錄音技術大倒退？
上次說聽覺心理學時,曾經講過音樂廳裡的音樂音響頻率,可以重疊至10萬赫之境界。這些聞限外的頻率雖然聽不到,卻被皮膚所觸覺得到。現代錄音技術,在理論上本來可以做得或接近做到紀錄10萬赫和重播10萬赫的地步。目前,一些平價的永電體(Piezo)咪高鋒和高音揚聲器的響應範圍,都有扳至5萬赫的能力。而錄音機方面10萬赫響應的大限,對錄音機說是小兒科。故此,模擬式的10萬赫超音波紀錄與重播,實在已經為期不遠了。只可惜電聲界突然將錄音技術來個大躍進式之大倒退;推行數碼錄音的結果,是必須把錄音頻限截止在2萬赫以下。
數碼錄音是一種將持續性的音波先化為小點,然後記錄下來的技術。點數愈密,再造的傳真度亦愈高。小點的密度,決定於標本週率(Sampling Frequency)的多寡,早期數碼錄音有採用4萬赫標本週率者,近期專業數碼錄音,才普遍採用5萬赫為標本週率。無論如何,數碼技術中的標本週率,是把數碼錄音的頻限終止在2萬赫的根由。因為標本頻率必須與音響頻率劃分得清清楚楚,否則後者會對前者產生干擾而導致失真。故此,數碼錄音機上的高頻切削電路,極端重要,它一定要把標本週率以下的超音波徹底清除。濾波週率,要在標本週率之下的一個倍音程以外就開始。數碼錄音若要拓展高頻響應,必須提昇標本週率及改革濾波技術。將來人類研究出每倍音程-100dB的濾波器時,或可採用120.000赫為標本週率,而將數碼錄音的頻應擴展至80.000赫。這無疑要一段相當長的日子,但在這之前,數碼錄音只能做到低失真、無擺抖、寬動態,卻不可能有真實的現場感。
模擬錄音行不得？
模擬式錄音的發展,雖然在響應範圍方面,可以拓張至10萬赫,但其他方面卻又有行不得也哥哥之嘆。第一點：模擬式錄音不能消滅噪音,任何噪音抑制系統督只是把噪音降低,而非消滅他。第二點：模擬式錄音不能消滅抖擺失真。任何發燒友都不難發覺模擬錄音跟數碼錄音的弦樂音色有顯著不同,前者可能較「豐潤」,後者較「生硬」。事實上前者是含有相當數量之抖擺成份.磁帶在經過放音頭時的一剎那,是受了摩擦的影響而稍微被拖慢了一點,直至馬達的運行產生足夠的拉力,把磁帶扯離錄音頭。如此一拖一停的動態,產生了一種模擬錄音所獨有的「？雞聲」,英文叫做Violining,它使弦樂音色變成比真實的更豐潤,其他樂器的音色都有十分含蓄的變化。數碼錄音在放音時都是在準確的計算標本週率之數目,根本沒有抖擺成分。
可見,模擬式錄音從沒有SOTA的條件,數碼錄音的初期,更根本是一項倒退！2萬赫的頻限,當然沒有第二次微商(2nd Derivative)的份兒,那些嚷著擴音器要做到第七微商的專家們,何來用武之地哉？
多咪式錄音的缺點
就算錄音機發展到SOTA,也不會影響是上一群錄音工程師和錄音監製者的主觀,他們是每個人都有自己的一套。同時,每位指揮家對音樂重播的看法,又與電聲學家對音樂重播的看法不同,最不幸的永遠都是付錢的消費者,他們是處於被牽著鼻子走的環境,給你什麼,就要什麼,絕無選擇的自由。
大部分指揮家、演奏家所要求的錄音,是多頻道多咪式錄音。它的優點,是在灌唱片前的最後一刻,都可以在多頻道混音器上「改良」音響畫面組織的平衡度。這是聽覺心理的需要。我們在音樂廳裡聽音樂,那些音響的來和去都是稍縱即逝,追尋已遠的真實時間(Realtime)際遇。假使在合奏樂段裡豎琴或三角鐵的音響被掩蓋,聽眾或不注意,就算注意都不介意。但在聽錄音時,「失落」的樂器和「失聲」的演奏,能使聽者每重覆一次都增加一點「失望」。多咪式錄音的特性,是捕捉一切微絲細眼音響,而且提供事後補救的機會。但多咪式多頻道錄音,卻必先放棄了現場氣氛的基本SOTA條件。多咪式錄音絕對不可能獲得相位整齊的混音效果,每支咪高峰個別位置上所拾得的相位型態,各有參差,把他們混合一起的結果,是立體聲重播時相位的凌亂,形象及定位之不準確。愈是高級的揚聲器,愈是會暴露多咪式錄音的短處。有時,突如其來的一排木管樂器演奏,會被扯到樂隊的前頭,甚至上頭。有時,一輪輕巧的邊鼓演奏,聽來覺得樂器是放在音樂台的最右(或最左)之前排。更糟的,是一些樂器在演奏的不同時間,出現不同的定位。又因為錄音時各頻道之平衡度,跟混音時有差別,所做出來的母帶不僅改變了平衡度,連殘響特性和每種樂器現場演奏之音色也有改變。我們甚至分得出經電子強調的音色,和現場天然強調的音色。
單點式和Ｔ式錄音
反對多咪式錄音的人,或者贊成T式或單點式錄音。T式是用三支咪高峰,左右各一,指揮頭頂加一支輔助用。單點式錄音是把立體聲或四聲道咪高峰組合,安排在現場空間中最有效的一點上,各單位咪高峰在當時所拾得的的相位是統一的,就像人的雙耳聽音樂時的感受一樣。但是,T式或單點式錄音都有掛一漏萬的可能。咪高峰的拾音特性比耳朵聽聲,更受掩蓋效果干擾,當一組弦和一組管在大合奏時,它所產生的掩蓋效果,足以令咪高峰「聽不見」一些同時在合奏的微細發音樂器。故此,工程師和電聲學家們認為極品的T式錄音,可能過不了指揮的第一關。
多咪式錄音,給混音者,監製者和甚至演奏者帶來太多自由,另到最終製品流於人工化。尤其是流行音樂,同一錄音,經過七次不同的混音,可以得到七種完全不同的母帶錄音。這一種任由監製及混音師擺佈的現象,在古典音樂方面雖然慎重得多,但數十年來我們是聽見過不少指揮家、演奏家抱怨那些面目全非的錄音。這些既不忠於原作,更不忠於演奏者的錄音,當然沒有SOTA的資格。可惜,今後發展下去,仍舊要在同一路上走。
單點式錄音,或T咪式錄音,都是追求純正音響人士,尤其是電聲家人士所熱衷的錄音方式,它的優點及缺點都討論過了。其實,T咪式錄音也不能獲得完美的音場相位重整。由於左右咪高峰相距頗遠,兩聲道根本亦無可能臻至「絕對相位」狀態。單點式錄音仍在發展中,目前的成績不盡使人滿意,甚多人認為這個拾音方式,所弄出來的母帶聽起來總覺得有點不「自然」。儘管理論上單點錄音,是最純正最自然的錄音方式。但,歸根究底耳朵和咪高峰是兩件完全不同的東西。耳朵聽聲,最受心理因素影響。
為何尚欠臨門一腳？
摩登音響電聲學,最要緊的是「時間」。錄音、放音都必須做到「真實時間」(Real Time)。時間失真,包括「相位」、TIM、「包絡失真」...等等。任何一類屬於時間的失真,都足以破壞「現場感」的再造。今日的錄音充斥著林林總總的時間失真,其主要的來源,是咪高峰擺位之影響,和種類不同的咪高峰對相位響應特性之差異。此外,更多人忽略了的,就是錄音用的放大器、錄音帶、磁頭等之變壓率(Slew Rate)。變壓率是一個元件或一組線路,每微秒內所能處理的電壓量,高級器材都極端注意這項規格。不過,專業性錄音器材方面的大師級人馬,卻有意顧左右而言他地避過了這問題。有理由相信不少大公司所用的錄音器材,並不先進。
Slew Rate是個Hi Fi行中比較新的術語,中文譯為變壓率,本來亦算貼切,它是一個元件或電路在一微秒內,能提供升壓或降壓之數量。比如說一部擴大機的Slew Rate是+/-250V,那就意味著所指的是部相當快速的擴大機。但是專家說,Slew Rate規範所標示的正負電壓數值並不最重要,反而,一微秒內所能提供的電流流通量更具重要性。這個語出驚人的專家,是以發現TIM名重一時的奧他那(Otala)。此一論點,使全世界發燒友為之一怔。想落當然有理,變壓率似乎應改為「變電率」,同時以+/- xx Volt和+/- xx Amp等數字標示。
關於錄音技術的SOTA臨門一腳,到此為止,是捉迷藏般地講了一大堆,結論不外兩點：
1.模擬式錄音基本原理沒有SOTA的資格。
2.數碼式錄音徹底解決了Slew Rate、擺抖問題,大大拓張了動態,徹底消滅磁帶噪音。但是,頻應止於2萬赫卻是個大倒退。
SOTA之道難於登天？
至於唱片的製版技術方面,將於82年秋間面世的雷射拾音全數碼CD(Compact Disc)碟,也會順利的解決擺抖、動態、噪音等阻滯。模擬式碟製版技術,目前是普遍地落伍,追不上時代器材的進步。不少大公司還沿用變壓率不符規格的電氣結構,就算有高質的母帶,亦屬徒然。其實,由30年代發展至今的電氣製版技術,由於基本製作原理並無改變,把電勢轉變為機械振盪的過程,仍然是那一套。我們若以80年代的分析技術,去剖視雕刻唱片總模的彫針(Cutting Stylus)的物理動態,就知道它是怎麼樣的一回事。彫針是一件「有功」(Energized)的切割物,動力來自一部高質素擴大器,切割形態是45/45度立體聲由20至2萬赫,約70dB動態範圍。彫針的振幅必須限制在RIAA國際標準的LP碟最大振幅範圍之內,45/45度的立體聲割切,包括了一個90度角裡一來一回,又上又落,物理上它的行程就是像鐘擺的運行型態一樣,每一次單方向行程都是以0速開始,在中點加至全速,在終點,即反方向擺動的起點,又減至0速。(唱頭的唱針循行狀態,亦復相同,不過動力源自唱片紋)。簡單的想,如此一斷一續的振盪,又怎會產生持續的音波？專家說;如果昔日愛迪生在發明留聲機時,預先明瞭唱針循行的錯綜複雜物理,它一定沒有心機去研究了。畢竟,看似不可能的事情發生了。模擬式唱片不僅被創造了出來,而且攪得絕頂的成功。仔細的想,一切機械性的發聲體,及受聲體,包括揚聲器和耳膜,哪一件的振動型態,不是從0速加至全速,然後又減至0速的。宇宙間一切天然音波、電波的結構亦復如斯。但彫針和唱針在高速運行下振盪,就牽涉了一連串質重、慣性、回復力、依從性等與時間及相位直接相關的失真問題。如果一個最高級的彫頭(Cutter Head)產生2%上述有關「真實時間」的失真,技術上已經登峰造極。但尖銳的聽覺就認為衰失了現場感。歸納起來,大凡採用機械性彫製唱片的技術,及採用機械性重播唱片的技術,都是應該淘汰的東西。
SOTA之道,難於上青天,信焉？
資料來源:香港音响世界1982年2月號第十一期 錄音技術之探討/雷明
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