录音技术：从单声道到双声道

1877年，美国著名发明家托马斯•爱迪生发明了留声机的最初形式——滚筒式留声机，由此，人类进入了单声道的录音时代。声道，顾名思义，即声音的传输通 道。由此类推，单声道的概念就是一个声音的通道，在这样的状况下，声音传输的路径是惟一的，没有其余道路可走。与此对应，拾取声音的传声器也是惟一的。整 合以上释意，完整的单声道指的是用一个传声器拾取声音，用一个扬声器进行放音的过程。       这一过程能够简单归纳为：把来自不一样方位的音频信号混合后统一由录音器材记录下来，而后再用一只音箱进行重放。在单声道的音响器材中，可以感觉到的声音参数主要有：       声音的一维空间定位。也就是声音的先后位置，而对声音的左右移动根本无从谈起，更别提声音的三维空间定位了。尽管咱们在平常的生活环境中，随时均可以从空 间的各个方位感觉立体声音，可是因为受到技术条件的限制，直到1958年，人们的记录和播放音频的方式才得以改变。       声音的音色。这一参数不论用何种传输方式，均可以较为清晰明确地辨认。       声音的音量。这一参数不取决于声道的数目。       以上三个参数最终决定了声音重放时的效果。声音的重放效果相对于真实的天然声音来讲，是简单化了的，是失真了的。       把这样简单化、失真的声音放置到广播电视中，特别是对声音要求比较高的文艺节目中，节目质量便大打折扣。一旦碰见现场直播的高水平音乐表演，这种劣势就更加明显了。       除此以外，单声道的另外一大显著缺点还在于：其伴音只能用一种语言进行广播，对多民族、多语言的中国国情而言，是很是不合适的。以此为出发点，声音传输的通 道应该增长为双声道，双声道带来的是双伴音，可以同时播放两种语言，这样的声音传输方式，也为之后的立体声创造了条件。       整体来看，单声道是比较原始的声音复制形式，大多数采用的是早期的声卡。而一旦经过两个扬声器回放单声道信息的时候，人耳的感受便产生了严重的误差，咱们可以很是明显地感受声音是从两个音箱中间传递过来的，没有任何方位感、立体感。       再来引入双声道的概念。与单声道相对应，双声道简单地说就是两个声音的通道。而在电路中，它们却不是简单地传递同一信号，它们真正传递的东西是不同的。       最初出现双声道的目的是为了实现立体声，然而，这一目的却由于技术的限制而遭遇了重重障碍。但也是由于这一目的，双声道常常被不知其具体演变历程的人误等同于立体声。       双声道实现立体声的原理能够分为几个步骤：       1、在空间内放置两个扬声器，它们之间互成必定角度。       2、信号处理：信号在进入声道之前，要通过必定的处理。其原则是模仿人耳在天然界听到声音的物理学原理——双耳效应。       双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应。       其基本原理是：若是声音来自听音者的正前方，此刻因为声源到左耳和右耳之间的距离相等，所以声波到达左、右耳的时间差、音色差等参数均为零。咱们所感觉到的声音也就都来自正前方，没有一点左或右的偏移。       具体来讲，双耳效应声源产生了四种差别。       声音到达两耳的时间差。因为左和右两耳之间存在必定距离，所以，除了来自正前方和正后方的声音以外，其余方向传来的声音到达两个耳朵的时间就有前后，从而形成了时间差。例如，声源偏向右边，声音就必然先到达右耳，后到达左耳。声源越是偏向某一边，时间差也就越大。       声音到达两耳的声级差。人的左右两耳之间的距离虽然很近，可是因为头颅对声音的阻隔做用，声音到达两个耳朵的声级就有可能不一样。若是声源偏左，左耳感受到的声级就大一些，而右边耳朵的声级就会小一些。       声音到达两耳的相位差。声音是以波的形式传播的。而声波在空间不一样的位置上的相位也是不一样的，固然除非它们之间的距离是一个波长。一样因为两耳在空间上的 距离，声波到达两个耳朵的相位就有可能出现差异。而耳内的鼓膜也是随着声波而振动的，这个振动的相位差也就成为了咱们判断声源方位的一个重要因素。另外相 位差定位的感受是否明显，同声音的频率也有关联：频率越低，相位差定位感受越明显。       声音到达两耳的音色差。若是声波从人耳的右侧某个方向传过来，则须要绕过头部才能到达左耳。波长的绕射能力同波长与障碍物尺度之间的比例有关。人头的直径 大约为20厘米，也就至关于1700Hz声波的波长，因此频率为1000Hz以上的声波绕过头颅的能力比较差，衰减也就相对大一些。通俗地说，同一个声音 中的各个部分绕过头部的能力是不一样的，频率越高，份量衰减就越大。因而人的双耳听到的音色就会出现差别。除非声音从人的正前方或正后方而来，不然两耳听到 的音色就会存在差别，这种差别也成为人们判断声源方位的一种依据。       3、通过处理的信号进入两个声道。表如今电路上，就是两个声道在相位上的差异。这样，当人站在两个扬声器的轴心线相交点上听声音的时候，就可以感觉到立体声效果。而实际上，双声道实现的立体声远远达不到理想中的效果。       虽然双声道所实现的立体声达不到理想效果，但它依然有用武之地。双声道目前最多见的用途就是卡拉OK和VCD碟片。       在卡拉OK中，乐手和歌手的声音被分红了两个声道，而MTV碟片中，音乐伴音和原唱也是分开的，若是须要本身演唱并配合伴奏，只须要去掉其中一个声道的原 唱声就能够了，这可以经过影碟机的声道进行自由转换。同理，VCD中，普通话配音和其余语言配音也被分红了两个。       毕竟，双声道不能带来一种完善的真实声音重放效果，所以从双声道向立体声的演变，是一个必然的趋势。