IOSONO 3D全息声系统录音制式研究之MS制与双MS制

马晟+陈申

摘 要 近年来，随着科学技术的发展，我国在音乐方面取得了显著的成绩，环绕立体声在我国基本上已经普及，大众对试听效果方面的追求越来越高，因此这就要求创作家不断的创造出更加真实的效果。3D全息录音的录制、缩混已经成为未来声音录制和重放的基本诉求，基于MS制及双MS制式的录音方式在IOSONO系统中的缩混及回放，可在空间处理得到上更加真实和近乎接近现场的效果。作为3D全息声系统录音制式的前期研究和实验，本文首先重点介绍MS制的由来、原理，分析了MS制立体声拾音相对于AB、XY、ORTF等制式所具有的特点，并以一定的事例加以说明。

关键词 3D录音；MS制；双MS制；立体声录音；环绕声录音

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）204-0091-03

1 MS制式

1.1 MS制式的由来

MS制式是一种典型的立体声录音，与AB、XY、ORTF等录音制式基本上是同时出现的。其实我们在探究MS制由来的时候，应该先从MS制的英文意思讲起，M在这里指的是mid，S在这里指的是side，mid我们在英语里面的翻译是中间的意思，side我们对应的英文意思为一边，其实这两个英文单词就很好的说明了MS制的特点。从声音的传声来考虑，是一支指向M以及一支指向S。在MS制式中两只膜片的传声器是上下重合的，因此对于声音到达两只传声器的时间我们在理论上应该视为相同，从这点来说，MS制式拾音是一种强度相对来说比较差的拾音。MS制式是在1993年的时候由英国的工程师阿兰·布鲁雷恩最先发明的，这对于音乐来讲是历史性的以及创造性的一次进步。工程师阿兰·布鲁雷恩在发明了MS制拾音的同时将其很好的应用在了世界上最早的立体声中，可以说阿兰·布鲁雷恩是立体声的首创者，对于音乐来说是立体声的奠基人，我们在研究MS制式的时候应该清楚他对于世界音乐的重要贡献。

1.2 MS制式的原理

在上面一点已经提到，MS制式是一种强度比较差的制式，这是因为传声器的主要影响，传声器具有一定的指向性，在每支传声器收到从同一个声源发出来的声音的时候，输出的电平是不同的。M传声器采用的是心形指向，声源的所在位置为传声器的前方，而且位置在前方的轴上，声音在此位置的时候发出来，相对于其他位置来说是最敏感的，当随着声源的位置不断的进行变化的时候，声音的敏感度会随着地点的不同而不同，并且表现为越来越弱的趋势，当声源的位置逐渐转到传声器的后方时候，这个后方指的是前方的正对面，即前方180°的方向，此时传声器的敏感程度达到最弱。S传声器在MS制式中的位置是与M传声器相互垂直的，这时当声源在主轴的位置的时候，相对于S传声器来说并不是最强的，因为此时相对于S传声器是在90°的位置，这在音乐上叫做离轴状态，输出的电平是最小的。综上所述，MS制式中M传声器以及S传声器会随着声源位置的变化强弱而不断的进行变化。

但是在上面所述中需要我们引起注意的是，当声源逐渐的偏离传声器的正前方的位置的时候，这时声源会到达S传声器正面的膜片，我们把这时传出的电压称为正电压，当声源到达S传声器反面的膜片时候，那时传出的电压为负电压。综上所述，不管声源传向S传声器的正面或者反面，电平大小在理论上应该认为是等同的，但是信号的正负是截然相反的。因此，假如MS传声器收集一个点的声源，当这个声源处在传声器的正中间位置的时候，此时M传声器是最为敏感的，而此时的S传声器是处于离轴位置的，两者此时的电平输出在理论上相等的，回放出来的声音应该处在中间位置。

当这个点的声源随着不断转动，偏离正中间的位置的时候，M传声器的敏感度会随着位置的不断偏离而不断降低，但是由于S传声器是与M传声器相互垂直的，此时S传声器的敏感度会随著不断增加，输出的电平也会增加。我们把这还原到立体声中，在矩阵中输出的电平是不同的，回放出来的声音也会偏离中心位置，不断进行变化。以上关于MS制式原理的分析是建立在纯粹的理论基础上的，是一种理想模式下的MS制式原理，其目的主要是为了更加清晰地说明MS制式的原理。实际应用中会根据现场情况再做具体调整。

2 MS制式立体声拾音的特点

2.1 相对于AB、XY、ORTF等制式而言

MS制录音方式的特点是强度差，人脑在对声音进行定位的时候最主要的条件之一就是强度差，因此MS制式有着其自身的优越性。MS的传声器所用的型号没有太严格的要求，只要在配对的时候尽量选取类似的就可以，这样做的主要目的是为了避免后期制作中的声音上出现问题。

1）MS制相对于AB制而言，AB制式理论上的具体定义为，两支麦克风中间有一定的距离平行放置，同时都指向声源位置。指向型多数情况下表现为心形，两支麦克风的距离应该有多远是研究的主要问题，但是这个是没有严格的规定的，而且AB制对于麦克风的要求也是非常宽松的，那么相对于MS制而言在如此宽松的条件下，为什么AB制没有MS制应用广泛。其中最主要的原因在于其距离的不严格限制，在实际操作中很容易产生中间空洞，也是为了解决这个问题，我们才研究出了MS制式。

2）XY制的名字其实很形象的说明了麦克风的摆放情况，一种是交叉型，另一种是呈Y型，因此名字由此而来。在声音的研究之中，时间差很容易受到外界的干扰，从而使得声音的效果急剧降低，但是XY制虽然不依靠时间差，对于麦克风的要求却是非常严格的，两支麦克风必须是一种型号的，并且配对的麦克风才可以使用，大多数情况下如果只是使用同种型号的麦克风而不是配对的，出来的效果都是非常不理想的，这在很大程度上增加了XY制使用的难度，而且在成本的投入上相对于其他制式而言是非常高的。

3）ORTF制式相对于AB制式，XY制式而言，具有相对的兼容性，这样使得立体声有很好的定位感，同时我们很容易得到松弛的声音。但是ORTF制式在使用上是有一定的限制的，ORTF一般使用在远距离的场合，距离太近会影响其声音的效果，这是ORTF的一个弊端，但是MS制式却很好的弥补了这一点，因此MS制式在相对于其他制式而言有着自身的优越性。endprint

2.2 录音工作结束后的差别

在录音工作结束以后，针对声音的宽度问题，MS制是可以随意调整的，这是MS制一个有别于其他制式显著的一个优点。其他的制式例如AB制式、XY制式以及ORTF制式都只能在前期录音的时候进行调整，相对于其他制式而言，MS制式为录音师的工作带来了很大的便捷，也为录音师提供了很强的灵活性，使得更加的追求声音的完美。

2.3 拾音兼容性讨论

MS制式是相对于AB制式、XY制式以及ORTF制式而言立体声兼容性最好的一种制式。因为，在MS制式中，仅仅需要提取M传声器的信号就可以使得声音变为单声道，在XY制中，两支传声器处于交叉位置的时候，指向的位置为声源方向，在单声道的时候，两支传声器对声源的拾取是处于离轴状态的，声音会随着进行相应的改变。传声器的夹角越大，声音的改变会越来越明显，这样在夹角大到一定程度的时候，声音就会出现失真，和原来的声音完全不同，但是MS制式却能很好的避免这种情况的发生，因此相对于其他制式而言在兼容性性有其自身的优越性。

当然，任何一种制式都会有本身存在的缺点，只是在使用过程中大小的问题。因此，MS制也有其自身的缺点。这在1972年的时候最早由Ceocn提出。他认为，MS制发出的声音缺乏人们所需的亲切感以及温暖感，以及MS制中的声音不体现空间感。空间感在一定程度上是可以避免的通过均衡处理，但是所说的亲切感以及温暖感是无法克服的缺陷。MS制相对于其他制式而言另外一大缺陷表现在后期的声音处理之中，在后期的声音处理之中MS制不容易进行两个声道的合并，相对于其他制式而言是比较繁琐的。

3 双MS制、环绕声录音及3D录音

3.1 双MS制的组成及其摆放模式

双MS制式是相对于MS制式而言的，双MS制式指的就是在一组MS制式的基础上我们再加入一支M传声器，从而构成双MS制式。这样指向前方的M传声器就和原来的S传声器生成L、R两种信号，指向后方的M传声器和原来的S传声器构成了LS、RS信号，双MS制式由于时间上不存在差别，相对于MS制式而言有着很好的声音效果以及兼容性。更为方便快捷的一个特点是，在后期的时候，可以分别对M传声器以及S传声器的声音进行调整，这是其他制式无法比拟的一个优点。

双MS制式有两种摆放模式：

第一，S传声器摆放在两支M传声器中间，上下重叠。这种摆放方式大多数用在信号兼容时，因为此种摆放不存在时间上的差别。在做声音的兼容性的时候，立体声不会出现失真。

第二，采用两对MS传声器。摆放的时候一组位置向前，一组位置向后，中间必须间隔开一定的距离。因为两组传声器中间有一定的距离间隔，因此传声器会造成一定的时间差，但是这却可以很好的表现出声音的空间感，两组传声器之间的空间距离是由环境决定的，在不同的场合距离是不同的，这样才能表现出我们所想要的不同的声音效果。

3.2 双MS制应用案例

这里主要举一个使用三支传声器的双MS制录音。三支传声器所指的方向分别为：一支指向舞台，另一支指向观众席，最后一支指向音乐厅的两侧，传声器的摆放应该是在指挥后面，高度以舞台为参照物进行。实际的距离确定应该是以当时的乐队的规模以及音乐会的具体内容而确定的，如果调节的过高，会使得传声器与乐队之间的距离太远，导致声音的不清晰，如果传声器调节的过低的话，这样就会使得传声器拾取到的是前方乐队的声音，对后方乐队的声音无暇顾及，这样对于整场音乐会所要达到的效果来说都是不完美的。这时应该调整传声器的位置，使得中轴正好指向乐队的中心，同时根据实际情况调整两支M传声器以及一支S传声器的位置，使得声音达到最佳效果的展示。

当传声器安装好的时候，试音的时候，应当让乐队演奏表演中的最强烈的部分，从而对每支传声器进行调整，这样确保在正式演出的时候达到最佳的音响效果。当然，我们在对传声器调整好的时候，是不允许随意进行更改的，这点应该引起注意。

3.3 双MS制的缩混

在声音的录制结束后，我們将所录制的声音进行音频的导入，制作出5.1声道的音频信号。具体的方法主要如下所示：

1）利用软件，将M与S进行叠加，从而形成3个声道，利用软件相对于传统的调整具有使得声音更加清晰，噪音可以减小到最小，同时在对声音进行调整的时候比较自由。

2）将S信号调整到膜片的正对面方向。

3）新建一个音轨，将S信号调整到与之相反的方向，中央的声道是直接将M声道进行分配的。后方的调整与前方的调整方法是一致的，在这里不赘述。在进行调整的时候，我们所做的是要仔细观察电平的大小，使比例协调，从而环绕声能够更加完美的表现。经过实验，双MS制式下的作品，声音非常准确，空间感表现强烈。在真实现场录制的声音要比这所达到的效果更加完美。因此，双MS制式广泛的应用于各种声音录制中，这和其自身的优势是分不开的。

4 结论

在现代化技术发展的今天，进行了多种制式的比较下，MS制式与双MS制式展示出了其他制式无法比拟的优越性，MS式与双MS制式因为有着本身的优越性而被各影视以及录音大量使用。

本文结合个人多年工作经验，就MS制与双MS制进行了认真的探索，详细的分析了MS制的由来以及原理，论述了MS制式的特点，这是相对于AB制式、XY制式以及ORTF制式而言的。并论述了这几种制式录音结束后处理上的区别以及拾音方面兼容性的讨论，最后论述了双MS制式以及环绕声录音，从双MS制式的概念到两种摆放模式再到具体的应用案例以及双MS制的缩混。通过对MS制以及双MS制的前期研究，将在IOSONO 3D全息声录音系统下声音空间、定位的呈现以及后期的混录方式、流程提供参考依据和数据。并在后期的实际案例运用时得到更为准确的数据和总结。

参考文献

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