隨著人們對(duì)精神文化生活的需求和要求的提高，越來(lái)越多的人走進(jìn)音樂(lè)廳、歌劇院、劇場(chǎng)等廳堂以及露天場(chǎng)所欣賞現(xiàn)場(chǎng)演出。而演出現(xiàn)場(chǎng)音響效果的完美程度如何，是否能夠滿足觀眾的聽(tīng)覺(jué)要求？這就需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)音響效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

現(xiàn)場(chǎng)音響效果主要受到兩個(gè)因素的影響：一是建筑聲學(xué)特性，對(duì)于廳堂，指的是室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)的聲學(xué)特性，對(duì)于露天場(chǎng)所，則指周圍建筑為演出場(chǎng)所帶來(lái)的聲學(xué)特性影響；二是現(xiàn)場(chǎng)所配備的電聲系統(tǒng)的特性，若是純?cè)暠硌?，則可不考慮此因素。

評(píng)價(jià)方法一般包括客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。客觀評(píng)價(jià)指利用客觀的聲學(xué)測(cè)量指標(biāo)來(lái)描述音質(zhì)效果；主觀音質(zhì)評(píng)價(jià)指通過(guò)人對(duì)聲音的主觀感受對(duì)音質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的最終標(biāo)準(zhǔn)是人的聽(tīng)覺(jué)感受，客觀的測(cè)量指標(biāo)雖然與主觀聽(tīng)感有著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但是由于人聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的復(fù)雜性，再加上目前對(duì)聽(tīng)覺(jué)生理和聽(tīng)覺(jué)心理的研究不夠深入，僅僅依靠客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)還不能完全反映主觀的聽(tīng)覺(jué)感受。因此，對(duì)音響效果的評(píng)價(jià)需要同時(shí)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)，并以主觀評(píng)價(jià)作為廳堂音質(zhì)的最終評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

主觀評(píng)價(jià)通常的方法是請(qǐng)一批專業(yè)的聽(tīng)音員到音樂(lè)廳、歌劇院、劇場(chǎng)、露天舞臺(tái)等需要評(píng)價(jià)的現(xiàn)場(chǎng)，欣賞現(xiàn)場(chǎng)演出后對(duì)此場(chǎng)所的音響效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，即所謂的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)方法。但是要求不同地域的專業(yè)聽(tīng)音員在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)欣賞同一場(chǎng)演出，需要耗費(fèi)很多時(shí)間和精力，還會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支。同時(shí)，這種評(píng)價(jià)方法無(wú)法比較觀眾區(qū)不同位置處的音響效果，因?yàn)槊總€(gè)聽(tīng)音員的評(píng)價(jià)結(jié)果之間會(huì)有主觀差異，在不同位置處的聽(tīng)音員對(duì)同一場(chǎng)演出的評(píng)價(jià)沒(méi)有可比性；若使同一聽(tīng)音員在不同位置處先后進(jìn)行聽(tīng)評(píng)，結(jié)果也不準(zhǔn)確，因?yàn)榧词褂赏慌輪T表演同一個(gè)節(jié)目，都一定會(huì)產(chǎn)生差異，對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果有一定的影響。然而，基于聲學(xué)頭模的錄音評(píng)價(jià)方法可以很好地解決上述問(wèn)題。

1 雙耳技術(shù)與聲學(xué)頭模

人的雙耳處聲壓包含了主要的聲音空間因素，包括聲源的定位信息和環(huán)境反射聲的空間信息。聲波經(jīng)直達(dá)和環(huán)境反射的途徑傳輸?shù)铰?tīng)者雙耳，而聽(tīng)者的頭部、軀干、耳廓等對(duì)入射聲波具有衍射、散射作用，這些作用可以用聲源到雙耳的傳輸函數(shù)HRTF（Head RelatedTransfer Function）來(lái)表示。如果能在聽(tīng)音者雙耳鼓膜處再現(xiàn)包含有HRTF的雙耳信號(hào)，就能夠較好地還原聲場(chǎng)，聽(tīng)音者會(huì)在很大程度上提升臨場(chǎng)感。在雙耳處錄音、合成和重現(xiàn)的方式方法總稱為“雙耳技術(shù)（BinauralTechnology）”。雙耳技術(shù)最直接的應(yīng)用是利用人工頭進(jìn)行雙耳錄音，使不在現(xiàn)場(chǎng)的聽(tīng)音者也能聆聽(tīng)到現(xiàn)場(chǎng)效果，或者將現(xiàn)場(chǎng)記錄的雙耳信號(hào)儲(chǔ)存下來(lái)，以滿足后期重放的需要。也可通過(guò)HRTF與干信號(hào)卷積而合成的雙耳信號(hào)來(lái)動(dòng)態(tài)地模擬某一聽(tīng)覺(jué)事件，甚至是現(xiàn)實(shí)生活中并不存在的聽(tīng)覺(jué)事件，從而創(chuàng)建一個(gè)聽(tīng)覺(jué)虛擬環(huán)境（Auditory Virtual Environment）。雙耳技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種聲學(xué)領(lǐng)域。中國(guó)傳媒大學(xué)傳播聲學(xué)研究所根據(jù)GB/T 2428-1998《中國(guó)成年人頭面部尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)制作了一款的聲學(xué)頭模[4] （見(jiàn)圖1），頭型尺寸符合中國(guó)人平均生理參數(shù)，該頭模對(duì)頭、肩部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化，僅保留了與聲學(xué)特性相關(guān)的主體部分。頭模上安裝有標(biāo)準(zhǔn)人工耳廓（見(jiàn)圖2），是在對(duì)中國(guó)400名成年男女的耳廓形態(tài)進(jìn)行群體分析的基礎(chǔ)上，選取最具有代表性的耳廓結(jié)構(gòu)外形作為參考而設(shè)計(jì)制作的。雙耳耳道入口處分別內(nèi)置一支DPA 4060BM微縮傳聲器。另外，還對(duì)該聲學(xué)頭模進(jìn)行了一系列的聲學(xué)特性測(cè)量以及主觀聽(tīng)感實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聲學(xué)頭模錄音能夠較好地代表人的真實(shí)聽(tīng)音感受，可以用于音響效果的評(píng)價(jià)。此外，在聲學(xué)頭模的前上方和后下方分別增加了一個(gè)輔助傳聲器通道，用于提供聲源前、后和上、下的方位信息。聲學(xué)頭模的結(jié)構(gòu)尺寸以及輔助傳聲器通道的位置見(jiàn)圖3。

圖1 聲學(xué)頭模

2 基于聲學(xué)頭模的現(xiàn)場(chǎng)音響效果的錄音評(píng)價(jià)

基于聲學(xué)頭模的錄音評(píng)價(jià)方法是指將聲學(xué)頭模置于待評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)的觀眾區(qū)或舞臺(tái)區(qū)，利用聲學(xué)頭模對(duì)現(xiàn)場(chǎng)演出進(jìn)行雙耳錄音，事后在標(biāo)準(zhǔn)聽(tīng)音室內(nèi)用耳塞對(duì)雙耳錄音重放，從而對(duì)演出現(xiàn)場(chǎng)音響效果進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)的方法。需要特別注意：錄音時(shí)聲學(xué)頭模的擺放位置、朝向以及高度應(yīng)與聽(tīng)眾或表演者一致。若采用揚(yáng)聲器重放，則需要對(duì)雙耳信號(hào)進(jìn)行串音消除處理，但是這樣會(huì)使聲場(chǎng)產(chǎn)生一定的畸變，影響評(píng)價(jià)結(jié)果，因此，不建議使用揚(yáng)聲器重放。為了去除聲學(xué)頭模錄音和重放時(shí)電聲系統(tǒng)的影響，需要對(duì)聲學(xué)頭模內(nèi)的2支微縮傳聲器及耳塞進(jìn)行頻響均衡。

2.1 優(yōu)勢(shì)

采用基于聲學(xué)頭模的錄音評(píng)價(jià)方法，徹底解決了現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)對(duì)時(shí)間和地域的限制，聽(tīng)音員們不需要到演出現(xiàn)場(chǎng)，可以在任何時(shí)間、任何地域進(jìn)行評(píng)價(jià)，大大節(jié)省了聽(tīng)音員的時(shí)間和精力，也節(jié)省了開(kāi)支，給評(píng)價(jià)工作帶來(lái)便利。另外，錄音評(píng)價(jià)具有完全的可重復(fù)性，方便檢驗(yàn)評(píng)價(jià)的信度和效度。

完美的音響效果不僅要使觀眾獲得最好的聽(tīng)覺(jué)感受，演員等其他方面也要獲得較高的滿意度。因此，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)音響效果的評(píng)價(jià)不僅要對(duì)觀眾區(qū)（語(yǔ)音清晰度、聲場(chǎng)混響感、親切感、溫暖感、豐滿度、聽(tīng)感聲源寬度、聽(tīng)覺(jué)包圍感、聲場(chǎng)自然度等）進(jìn)行評(píng)價(jià)，還要對(duì)舞臺(tái)區(qū)（語(yǔ)言清晰度、聲場(chǎng)自然度、舞臺(tái)區(qū)反應(yīng)及時(shí)性等）進(jìn)行評(píng)價(jià)。在現(xiàn)場(chǎng)演出時(shí)，將聲學(xué)頭模放置于舞臺(tái)區(qū)進(jìn)行錄制，即可對(duì)舞臺(tái)區(qū)的音響效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。若在同一場(chǎng)演出時(shí)，將多個(gè)聲學(xué)頭模置于舞臺(tái)區(qū)和觀眾區(qū)的不同位置進(jìn)行多測(cè)點(diǎn)錄制，這樣就可以在聽(tīng)音室內(nèi)對(duì)廳堂中不同位置處的音響效果進(jìn)行比較。這些是傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)方法所不能實(shí)現(xiàn)的。

2.2 存在的問(wèn)題

眾所周知，雙耳錄音存在前后聲像混淆和頭中聲像的問(wèn)題。目前，有很多種方法能夠在一定程度上改善這種聲像畸變，大部分方法都是對(duì)雙耳錄音或HRTF進(jìn)行信號(hào)處理，加大前后頻譜間差異，增強(qiáng)耳廓效應(yīng)，以區(qū)分前后聲像。但是對(duì)雙耳錄音進(jìn)行信號(hào)處理就會(huì)在一定程度上導(dǎo)致所還原的聲場(chǎng)發(fā)生畸變，最關(guān)鍵的是會(huì)帶來(lái)音色上的變化，將嚴(yán)重影響主觀評(píng)價(jià)結(jié)果。而另一種有效的方法是加入頭部動(dòng)態(tài)因素，較好地解決了前后混淆和頭中聲像的問(wèn)題。然而，頭部動(dòng)態(tài)因素只能加入在利用雙耳信號(hào)合成技術(shù)創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中，需要根據(jù)聽(tīng)者的頭部運(yùn)動(dòng)情況實(shí)時(shí)地改變合成所采用的HRTF。雙耳錄音過(guò)程中是要保持聲學(xué)頭模固定不動(dòng)，無(wú)法加入動(dòng)態(tài)因素，因此，這種改善方法也不適用于基于聲學(xué)頭模的現(xiàn)場(chǎng)音響效果錄音評(píng)價(jià)。

2.3 改善方法

人類聽(tīng)覺(jué)的產(chǎn)生是綜合了物理、生理和心理等多方面因素的一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，并且在很大程度上會(huì)受到認(rèn)知的影響。例如，看到電視中的播音員在講話，自然會(huì)將播音員的聲音定位在屏幕中他所在的位置，只有當(dāng)閉上雙眼時(shí)，才會(huì)仔細(xì)地分辨出聲音實(shí)際上是由電視側(cè)邊的揚(yáng)聲器發(fā)出來(lái)的，這是因?yàn)榘凑J(rèn)知經(jīng)驗(yàn)反映，人聲應(yīng)該和發(fā)音人本身的位置一致。因此，若在錄音評(píng)價(jià)的過(guò)程中，給予聽(tīng)音員聲像方位的提示信息，使其提前對(duì)聲音的方位有一定的認(rèn)知，就會(huì)很容易解決前后聲像混淆和頭中定位的問(wèn)題，其中視覺(jué)提示是一種比較簡(jiǎn)單、有效的方法。聲學(xué)頭模除獲取左右兩側(cè)方位信息的雙耳通道，還有獲取前、后和上、下方位信息的兩個(gè)輔助通道，通過(guò)一系列計(jì)算便可獲得聲源在三維空間內(nèi)的方位。在錄音評(píng)價(jià)時(shí)，可以用指示燈或其他方式提示聽(tīng)音員此時(shí)聲像的方位，這樣就可以大大減少聽(tīng)音過(guò)程中前后聲像混淆和頭中定位帶來(lái)的不真實(shí)感受對(duì)錄音評(píng)價(jià)過(guò)程的影響，使聽(tīng)音員更專心于主觀評(píng)價(jià)工作。

另一種更直接的提示方式，就是提供現(xiàn)場(chǎng)的同步視頻信息，包括現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境信息和聲源信息，盡可能使錄音評(píng)價(jià)的聽(tīng)音員獲得與現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)時(shí)一樣的視覺(jué)信息。已有主觀實(shí)驗(yàn)表明，這些同步視覺(jué)信息能夠在一定程度上減小聲像前后混淆和頭中定位效應(yīng)，使聲像遠(yuǎn)近層次分明，具有更真實(shí)的空間感和臨場(chǎng)感。因此，可以將待評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)的聲學(xué)環(huán)境及聲源情況進(jìn)行視頻錄制，并依據(jù)聲學(xué)頭模所在位置，以聲學(xué)頭模的視角錄制與雙耳錄音同步的視頻。可參考圖4所示的裝配方法，將聲學(xué)頭模垂直固定在攝像機(jī)的上方，朝向與鏡頭方向一致。在后期錄音評(píng)價(jià)時(shí)，先為聽(tīng)音員播放現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息和聲源信息的視頻，再與雙耳錄音同步播放演出視頻，進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。將聽(tīng)音員置于虛擬的演出現(xiàn)場(chǎng)，使錄音評(píng)價(jià)的結(jié)果更接近現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，提高錄音評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度。

圖4 聲學(xué)頭模及錄像設(shè)備裝配方式

節(jié)選自《演藝科技》2015年第10期

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