声能录音时期昆曲录音的数字修复

仰 亮

(安徽广播影视职业技术学院 安徽合肥 230001)

声能录音时期昆曲录音的数字修复

仰 亮

(安徽广播影视职业技术学院 安徽合肥 230001)

“声能录音时期”是录音技术发展史的第一阶段，该阶段的录音技术相对落后，录音制品音质差、噪音高，但我国这一时期录音制品，却不乏文化艺术上的瑰宝，其中包括大量“百戏之母”——昆曲的珍贵录音片段。本文描述了对声能录音时期的昆曲录音进行修复的方法。在描述了声能录音技术特点，笔者陈述了这一项目制作的指导思想，即：尊重昆曲的音响特点、修复过程不仅仅是降噪、尊重历史录音爱好者对历史录音的音响欣赏习惯。接下来，笔者分三个步骤讲述了修复操作的流程，并加以分析。首先是对本底噪声模型的修复，这其中还对本底噪声细分为“交流电噪声”和“摩擦噪声”，通过它们产生的机理不同，而使用不同的消除办法。第二是对爆裂噪声的修复，笔者在对此类噪声修复的方法中，强调要使用手动方法，而不建议使用自动消除功能，因为声能录音中昆曲的板鼓十分微弱，如果使用消除，软件很容易把板鼓误判断成爆裂噪声。最后，是使用均衡器和激励器对音色进行修复的方法。通过对声能录音时期昆曲录音的修复操作，笔者总结出几条经验，企盼能对其他戏曲种类老录音的修复有所帮助。

声能录音；数字修复；昆曲；音色修复；噪声

历史录音是国家的文化艺术财富。中国各地方戏曲、民歌民谣种类繁多，有价值的历史录音浩如烟海。对这些极富价值的历史录音资料进行挖掘、修复、再版、发行，是保护与传承民族文化艺术瑰宝的重要手段之一。《昆曲音响总汇》是中国艺术研究院前头的国家重点项目——《中国昆曲艺术大典》中的一个子项目。它是对将近100小时的昆曲历史录音施行“模-数”转化，再进行数字音频修复，并配上唱词文本，最后再集中出版发行的项目。安徽文艺出版社承揽了这个项目中除“模-数”转化之外的其他任务，笔者则有幸参与到其中“数字修复”的流程中。在这套庞大的录音素材中，有近20小时的素材诞生于录音技术发展早期的声能录音时代。本文即是笔者对这部分录音素材进行数字修复的总结。

一、声能录音的听感

声能录音是录音技术发展的最早一个阶段。所谓“声能”录音，就是指在录音阶段，不依赖电能将声音信号放大后再记录到载体上，而是通过声音能量直接驱动刻针在载体(锡箔纸筒、腊筒，或虫胶唱片)上刻下声槽。这种纯机械方式的一大弊端，便是由于声能的能量不足，造成许多声音细节无法被记录下来。当时的工程师也意识到声能不足的问题，于是在刻纹针前端安装上大喇叭，用以聚拢和增强声能。所以当时的表演艺术家必须在录音时靠近这个大喇叭，不能有太多身体动作，才能尽可能多地录下声音细节。个别乐器还会在结构上被改造，已得到更大的音量。如图1，就是一把为得到更大录音音量而改造的号角小提琴。

尽管如此，与之后的电气录音相比，声能录音的音响效果依然有极大的缺陷。它音质粗劣、噪声夸张、频响范围狭窄，这些特性让声能录音在今天听起来具有十足的特点。图2是声能录音和电气录音的频响曲线对比，虚线是声能录音频响曲线，实线是电气录音频响曲线。可以看出，声能录音比电气录音的频宽窄，只有250Hz至6000Hz左右，而电气录音则达到100Hz至5000Hz左右。另外，在有限的频宽内，声能录音表现得非常不平坦，1000Hz至4000Hz的能量要远高于其他频段，这正好勾勒出它“电话”般的音色。

二、录音修复的具体方法

任何声音节目的制作，都要在音响上尊重节目本身的声音形式。因此修复组在动手操作前对昆曲的音响形式做了深入了解，并以此为依据形成以下修复原则：

1.尊重昆曲音响特点。昆曲的伴奏乐器比较齐全，其中，“笛”占有极其重要的地位，有时甚至与演唱者的声音平分秋色，其他重要的乐器还有板鼓和笙。这些声音元素在昆曲录音修复中需要格外足够重视。

2.修复过程不仅仅局限于“降噪”处理。虽然噪音是历史老录音的一大声音特点，但老录音的音色和动态也是不完美的，它在一定程度上也是可以修复的。有些老录音会因为当年录音师的操作失误，而产生其他瑕疵，如话筒位置不合理而导致的声音层次不合理、空间感不理想等，这些瑕疵在声音修复的过程也需要整体考虑。

3.尊重历史录音原貌和历史录音爱好者的听音习惯，不过分修复。历史录音的修复要“点到为止”，一旦过分夸张，就会起到相反作用，音响甚至更加糟糕。

有了上述原则思想，我们就进入到修复工作中。如前文所述，声能录音有明显的本底噪声和爆裂噪声，信噪比很差，频率范围窄，信号清晰度也不理想。这些问题需要在数字修复中逐一解决。

(一)本底噪声的修复

声能录音中的本底噪声，主要来自唱针与唱片的摩擦，以及录音设备本身的机械震动。而把原始的声能录音唱片转录到现代载声媒介(如聚乙烯唱片或磁带)时，可能还会在录音中添加轻微的交流电噪声。通过对比发现，如果底噪中存在交流电噪声成分，那么使用降噪器一次性衰减所有本底噪声的效果，不如先衰减交流电底噪，再衰减摩擦及震动底噪的效果好。

由于转录的情况不同，所以并不是所有的历史录音都含有交流电底噪，因此首先需要确认其是否存在。素材中有些声能录音的转录工作是在解放前进行的，当时我国的交流电还没有统一的标准，既有50Hz交流电，也有60Hz交流电，这就需要我们对交流电噪声频率进行分辨。有些降噪软件是专门用来衰减交流电噪声的，例如：Waves公司的X-Hum、Wavearts公司的Mr Hum，以及Izotop RX系列中的De-Hum功能等。这些插件的预置功能已经为用户准备好了衰减50Hz或60Hz交流电底噪的参数，只要选择预置参数，反复切换“旁通”并仔细听辨声音的变化，就能够确定底噪中是否含有交流电底噪的成分了。图3是Wavesarts公司的Mr Hum，这是一款专门用来移除交流电底噪的插件。点击“Preset”键，便可弹开一系列实用的预设参数，选择其中的“50Hz Hum”或“60Hz Hum”便可有效衰减素材中残存的交流电噪声，而一般情况下，插件面板上的其他参数无需额外调整。

由于声能录音的频率范围较窄，其低频下限一般在250Hz以上，远高于交流电频率(见图2)，而“Mr Hum”这类插件对频率的衰减均使用窄频带处理，即便是衰减交流电基频的谐波成分，也不会对有用信号产生可闻性影响。交流电噪声之外的其他底噪声多是摩擦声，它与唱片材质、刻纹头和放音头材质、唱片母版材质等有关。在实际操作中，这种摩擦底噪可以使用“De-noise”类降噪插件进行处理。比较有代表性的“De-noise”插件有：Waves的X-Noise和Z-Noise、Wavearts的Mr Noise、Sonnox的Oxford Denoiser等，另外，iZotop RX3的Denoise功能效果也很好。

“De-Noise”类降噪插件的工作流程为，首先提取噪声模型，再根据可调整的“噪声门限”和“噪声衰减量”进行降噪。提取噪声模型既可以手动也可以自动。手动提取可以获得最准确的噪声模型，但它需要素材中有一段只有底噪、没有节目信号的片段，并且这个片段的时长最好在2秒以上。另外，整个节目中的底噪需为稳定不变的，才适合用手动提取底噪。

图4是著名的“牛津”降噪插件。面板上“Detect”区域就是噪声模型提取区，需要进行手动提取时，点按 “Manual”键，然后循环播放噪声片段，就能得到噪声模型。

有些素材中并没有纯粹的噪声片段，这就需要使用自动噪声提取功能，如Waves Z-Noise中的“Extract”；如果素材中的底噪并不稳定，即噪声音色和音量时不时地会发生变化，就要打开降噪插件中的“自适应”功能，如Z-Noise中的“Adaptive”，或Oxford De-Noiser中的“Auto”键。我们发现，某些老唱片由于年代久远，唱片表面某些区域的噪声与其他部分相比，会有显著不同。那么，当唱片旋转，唱针每圈划过这篇区域，底噪都会发生变化。因此在这种情况下，降噪插件中“自适应”选取噪声模型的功能在历史录音修复中是比较有用的。

得到噪声模型后，就可以使用噪声门限(Threshold)和降噪衰减量(Reduction)来对本底噪声进行实际衰减了，这两个参数是降噪插件中最常见的。“门限”设置了底噪与节目信号之间的分界线，只有在“门限”以下的信号才会被降噪器衰减；“衰减量”是降噪器衰减“门限”以下信号的量。这两个参数是配合使用的，但它们的调整需要把握一个“度”，不可过分降噪，否则不但会产生一个与历史录音极不相称安静声底，还会严重影响信号音质，同时产生混叠失真(一种听起来“咕噜咕噜”的声音)，从而彻底毁掉一段历史录音素材。

声能录音的信噪比很低，并且信号和噪声较严重地“纠结”在一起。我们从实践中发现，在降噪插件直接探测出的噪声模型中，还含有不少有用的信号。直接使用这样的噪声模型进行降噪，会很明显的破坏历史录音原有的音响质感。其中最明显的区别，就是降噪后的音响会比降噪前“闷”和“暗”，没有光泽。这说明降噪器对原信号的高频衰减过量了。对于昆曲来说，高频恰恰是特别重要的频段，它不仅表现人声质感，更是昆笛和板鼓敲击感的频段所在。要解决降噪会侵袭高频这个问题，可以通过对噪声模型频响曲线高频进行修缮，让降噪器不在高频做过多衰减，宁愿有一些高频底噪，也要保留昆笛的嘹亮；或者，先直接使用未经修整的噪声模型把整体噪声降下来，再通过均衡器和激励器对过分衰减的音色进行弥补。经过对比，笔者发现，单独使用任何一种方法，都不如二者共同作用的效果更好。

由于声能录音的频宽较窄，信息主要集中在4000至6000Hz，所以可以将噪声模型曲线在上述区域做些修整，减少这个区间的噪声衰减量，从而减少有用信息的流失。图5是Waves公司的降噪软件Z-Noise,其中的白线是对昆曲录音作品《蝴蝶梦》进行噪声模型采样后得到的。但该噪声模型中还包含许多有用信号，如果直接使用该噪声模型对原素材进行降噪处理的话，结果会非常不理想。通过对3314Hz做13.9dB衰减，使这一频段噪声模型的门限更低，从而让更多的有用信号留在门限之上。这样虽然该频段被衰减的信号就会少一些，但更完整地保留了该频段原始音质。尽管如此，将处理后的音频与原始素材相比，还是会觉得“闷”一些。这就需要在之后的步骤中，再对音色音质进行补偿。

(二)爆裂噪声的修复

当唱针划过唱片上的裂纹、划痕或灰尘时，就会发生爆裂般的噪声，有人形象地将这种声音称为“蹦豆儿声”。根据爆裂声的持续时间，人们还将之做了更细致的划分：如Sonnox公司就把持续时间在2毫秒到10毫秒的爆裂声称为“Pop”，把0.1毫秒至3毫秒的称为“Click”，把0.4毫秒以下的称为“Crackle”。值得注意的是，各个公司都给爆裂声作了分类，但他们标准却不太一样，比如Izotop公司就认为10毫秒以内的叫“Click”，而更长的爆裂声是“Crackle”。

对于录音效果较好的老录音来说(如电气录音时期的产品)，衰减爆裂声的降噪插件操作起来并不麻烦，如图6，只要设置好门限(Threshold)和灵敏度(Sensitivity)，就可以对所有的爆裂声一次性衰减。但是，用这种方法对声能录音时期的昆曲老录音进行处理，就会发生很大的问题。昆曲中板鼓是非常重要的伴奏声部，从音响层次上来看，板鼓仅次于昆笛，处于整体非常靠前的音响层次上。但在声能录音时期，昆曲中的板鼓不可能被录得很清楚，而是微弱地“隐藏”在一片底噪声中，隐约能听见它的“滴答”声，其强度远不如某些爆裂声大。在素材中有一段录制于1903年的昆曲老录音《思凡》，它就是这种情况的典型代表。图7和图8是把《思凡》导入iZotop RX2后的声谱截图，RX2这种火焰般的声谱可以显示出爆裂噪声，即一种颜色较深的笔直的竖杠，图7用红圈标注出的就是爆裂噪声。但《思凡》中微弱的板鼓，在影像上与爆裂声无意，如图8。在这样的情况下，使用固定门限和灵敏度后，软件很可能把板鼓敲击当作爆裂噪声，删得干干净净。

为避免发生这样的情况，就要在删除声能录音时期的昆曲老录音中的爆裂声时，仔细听辨短暂的“滴答”声到底是噪声还是板鼓，然后使用手动方法逐个删除。虽然这会降低效率，但却十分值得。至于衰减爆裂声的“力度”，应以恰好衰减到听不到爆裂声为临界，而不可千篇一律地使用最强的衰减灵敏度，否则可能会破坏背景声的连贯性。

(三)音色的修复

对于历史录音来说，除噪音之外，对其音色的修复是必要的，因为早期录音设备与声音载体的音色很差，并不能忠实反映声源音色；并且多年存放后，载体的音色还会进一步劣化；前期的降噪处理会对素材的音色，尤其是高频有一定衰减。

针对以上问题，我们可以使用激励器来进行频谱拓展。需要指出的是，激励器的参数调整应“保守”一些，因为它不但能激励出有用信息的谐波，也能激励出噪声的谐波。图9是著名的BBE H82激励器，它不但能激励高频，也能激励低频。在昆曲历史录音修复中，一般不使用低频激励功能。“Hi Tune”是对所激励高频的基频选择，“Hi Mix”是激励强度，它一般调整到2～5时效果最好。

除激励器之外，均衡器是修复音色时最常用的设备。当使用激励器之后，再使用均衡器进行进一步调整，才能更全面地对原有频率和被激励出的新频率做整体把控。

均衡器的调整比激励器更灵活，每一部录音制品需要不同的参数调节，才能达到相对“均衡”的音色结果。图10是用McDSP公司出品的G Equalizer对1903年昆曲老录音《思凡》进行均衡处理的参数调整。看似陡峭的调整后，却可以得到相对平整的频谱。增益衰减的量可以稍微保守一些，尤其是在增益提升时，提升量太高，反而会把底噪也带出来。所以在处理《思凡》这部作品时，均衡增益的提升量被严格控制在6dB左右。

还有个别老录音是多年前转录到磁带上保存的，长年存放后，不但磁带音色会发生变化(高频衰减，更闷)，还会产生复印噪声效应。电能录音时期的复印噪声是可以通过多种手段将之衰减的，但声能录音时期的老录音转录到磁带上后产生的复印噪声，相对底噪来说十分微弱，笔者及同事们尚需要继续研究。

由于每一段历史录音的声底都是不一样的，所以数字化修复的具体参数设置也是不同的，依据在昆曲历史录音修复实践中总结出的点滴经验，笔者做以如下总结：昆笛和板鼓在昆曲中有极为重要的地位，修复中应予以足够重视；底噪衰减不是唯一的工作，另外，衰减底噪要适可而止；爆点噪声需逐个手动衰减；可以以昆笛和板鼓的音色为参照，去调整人声及整体的音色。

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The Digital Restoring for Kunqu Opera Recorded Using Acoustical Method

YANG Liang

(Anhui Broadcasting Movie and Television College, Hefei 230001, Anhui, China)

The period of acoustical recording is the first period of the history of recording technology. In his period, although the record techs were underdeveloped, the record products have poor tone quality and high noise level, still there were lots of artiscal treasure in records, especially a mass of reordings of Kunqu opera, which is described as Mother of all kinds of opera. This article narrates the method on how to restore the kunqu opera recordings which were recorded using acoustical way. The author represents the guiding ideology on producing procedure of the project, which maintains the tone characteristics of the kunqu opera, reducing noise is not all to do during the producing procedure, respect the historical recording fan's habit on hearing the historical recording. Then, the author introduced the restore flow and analyzed it, which is divided into three steps. First, restore equivalent intrinsic noise. The intrinsic noise are consisted by AC power noise and rubbing noise. Different methods were used to resolve them because of different reason for generation. Second, resolve pop noise. With this kind of noise, the author emphasized that manual method must be used, not auto mode. Because the Pan-Ku of Kunqu Opera recorded using acoustical method is always so weak. If restore pop noise in auto mode, the Pan-Ku sometimes would be removed as pop sound. Third, the method to use EQ and Exiter to restore the tone. From restoring the Kunqu Opera recordings recorded using acoustical method, the author summerized some experience, looking forward to some other kinds of Chinese opera recording restoring.

Acoustical recording; Digital restore; Kunqu-opera; Tone restore; Noise

2014-11-09

仰亮(1982- )，女，汉族，安徽合肥人，讲师，硕士。研究方向：音乐录音与复制。

G40-057

A

1672-4860(2015)02-0107-05