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声音的延时

声音的延时

我们平时去KTV嗨上几首歌,或者去演唱会现场膜拜某歌星,或者公司晚会上节目表演和领导们讲话的时候,总能感觉音箱播放出来的声音有“回声”,在行业名词里咱们叫“混响”,而其中就有一个很重要因素——延时,这也是我们听到这种“回声”最主要的原因。为什么要加入这种人为“失真”的因素呢,这不是破坏“真实的还原”原则么?今天小灵就来瞎说一下“延时”。

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去过消声室的朋友都会有个感觉,就是说话时感觉怪怪的,和在室外聊天时的感觉完全不同,声音特别干涩。我们都知道,声音可以通过空气传播,在遇到障碍物时会发生发射和衍射,部分能量在传播途中被消耗掉,或者被其他声波相互作用抵消掉。

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声波能量衰减和反射次数的简单关系

上面的图显示了衰减与次数的关系,需要说明这并不是一张严谨的图,因为声波响度的大小、障碍物的材质与都会深深的影响这关系,让反射强度和次数变多或者变少。


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消声室里的情况就会不同

在消声室里,声波能量衰减和反射次数的关系可能就会如上图所示,因为采用特殊的声学结构和吸声材料搭建、以及密闭的空间(消声室的门后达1米)。让消声室里的声音变得衰减和快,反射次数变得更少。有一点可以肯定,完全消除反射是不可能的,消声室能做到的只是最大可能的消除反射。


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两张图叠加对比

把两张图叠加对比一下,就能看出消声室的作用。在空房间里,大声说话都能听到回音,因为声音在反复反射。由于声音是向四面八方传播的,声波会由天花板、地面、墙面以及室内的一切物体,包括人体来反射,但你发出第一声声响时,紧接着就是听到一连串的声波反射,直到完全消失,这种现象俗称回声。常说的“回声好大啊”,就是指的声波反射强度高和次数都比较多。人大部分时候都处于一个复杂小环境里(例如四面都是反射物的房间),声波经过反射再次达到你耳朵中时的时间比较短,也就是说,你一秒中内可以听到数十次,间隔很密,人耳习惯上会认为这是一个连续的声响。如果你站在山脉的某一个山峰之巅时,你会感觉到情况有些变化,对着远处大喊,你会听到远方传来回声,并且会慢慢变弱而且慢慢变快,几次之后就会消失,人耳会认为是好几个声音,发骚的诗人还会假想远方有人在对话并吟诗一首,其实都是反射作用存在,只是,你站在山巅之时,这种作用被放大到人耳能清晰分辨的程度了。


说道这里,我们就该说说延迟时间和衰减时间了。

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延迟和衰减示意

单次反射过程的时间被称作延迟时间,声音由发出到完全消失的时间叫做衰减时间


在空气中,声音的传播速度是基本处于每秒3XX米的状态,可能会因为空气的湿度和密度有所变化,在自然界的环境中,这个音速值是相对稳定的。因此延迟时间大小反映了一个重要的信息,就是空间深度的大小,就是我们前面提到的小环境大环境。我们站在山巅呼喊时,传回来的第一次回音会比在房间环境时要慢得多。在某些时候(延时只是一种),延迟时间是影响声场大小的一个因素(也仅仅是一个因素,不是全部)。尤其是低音,连绵不绝带有一些变化的重低音能够帮助营造声场,最典型的例子就是雷声。有几首曲子能有助于您理解延迟和声场的关系。

测试曲-Bjork-Allis Full of Love —— 涌涌滚动的超级低频有效的营造了声场

试音曲-ERA-TheMass —— 此曲低音凶猛,声场开阔

不妨先下载这两首曲子,先感受感受。


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播放器的EQ均衡器

听完之后,再在播放器中对均衡器做一些限制,将150Hz以下的低频衰减20dB,基本上就切掉了这2首曲子的重低音部分,你再听听会有怎样的变化呢。是不是感觉声场一下缩小很多?(请使用好一点的音箱,普通2.1音箱就不要试了)


所列举的这个例子未必精准,但是延时确实能带来空间感,在后期音乐处理中,混音中加入适度的延时效果,能让声音变得更加美妙。延时器已经成为后期处理中一类非常重要的效果器。


适当的延时能让声音产生丰满的效果,在消声室里,天下第一嗓子的声音也不会太好听。相信不少朋友在地下通道中遇到过拉二胡的卖艺人,地下通道特殊的声学效果,会让二胡声变得十分丰满,更加充满感情。而过度的延时会让声音变得混沌起来,在空房间里大声听音乐,你会发现声音比较浑浊。


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几乎所有不插电乐器能直接产生类似延时的效果,类似拨奏类乐器古筝,拨弦发声之后,弦丝不会马上停止,还会“余震”一段时间。钢琴的也会有类似效果。还有很多乐器带有一个“腔”,这个腔叫共鸣腔或者声筒,例如提琴、胡琴、吉他乐器等,这个腔能强化和重新演绎这种“延时”,打击乐器经过打击之后,振膜还会跟着振动直到停止,如果没有这些共鸣和“余震”,声音会变得干巴巴的。每一次“回声”,经过反射和衍射作用,都会不一样。在传统戏曲表演和美声专业演唱时,也会要求演员“胸腔发声”,其实就是追求一个共振延时的效果,这种演唱方法能让人声变得更加有底气和厚实。


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在音频硬件中,胆机的延时效果十分明显,很多发烧友形容胆机喜欢用到“空气感”这个词汇,说实话,这词很难理解,有些像玄学。好的胆机因为压限作用会放大细节,而胆机的延时效果会让放大过的细节变得更加“持久”,听者很容易感受到声音细微颤抖的变化,似乎空气都跟随旋律在颤动,这种感觉被称为“空气感”,表现小提琴等拉奏类乐器时尤为明显。在人声频段内,适当的延时,会让人声显得更加柔和动人。


将延时控制在什么程度是合适的?这个问题没有答案。但可以肯定的是,延时效果无处不在。下次到KTV去撩妹,记得先练好调音,让自己唱得更“磁性”了,小灵先到灵特K房练技术了~~


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