从心理声学角度提升观众听觉体验的5个技巧

发表于2017-10-20
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原文来自:Get That Pro Sound
作者:GeorgeGTPS
编译:於菟

通常,只要一说到提高声音质量、提高听众听觉体验,我们的反应不外乎就是从所用技术、听音环境的布局和声学处理三个方面着手寻找突破口。然而,解决问题的切入点真的只有这些吗?

我们很容易忘记,与软件、设备和录音室一样重要的还有我们自身的听觉系统。一旦声音进入到我们的听觉系统内部——耳朵和大脑,生理机能运转的自然反应很容易引起听觉体验的差异,这也就不难解释为什么有时我们会欺骗自己的大脑去倾听想要听的声音而过滤其他。知道了听觉系统是如何解释我们所发出的声音,我们就可以创造性的人为构建某些特定的声音现象。今天,我们就从心理声学的角度切入来谈一谈怎样提升听众的听觉体验这个问题。

1、活用哈斯效应(The Haas Effect)

由Helmut Haas于1949年首次提出,是对双声源的不同延时给人耳听感反映的描述,这种效应有助于建立立体声的听音环境。日常实践中,根据哈斯效应原理,我们可以校正扩声系统的声像问题。

哈斯的研究实际上是解释了同一空间中直达声与早期反射声之间的关系(亦或称先导声与延迟声),最终得出的结论是,只要早期反射声与直达声到达听音者的时间差小于35ms,且声压差保持在10dB以内,那么这两个声音在听觉上会被视为是同一个声音。此时,直达声的方向性会保留下来,被视为声源的唯一方向。但由于这两个声音相位差的存在,无形中也会额外增强空间感。

混音操作时,你如果希望单声道的声音听起来比较厚重或者有空间感,可以尝试运用哈斯效应。将单声道声音文件导入数字音频工作站,进行复制后再通过“声场定位”(pan)操作分配到左右两个立体声输出通道。紧接着对副本声音添加延迟效果,并保证它与原始声的时间差维持在10-35ms之间的合适范围,精细调整声压级的差值。如此一来,一定程度上就可以营造出拟真的立体声听音效果,增强其空间感。

反之,你也可以逆向运用此原理。立体声听音环境下,为了突出其中某些声音元素或某一通道的声音,在数字音频工作站内反向执行以上操作可以实现想要的这种效果。但是,你需要知道的是,此时左右声道的声音不再对等,处于不平衡的状态,这对于听众来说是一个挑战。一般情况下不建议这么做,除非你十分明确自己想要达到的效果是怎样的。切记不要做的太过,避免产生较大相位差,影响立体声的听音体验。

2、避免掩蔽效应(The Masking Effect)

一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为掩蔽效应。前者称为掩蔽声音(maskingtone),后者称为被掩蔽声音(maskedtone)。

我们的耳朵能够区分出相似频率的声音是有限的,当两个或两个以上的声音占据完全相同的频率时,掩蔽现象就会发生。当其发生时,通常这两种声音中声强较高的一个会将另一个声音部分或完全模糊化,给人的直观感觉就好像是从混合中消失了一样。

很显然,这是一种非常不受欢迎的现象,也是在声音脚本写作、录制以及混合整个过程中必须要意识到的最主要的几件事之一。掩蔽效应的存在也是均衡器被开发出来的原因之一,它可以用来在混音过程中将掩蔽声与被掩蔽声分离开来。但最好的解决办法是在创作的初始阶段就避免它出现,尽量不要将相同频率的声音放在同一个项目中,至少不要用在同一个混合点上。

即使你已经很小心了,但有时掩蔽现象还是会发生,而且很难确定为什么某些声音元素听起来会像是独奏,而非是经过处理的混音。这里的问题很可能是,尽管这些声音的主频率彼此未出现交叉,但其谐波出现在相同的频率上,而这些谐波可能仍然会被掩蔽。

3、创造听觉反射(Acoustic Reflex)

为了避免内耳受到太大的音量伤害,人体具有保护性的听觉反射。即当音量过大时,会造成中耳内的两条肌肉反射性收缩,以降低进入内耳的声压。某些情况下,当人说话或唱歌时也可能会自动发生听觉反射,以避免听觉受损。

虽然大脑已经习惯于接收动态的声音信号,但是伴随着耳内肌肉的收缩,我们能感觉到的声音也会立即减少。此时,耳内会短暂形成一个封闭性的狭小空间,之前瞬间接收到的高音量的声音会产生回响,引起极强的轰鸣效果,所以我们仍会感觉到“非常响亮的持续噪音”。

这一原则常用于电影的音效设计中,特别适用于模拟大型爆炸和高强度炮火攻击环境下的听觉感受,既能避免观众长时间暴露在高音量的听音环境中,又能很好提高观影体验,增强代入感。比较典型的运用,例如电影《拯救大兵瑞恩》开场奥马哈海滩登陆战时约翰•米勒上尉(汤姆•汉克斯饰)身边的炮弹爆炸引起了他短暂的听觉障碍,作为观众的我们和他一样可以感受到耳畔的轰鸣。

《拯救大兵瑞恩》奥马哈海滩登陆战

耳朵对巨大声音的这种听觉生理反射可以通过人工模拟来实现。例如,在爆炸场景的瞬间你可以短暂的人为将声音降低或关闭,整个空间内除了爆炸声回响在耳边外,其他声音都非常小或者消失不见,此时大脑对它的感知比实际上更大、更强烈。这种做法的应用范围相对比较广泛,在巨大冲击和其他史诗级场面的声音处理中都可以用到。听觉反射的原理一定程度上也解释了为什么有时经过压缩处理的声音听起来更加令人兴奋、更加舒服。

4、掌握“弗莱彻-蒙森”等响曲线(Fletcher-Munson Equal Loudness Curve)

非线性听觉理论由Harvey Fletcher和Wilden A.Munson于1993年提出,主要讨论了人耳对不同频率的声音闻阈和痛阈不一样,灵敏度也不一样的现象,用来描述这一现象的直观几何曲线被称为“弗莱彻-蒙森”等响曲线。

人耳的自然频率响应是非线性的,具体来说就是,我们的耳朵对中频声的敏感度要远远高于低频和高频声。通常,我们所听到的声音大都是中频的,久而久之大脑就习惯了这一模式,渐渐地对中频声产生了“偏爱”。但是,你要意识到,即使是自己的耳朵有时也会欺骗自己,某些情况下创造性地运用高频和低频声或许会产生意想不到的效果。

例如,200Hz的30dB的声音和1kHz的10dB的声音在人耳听起来具有相同的响度,这就是所谓的“等响”不同的频率,具有不同的强度,但它们确有同等的响度级(单位是“方”phon),如40方或60方等响曲线。在低强度时,等响线的图形类似于听阈曲线。因此,如果声音的强度相等,那么中频声听起来会比低频或高频声更响一些。随著响度级或声压级的增加,等响曲线渐趋於平直。也就是说,不同频率的响度级的增长速度是不同的,低频声的响度级随声音强度的增长比中频声要快,这表明在高声强时,人耳对低频声变得比较敏感了。

一般来讲,把所有这些都考虑进去,你应该可以做到做好的平衡。这样既可以充分发挥各频段声音的特长,又可以使你的耳朵免于遭受不必要的折磨。

5、巧妙压缩

相比于同一水平的持续声音,瞬态显得更安静,这是一个很关键的听觉原理,是人耳对不同类型声音的一种直观反映。同时,它也是在没有实际提高峰值水平的情况下,通过压缩将声音变得更大、更激动人心所需要把握的核心概念。

压缩器并不能像人耳一样可以凭直觉对声音作出某种反应,但它被设计用来以相似的方式运行,虽然较为机械,但效果还算不错。压缩器其实也是一种放大器,它有一个压缩阀,低于这个阀的信号给予放大,高于这个阀信号则会以规定的压缩比将其压缩,增益也将按一定的比例缩小。

FabFilter Pro-L压缩器插件

因此,对鼓声尾音这类的持续性声音进行压缩处理,尽管峰值水平暂时没有改变,但可以让大脑误以为鼓的整体声音更大、更强有力。这也是如何运用压缩器最大化提高声音可用空间的方式之一,但需要注意的是不要过度压缩。

以上提到的这些理论/原理,你可能听说过或亲身实践过,也可能是第一次耳闻。在音频技术不断革新的当今社会,我们往往太过于专注技术而忽略了其他,那么何不尝试从心理声学的角度切入来寻求提升听众听觉体验的方法呢?大胆的去试一试,或许最终结果会令你惊叹不已哦!

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