般,它是「聽取」聲音的器官,這時,我們便可以做一個假人頭,這個假人頭可以沒有鼻子和眼睛,外型也不一定要維妙維肖,但必須使他有耳朵,包括外耳和裝於耳道中的麥克風「電氣內耳」。這時,我們便可以利用電線,將電氣內耳所聽到的聲音傳到我們的「真耳」。

　　將電氣內耳所聽到的聲音──事實上已變成電氣訊號,還原成真正的聲音,使我們能夠聽到的方法有兩種：一是把電氣訊號送給一對耳機,這對耳機套在兩隻真耳上;另一則為將兩個麥克風的訊號,分別用兩步擴大機(也就是今天所稱的立體聲擴大機)將訊號放大,然後去推動平放在聽者前方相距若干距離的一對喇叭(這種兩隻喇叭安置的方式,在今天亦已習稱為立體聲喇叭系統),讓喇叭發聲。

　　以上兩種方法,自然以前者比較合乎雙耳聽覺的邏輯,而後者,由於在假人頭的兩耳中,已產生了聽覺時差,當這兩個含有時差的訊號,重新再由兩個喇叭播放出來時,我們的左耳,並非只聽到左喇叭的聲音,連右喇叭的聲音也會聽到,同樣地右耳除了聽到右喇叭聲音外,當然還聽到左喇叭的聲音,在這般複雜的情形之下,左右耳和左右喇叭,再來一次聽覺差異,使得雙耳聽覺的情況並非如前者那般單純。

　　大多數的Hi-Fi音響系統中,當然是以聆聽喇叭的重播為主,使用耳機只是在怕吵及別人或被別人所吵的一種聆聽方式,因此利用雙耳聽覺所做的錄音,事實上並不能滿足於所謂立體聲音響的要求。

　　現代的立體聲音響錄音,已趨向於更複雜的音場捕捉術──用16、32或更多的麥克風,去捕捉現場的聲音──以企圖達成完整的音響重建理想。即使錄音及重播的技術已進入這樣繁複精密的時代,音場的諸種現象已不是「立體感」所能解釋,但由於「立體感」之所以產生,在根本上仍然來自雙耳效應,是以雙耳效應不僅仍然被廣泛地用來解釋立體聲的原理,而且有關雙耳效應錄音的方式,也被延用於一些較簡便的錄音場合。

怎樣試試雙耳效應錄音

　　知道了雙耳效應和立體聲音響間的關係後,我們很容易地便可以在花費不多的情形下,做一次雙耳效應錄音的試驗。

假人頭的製作

　　如果有興趣的話,第一步工作,當然是要塑造一個假人頭,用什麼材料來做假人頭？大致上並無一定嚴格的限制,譬如說,你可以用石膏來塑製,也可以用布來縫合,而最簡便的方法,則莫過於用保麗龍來切割和膠合了,但是不管用什麼材料做,恐怕你得留意以下兩件事：

　　(1)其質料的軟硬及吸音程度,尤其是外耳的形狀及質料,當然已愈像真人愈好。不過我們如果想到每個人頭顱的形狀、胖瘦,尤其是外耳的樣子並不盡相同,加上頭髮、帽子、飾物等的影響,也許會為我們無法做得唯妙唯肖而覺得可以原諒。

　　(2)不管用什麼質料製成,都應當留有耳道,以便安裝麥克風,並且在後腦部可以掀開以備接線或安裝電池等。

　　根據日本雙耳效應錄音研究會所發行的那本小冊子的建議,以保麗龍的膠合法最為便捷。保麗龍在較大的文具行也許可以買到(美工用的),要不然可以問問廣告工藝社在哪裡買。由於保麗龍的加工非常方便,可割可切,如果覺得切割保麗龍的聲音難聽,更可以拉直一小段(約一尺長)的電熱絲,加上六伏左右的電壓,使之熱而不紅,切起來更是得心應手了。

　　保麗龍不一定要買很厚的,因為用稍稍薄一點的(約1~2吋厚最恰當),你可依據人頭的剖面(橫的直的都可以)形狀,一片片切好,該留空白的先留空,再用南寶樹脂(白色的)膠合起來。如果事先計畫得好,動手做來,恐怕不需半個鐘頭吧！這個工作,我想除非你連拿刀子銷鉛筆都不會,應當很容易就完成了。

麥克風的選擇

　　作好人頭,接著要選擇一對適用而小巧的麥克風。依日本雙耳效應錄音研究會的建議,是以使用目前很流行的小型電容式麥克風為宜,為什麼他沒說,但我猜測,小型電容麥克風至少有以下優點：

　　(1)體積小且成筒形,很容易裝入耳道。

　　(2)如果使用動圈式麥克風,勢必拆掉外罩,這時,很容易感應到哼聲及雜音。

　　(3)同樣的價錢,電容式麥克風無論頻率響應或靈敏度均較動圈式麥克風為優。

　　(4)其接近效應不顯著,同時,靈敏度的反應相當遵守「平方反比律」──這一點對遠近感的形成相當重要。

　　當然,使用這種體積小而廉價的電容麥克風,也有它的缺點,例如或許由於靈敏度太高,高頻響應也好,所以嘶嘶聲較一般麥克風為大,那種嘶聲有點像當我們用雙手扶於耳背(傾聽遠方聲音狀)時所聽到的沙聲一般。還有,它需要接電源。

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　　這種電容式麥克風,在台北市上可以買到,但有時也會缺貨。買了麥克風後,為了提高它的輸出,以備接於擴大機或錄音機的輸入,減少輸送線所感應的雜音,應當將麥克風略作修改,加上一級放大器在筒內(參考附圖說明)。並將連線引出,加上電源,接上隔離線。

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　　由於所用的電源極省,約僅1mA,所以電源用單三號電池兩節即可,如果買不到電池夾,直接將線頭焊到電池上,也不麻煩。

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　　接好線,即可掀開假人的頭蓋骨,將麥克風由內向外塞入耳道內,並將電池用膠布固定在預留的空間中。這樣,一個「會聽」的人頭便算做成了。

試試靈光否？

　　人頭做成,如手邊正好有適當的器材──一付立體聲耳機及一部能插耳機的擴大機或錄音座,不妨立刻可以試試看它聽不聽話了。

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　　器材連接的方法是：由假人頭引出的兩條隔離線,焊上適當的插頭,插到擴大機的Aux輸入上,打開擴大機,插上耳機並套在自己頭上。如果你用的耳機,不是全密閉式的,你可能要把人頭搬到房間外面去,並將房門關閉使聲音隔離。這時,便可以開始體會本文一開頭那般生動的情景了。

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　　如果你使用的耳機是全密閉式的,假人頭和你之間並無需隔離,此時,你可以找個夥伴和你聊聊天看看。你一定會覺得,這個人說話的位置不對勁。以下這一段,便是我感受到最身歷其境的一次：

　　有天晚上,夜很深了,我有意無意的戴著耳機在書房裡寫稿,那個假人頭,被擺在我的桌前和我面對面相對。

　　我的書房有兩個門,一個在左前房通客廳,一個在右後方,通外面院子,但後面這個門很少出入。

　　正當我振筆疾書,只聽得筆尖和稿紙磨擦的沙沙聲之際,突然,後門呀的一聲被打開來了,我嚇了一跳,連忙回頭看個究竟。不料還沒「恍然大悟」之前,我的「那一半」,已笑瞇瞇的站在桌前。

　　可不是嗎？人頭與我面面相對,但是對聽覺來說,它的背後,就是我的背後,於是我前面開門的聲音,當然跑到我的後面去了。

用什麼錄音機

　　有了假人頭,除了嚇唬嚇唬自己外,能夠試一試錄音效果,也許會更有趣一些。如果只是在家裡或者把假人頭搬到大門口的馬路上,錄錄車輛來往的聲音,只要一般家用的立體聲錄音座都可以使用。但是如果想到野外去錄音,就非得考慮電源不可了。

　　戶外電源,一般只有兩種,一種就是乾電池,另外一種為電瓶,如果能利用汽車上的電瓶,自然最方便不過了。然而要使用直流電源,那就不是電源本身的問題,而是錄音座本身是否能使用這個電源的問題了。

　　我在最近一個多星期中,到處試錄所用的機器是向功學社音響部李秀村經理洽借到了YAMAHA最新型的錄音座TC800GL(在此向李經理謝了)。

　　TC800GL卡式座,由一義大利籍工程師Mario Bellini所設計,除去外型結構是依據人體工學所設計,不論使用人是立是坐是臥,操作起來都很方便外,所有按鍵及控制滑片的設計,都很合邏輯而別緻(不只是花招,其更詳細的特點請參考廣告或函功學社索取。)而我之所以選用TC800GL的原因,則主要還是它適於攜帶使用,並且能用三種電源供給(1)交流電(2)9個單二號電池(3)車用12伏電瓶。這樣,使我在做各種錄音時,顯得非常方便。

　　另外,SONY也有一種可供攜帶用且可使用6或12伏電源的錄音座TC152SD不妨也可供大家選擇的參考。

耳機也該選擇

　　如果上面的錄音,只是玩玩,則你用什麼耳機甚至用喇叭來聽都無妨,但是如果認真一點,就非選擇一些立體效果比較好的耳機不可了。

　　因為現在的所謂立體聲耳機,除了少數有特別的Binaural聲學設計之外,一般都只不過將一對或二對小喇叭封閉在一個漂亮的耳墊裡就算了事。這樣的耳機,聽起來雖然也有立體效果,但總不如經過特別設計過的那麼寬暢,而沒有壓力感。

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