Straus Paket拾音制式间距的实验分析

高楠，王鑫

（1.宁波音王集团有限公司，浙江宁波315140；2.中国传媒大学，北京100024）

“斯特劳斯”组合拾音制式，以发明者Volker Straus（德语）命名，Paket原意是“全盘计划”，以下简称为Straus Paket拾音制式。该拾音制式使用4支传声器组合成立体声传声器系统，其中，2支为全指向性传声器，2支为心形指向性或者其他指向特性的传声器（本实验采用的是心形传声器）。Straus Paket拾音制式是由2组彼此拉开20 cm的间距、平行指向声源组成；每个传声器组由1支全指向性传声器在下、1支心形指向性（或其他指向性特性）传声器在上垂直靠拢设置。

Straus Paket拾音制式的传声器设置类似FAULKNER拾音制式，只是用全指向性和心形指向性传声器组替换后者采用的8字形指向性传声器。所以，Straus Paket拾音制式的使用与FAULKNER拾音制式区别不大，一般用于小型乐队或独奏乐器的拾音，或者在乐队中作为某件乐器或乐器组的辅助立体声传声器拾音。“Straus Paket”每组2支传声器拾取的声音信号都要馈送到调音台相应的2个左通道或者右通道，且通道的Pan Pot均设置到极左或极右位置[1]。

在以往录音实践中，经常会看到录音师使用AB、Decca、ABCDE等时间差制式，但对同为时间差制式的Straus制式使用却很少。除了因为需要占用更多的通道和使用更多传声器等问题而导致的较低使用率外，有没有可能是因为这个制式本身设置还不够适合，因而没能最大限度地发挥出其组合制式所应有的优势，进而导致其使用率较低。通常该制式规定为20 cm的间距，但是在录音实践中经常见到采用不同间距的录音方式。对该制式的研究，也只有上文提到的传声器设置方式、使用对象以及跟AB制式一样的时间差计算理论，而并未查到其他相关研究成果。因此，本文将对该制式做一个初步探索。以钢琴为研究对象，对不同间距的Straus Paket拾音制式的音色及声像定位等方面进行相关实验分析。

1 实验信号的前期录制

实验信号由三组录制获取，分别是单音信号、旋律信号以及拾音范围角度信号。三组实验都采用单一变量实验，变量为传声器组合的间距，保持心形与全指向性传声器的电平比例为1∶1。

录制地点是中国传媒大学东配录音棚。使用了2支Neumann U89和2支Neumann KM184，设备连接方式如图1。

单音信号和旋律信号录制时的录音对象为1架小型三角钢琴。在钢琴一侧设置Straus制式。将三角钢琴下方的3个轮子分别设为A、B、C三点，将A点沿着B、C中点作延长线，该制式2组传声器中点即在与BC平行的DE这条延长线上，且距离钢琴边缘距离大约为1.8 m，高度也大约为1.8 m，如图2所示。该高度和距离设置结合两方面情况：（1）主观上，参考日常录音的经验和与国内多位著名录音师研讨得出；（2）客观上，通过时间差计算，基本保证钢琴位于制式间距在10 cm～100 cm的拾音范围之内。

钢琴单音信号的录制，在10 cm～100 cm的间隔内，毎隔10 cm录制一组，共10组录音。每组录相同的30个钢琴单音。单音是以小三度音程递增，从钢琴最低音弹至钢琴最高音，每个音完整弹奏两遍并录音，每个单音对应的频率详见表1。

钢琴旋律信号的录制，也是从间距10 cm开始，并以10 cm为步阶进行递增，共计录制10组不同组合间距下的钢琴旋律。旋律选用李斯特的《弄臣》前两小节，时长约8 s。演奏若干遍，挑选一致性较好的样本进行比较。

图1录音系统连接示意图

图2 钢琴与传声器的设置位置

拾音范围角度信号的录制，Straus传声器组合的高度大约设置为1.5 m，以Straus组合中心为中点，在半径为2.5 m圆周上设置不同的声源位置进行拾取，从0°指向角为第1个点并以5°为间隔标记，向左右各标记22个点至110°（22×5°），详见图3。在每个点给出指向圆心发脉冲信号，同理，并将传声器组合的间距从10 cm～100 cm以10 cm进行递增并录音，共计10组。

2 主观评价实验及结果

2.1 旋律音色的主观评价实验

旋律音色主观评价实验的目的是通过播放钢琴曲片段，得出该制式在不同间距下所录制旋律的主观听感差别。实验在中国传媒大学东配录音棚进行，录音棚高约4.5 m、面积约120㎡、混响时间约0.8 s，墙壁装有吸声材料；听音实验的扬声器系统在该房间听音位置上的频率响应曲线基本平直。使用间距为10 cm～80 cm的8个旋律信号，进行听评对比实验。主观评价方法采用对偶比较法，将8个测试信号进行两两配对排序。被试在每个序号后会听到A、B两个实验信号，两信号时间间隔为1 s，每组时间间隔为15 s。要求听音者标记A、B两信号中哪一个相对更丰满、更圆润、更清晰和更偏爱。所有被试者均为中国传媒大学录音系学生，年龄在20～30岁之间，均有长期正规的音乐学习背景，具有相关乐器演奏或声乐演唱经验，共有25人，其中15位男生，10位女生。实验信号通过音箱重放，声压级在80 dBA左右。所有实验采用重复测试来进行一致性信度检验，取一致性信度大于等于0.6的被试数据作为最后的统计数据。

表1单音实验对照表

经过信度检验后，实验结果如图4至图7所示。从实验结果可以得出如下结论：

（1）50 cm相比20 cm以及其他间距明显更受到偏爱；

（2）间距20 cm时，丰满度、圆润度和偏爱度基本仅次于50 cm，且清晰度比50 cm要好一些；

（3）间距70 cm时，清晰度最高，但丰满度和圆润度最低，且偏爱度较低。另外，参考50 cm间距被选为最为丰满和圆润以及最为不清晰距离的结果，因而间接得出，听众相较于清晰度，更在乎丰满度和圆润度。

图3 拾音范围角度实验拾音示意图

图4 丰满度测试结果

图6 清晰度测试结果

2.2 声像定位的主观评价实验

声像定位主观评价实验是为了得出该制式在不同间距下的拾音范围角度。该实验在中国传媒大学电视台三层录音棚进行，录音棚混响时间约为0.7 s，频响曲线基本平直。为保证实验准确性，该实验每次只有一名被试者，被试者与两扬声器分别位于等边三角形的3个顶点处。按顺序播放为拾音范围角度录制的信号，刺激音从0°向一侧音箱移动，最终移动至30°。被试者需要标记什么时候感觉到刺激音已经到达30°，即完全定位于音箱一侧。将听音标记点对应转换到录音角度，详见图3。实验共有10名被试者，其中5人男生，5人女生。与上述实验类似，所有被试者为中国传媒大学录音系学生。实验通过音箱重放，声压级在80 dBA左右。所有实验采用重复测试来进行一致性信度检验，取一致性信度大于等于0.6的被试数据作为最后的统计数据。

经过信度检验后，实验结果如表2、图8所示。从实验结果可以得出如下结论：

（1）当间距为10 cm时，最大只能定位到音箱左右15°，即声像定位百分数大约为50%，属于不完全定位，而其他距离可以定位到音箱极左或极右30°；

图5圆润度测试结果

图7偏爱度测试结果

图8 主观听音的拾音范围角度结果折线图

（2）由图8、表2可得，拾音角度随着距离增加单调递减；

（3）通过与被试者沟通，所有被试者在间距为70 cm、80 cm、90 cm和100 cm情况下均感觉声像不稳定，尤其是大于拾音范围角度的时候，需要反复试听多次才可大致听辨出声源位置。

3 分析与讨论

3.1 明亮度分析[2]

明亮度是音色的一个重要体现方式，因而研究明亮度会对录音有一定的指导性意义。将4支传声器的信号混缩为单声道，并使用MATLAB对部分单音进行明亮度测试，测试结果如图9所示，横坐标为在10 cm～100 cm区间内的间距，纵坐标为明亮度。从实验结果可以得出如下结论：

表2 Straus Paket制式的主观听音拾音范围角度实验数据及结果

图9 部分单音明亮度示意图

（1）单音明亮度基本是随着间距的增大而增大，尤其是当间距大于60 cm时，明亮度整体有相对较多的提升。

（2）总体来看，低音区和中音区总体明亮度值小于高音区总体明亮度值，说明随着弹奏的单音频率越高，其明亮度越高。

3.2 讨论

通过实验结果综合分析，间距为50 cm的Straus制式在很多方面具有明显的优越性，因而实践中可以尝试。另外，发现6种立体声混合拾音制式间距都在20 cm左右，都采用了心形指向的传声器，笔者分析认为，之所以将该制式间距也定为20 cm，也引入了心形指向性成分，是参考立体声混合拾音制式而设计出来的，使用目的是心形指向性为主，全指向性为辅，使用方式与混合拾音制式类似。其主要优点是方便后期能灵活地调整全指向性和心形指向性传声器的比例。

4 结语

笔者通过改变标准Straus Paket拾音制式的间距，探索该制式在不同间距下的拾音范围角度以及录音规律。通过实验得知：间距越大，单音明亮度越高；间距为50 cm可以得到最佳钢琴音色；以及得到了实际的拾音范围角度。

恰当的设置该制式，调整合适的心形和全指向性传声器比例，录制适合的乐器或乐队，这种制式的录音依然可以带给人们不错的听音体验，依然值得尝试使用该制式录音实践。如果有人想对该制式进行更深层次的探索，笔者建议今后可以尝试不同乐器来验证实验的有效性，可以通过尝试继续增加传声器组合间距、改变传声器组合的夹角，尝试不同指向性传声器的比例所带来的差异，尝试多种立体声制式与该制式的对比探究等，采用多种方式做进一步探究。希望之后的探索可以更好掌握该制式的特色，丰富立体声拾音技术理论，并发挥出其优势更好地应用于实践当中。