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 文章主題 : 相位(phase)
文章發表於 : 週六 2月 19, 2011 5:06 am 
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基本公民...大步邁進中
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註冊時間: 週六 11月 22, 2003 1:24 am
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來自: taipei
相位是什麼?
相位(Phase),在聲音學理上是描述兩個或更多波形間的時間差。以度作為測量相位的單位,這樣就可以很容易表示正弦波。正弦波開始也是週期開始。以0度作為開始點。以360度表示一個完整的週期,半個週期是180度,1/4週期是90度等等。假如一個正弦波到達1/4週期時,同一時間又開始進行另一個完全相同的波形,這兩個波形會產生不同相位,彼此相差90度。

相位移動的度數被視為兩個正弦波之間的時間差距,其中也會有頻率的問題。時間差距一樣,不同的頻率會有不同的相位移動。複雜的波形,像所有錄製的音軌和人工合成的波形(除了正弦波之外)都含有許多頻率。假設兩個複雜的波形彼此有相互延遲的狀況時,每個頻率將有它自己的相位差。
就上一段的說明可以了解到,我們不需要太在意複雜波形的相位問題,我們唯一要考慮的是相似波形的相位關係,以下是詳細說明相似波形的類型:
.完全相似的波形-就字面上的意思,這樣的相似,無論從任何方面看都是類似的,通常是以複製的方式產生。舉例,在錄音程式裡複製一軌歌聲音軌,讓我們獲得兩軌相同的波形。或著指派一個小鼓到兩個不同的群組音軌(group),這樣也可以建立兩個複製的訊號。
.相同樂器的波形-使用兩個麥克風錄製同一個樂器。舉例,在原音吉它的正面使用兩個麥克風;或者使用大鼓-麥克風和overhead錄製同一個大鼓的演奏,大鼓-麥克風錄製主要的鼓聲,而overhead錄製整個鼓組。
詳細說明這兩種相似波形的相異之處很重要:除了這兩種方式之外,只要不是在同一時間錄製的音軌,在怎麼相似的演奏,都錄製不到相似的波形。基於這個理由,double-tracking(同一樂器同一樂章但在不同時間內分別錄製成兩個音軌)是不會影響到相位。
!對於上述所說的,這裡有一個例外。一個鼓的聲音基本上在它第一個週期就已經是確定了,因為前一個鼓聲跟後一個鼓聲是完全相似的, -即使在錄音時使用一個不一樣的鼓和麥克風。所以當我們碰到要使用兩個鼓音源時,才需要考慮相位問題。
相位與相似波形之間的關係有三種:
.同相位或相位一致=>當波形的起始點分毫不差落在同一個時間點上。
.相位過時或相位移動=>當波形的起始點在不同的時間。舉例,把複製的音軌往後拉一點,或著使用兩支麥克風錄製同一個樂器但麥克風擺設的位置使用不同的距離,這樣也會錄製到相同的波形,但較遠的麥克風所錄製的波形會稍微落後一點點。
.相位反轉=>當兩個波形的起始點在同一個時間上但他們的振幅是顛倒過來的。許多人都誤解要做相位反轉(phase inversion)這個動作就是把相位移動180度就可以,但這兩個意思是不相同的。相位移動180度是兩個波形的開始點不在同一個時間上,開始點相差180度的相位,而相位反轉是指他們的振幅是呈現顛倒過來的。
假如兩個相似波形之間的時間差距大到30至40ms會有哈斯效應(Haas effect),而哈斯效應的意思是指一個可聽見的延遲效果將只是一個感覺。在使用哈斯效應時35ms這個參數值是時常被拿來使用,當然我們也可以考慮1到35ms之間任何的時間差距。在混音期間使用哈斯效應,時間差距超過35ms時,則會變成一個可以聽的見的延遲效果(delay)。
(哈斯效應:聲音先入為主效應)

前面我們所說的相似波形裡,不管是相位移動或相位反轉,都會有相位問題的發生。假如相位移動的時間差距小於35ms時,先要考慮會不會有梳狀濾波的產生,其次在看是否會有音調改變和音色染色的情形。假定兩個波形的相位是互相反轉的,它們將會相互抵銷,產生音量減弱的現象;如果兩波形是相同的振幅,他們將會完全互相抵銷,導致聲音變的十分安靜。
上面所說的情形,經由混音器內部的運算方式(電子式或數位式)運算後,都可以呈現出來。假如每個波形經由不同的喇叭播放,其效果也將會完全不同,之後我們會有實例來驗證。然而,如果把立體聲輸出摺合成單聲道,前面有說過的相位問題也都將會出現。

!有一點值得知道,要抑制單聲道一致性的聲音特性。就是當要混合已摺合成單聲道音軌時,試著在一個屬於立體聲音軌上做相位反轉來改善它的聲音。

錄音設備上的相位問題
大多數用錄音方式所錄製的音軌,經常都會伴隨著一些相位問題,這些未加以修飾的音軌,對我們來說是件非常不幸的事情。舉一個例子,用麥克風錄製吉他音箱的吉他聲,因為麥克風跟吉他音箱都很靠近會產生反射聲波的地板,所以當直接聲波和反射聲波接觸到麥克風時都很可能會產生顯著的梳狀濾波。通常很少混音工程師會讓這樣的梳狀濾波成為單獨音軌裡的組成部分。無論如何,用兩個或更多音軌來呈現同一個樂器是會提高一些聲音品質。這裡是一些平常有可能會有相位問題的音軌,了解後將有利於做相位修正:

.上面/下面或前面/後面-錄製小鼓時經常會使用兩個麥克風,在小鼓的上面和下面各放一個麥克風來錄製小鼓的聲音,然而在錄製大鼓和吉它音箱時,則在樂器的前面和後面各安置一支麥克風來錄製聲音,由於第二支麥克風也就是放置在樂器後面的那支麥克風的位置,是在聲音來源的相反方向,這樣很可能會獲得相反的聲音壓力(一定會錄製到相位反轉的聲波嗎?不一定,特別是麥克風放置的位置與樂器是在不同的距離上)。錄音工程師知道會有此情形發生,所以在錄音之前經常會反轉其中一個麥克風的相位。以這種方法來使兩音軌的相位達到相同,準備好給混音使用。
.Close-mic和overheads-錄製大鼓、小鼓或任何其他樂器聲音用動圈式麥克風,要錄製相位移動或相位反轉的音軌用overheads。此外,一個好的錄音工程師會拿overheads所錄製的音軌,當作一個參考或對應關係和用overheads來驗證全部鼓組音軌的相位是否一致。
‧Mic和direct-除了傳統的麥克風錄音之外,吉他錄音(尤其是bass)也可以使用DI box或著從功率放大器直接輸出來錄製。在電子學的領域裡,這些直接訊號的運行速度幾乎是以光速的速度在運行。如果聲音是經由功率放大器和麥克風之間的空氣做為傳輸媒介,那聲音就需要靠一些時間來運行,導致使用麥克風錄製的音軌會比直接訊號錄製的音軌稍微有延遲的情形發生。接下來的實例是一個相位移動經過改正後,改善太過刺激的音色。

相位問題不一定可以明顯聽的出來。至於相位反轉,當我們要做相位上下顛倒效果時,通常是要實地嘗試看看反轉過後的感覺是如何。有時候做出來的效果會很明顯感受到,是好是壞就見仁見智了,有時做出來的效果也可能是沒有變化的。我們也能拉近有關聯的音軌,方便找尋合適做相位反轉的音軌,而波形放大對於找尋有相位移動的音軌是非常容易的。改正相位移動,我們可以放大相關音軌的波形,輕推有時間落後的音軌直到它們對準排成一行。我們也可以把有時間提早的音軌往後拉直到它們對準排成一行,但這方法較不易懂,通常是當聲音波形不能往前推時,如多軌錄音機(tape multitrack),才會使用這個方法。當用眼睛對準兩個相位移動音軌排成一行時,這個決定不一定是合理的,不一樣的值會導致不一樣的音色。很好的相位修正主要還是靠耳朵來判定。

在混音期間的相位問題
很少混音工程師會傳授相位問題,就因為如此它經常被誤用。在混音期間會產生怎樣的相位問題,這裡有一些例子:
.缺乏效果器延遲補償-未補償的效果器延遲就等於直接讓相位問題發生。例如,假如一個小鼓音軌上的壓縮器延遲500samples,可能在混合overheads時會發生梳狀濾波。
.外部裝置D-A轉換器-在使用數位設備錄音時,聲音從類比轉換成數位錄製到電腦,在從電腦的數位訊號轉換成類比訊號,這樣的過程會需要一些時間,產生一個短的延遲。假如這個訊號之後要和完全相同音軌summing時,這個短的延遲時間足以引起梳狀濾波。
.非常短的延遲-假如原始聲音與延遲聲音已summing在一起,這音軌內的短暫延遲處在Haas視窗可能會引起梳狀濾波。
.等化器(EQ)-由於它們的設計原理,等化器會在一個特定的頻率範圍產生群組延遲(group delay)。假如增益提高過多,會使相位問題變得更加嚴重。

秘技
之前說過,當兩個完全相同的波形而不同相位,分別在左右喇叭各播放一個,產生的梳狀濾波將會是完全不一樣的。有兩種混音祕技是根據這樣的立體聲設定。此兩種密技,是用兩個完全相同的單音訊號,分別指派到極左極右的聲道,其中一個聲音波形做延遲或相位反轉,另一個聲音波形不做任何改變。要方便在說明時有所區分,我們把未改變的訊號叫做原始訊號,把複製的音軌也是做延遲或是相位反轉的音軌叫做複製訊號。

Haas(哈斯)祕技
這個哈斯祕技不是Helmut Haas發明的,但他是第一個實地教授哈斯效果的人。哈斯對當一個初始聲音出聲後馬上緊跟著加入極為相似的聲音,會發生什麼情形感到興趣。他發現後教導我們,緊跟在初始聲音之後的聲音與初始聲音之間是有一些限定與規定,那就是(a) 緊跟在後的聲音要比初始聲音延遲在1-35ms之內(b)緊跟在後的聲音要比初始聲音小於10dB。雖然緊跟在後的聲音不具有任何實質角色,但它仍然扮演一個存在於空間的聲音。這個哈斯祕技簡單說就是複製一個原始訊號且放在跟原始訊號完全相反的聲道上,在延遲1-35ms時間之內,此時原始訊號跟複製訊號分別在左聲道喇叭跟右聲道喇叭。

要完成哈斯祕技通常有兩個方法。一、調整單聲道音軌到左聲道或右聲道,接著複製此音軌,把複製的單聲道音軌調到對立的聲道上且往後輕拉一些毫秒數(如圖五)。二、在一個單聲道音軌上裝載一個立體聲延遲效果器,設定一個音軌不使用延遲效果器,另一軌使用延遲效果器且延遲時間設定在1-35ms之內。

使用哈斯祕技會導致寬廣、空曠、似有似無的聲音;雖然這個聲音會集中在無延遲效果的聲道上,但也會使聲音感覺像似無焦集的立體聲影像。在混音期間可以應用哈斯祕技做到下列三種效果:

.調整聲像移動開關到極左極右聲道導致聲音變厚實-把哈斯祕技用在樂器上,聲像移位電位器調整到極左極右,可以製造出巨大的聲音,尤其又做交叉安排,效果更為凸顯。實例,這個方法常用在double-track失真吉他上且把每個單音音軌的聲像移位電位器調整到極左極右。應用哈斯祕技在每個吉他音軌(把每個複製音軌送到對立的聲道上,並加以延遲,如圖六)導致聲音變的更厚實更有力。
.可代替聲像移位電位器(panpot)-調整單聲道聲像移位電位器,調整過後的聲像位置都不盡理想時,可以試一試使用這個祕技。實例,歌聲、貝斯和吉它這三種單聲道音軌是很少做左右聲道安排的—貝斯和歌聲這兩種音軌一般來說都是調整到中央聲道。把吉他聲道調整到中央,除了會導致混合成單聲道聲音之外,由於此位置是許多樂器必爭之地,所以在混音時是很容易產生遮蔽作用。如果調整單聲道吉他音軌到左聲道或右聲道都會產生立體聲不平衡。運用哈斯祕技,可以把單聲道吉它聲音切成兩半,得到一些立體聲寬度而吉他聲音的位置也可以處在低掩蔽的區域。
.更實際的聲道調整-利用不同的振幅、時間和頻率來定位聲音。一個聲像移位電位器的功用只能改變振幅;因此導致聲音較不自然。哈斯祕技與標準聲像移位電位器兩者的差別在於時間,有時也會在有延遲時間的音軌上使用濾波器去除一些不同的頻率。不管如何,使用此方法的限制只有在樂器已經調整到極左或極右聲道時,也就是原始訊號不能調整到其它位置。
操控哈斯祕技就是控制複製音軌上的延遲時間。延遲時間的差異會產生輕微地效果差異,所以想要最佳效果就靠耳朵來決定。有一件事情要顧慮到,就是當這個混合要折疊成單聲道聲音時會發生什麼情況。當然就是會產生梳狀濾波導致聲音品質受到影響(通常是損失高頻頻率),但是所嘗試過的延遲時間裡,多半是延遲時間較長的那一個,合計成單聲道聲音會比較短延遲時間的聲音來的更加優美,所以我們在找尋最沒破壞性的延遲時間時,只要查驗單聲道的聲音。
另一種控制複置訊號音量的設定。在使用哈斯效果時,我們只運用比原始音量小10dB的複製訊號音量。視延遲時間而定,它不一定要運用比10dB低的音量。假定原始和複製訊號最初的音量是相同的,接下來慢慢提高複製訊號音量,直到出現平衡的立體聲影像後,立即停止提高音量。這樣所得到的效果很像是一個聽的見的延遲效果。如果音量在稍微提高一點,所做出的效果反而會是雜亂、不自然。

減弱複製訊號音量在原始訊號音量之下,所製造的效果不是那麼明顯且原始訊號的立體聲圖像會不那麼模糊。總而言之,多方面嘗試不同的音量,沒有一定的答案,就看看自己喜愛什麼樣的效果。

可以提升哈斯密技有兩個方法。第一個方法是在複製訊號上應用一個濾波器—通常是低通濾波器—可以引起更逼真、自然的結果和減少在混音成單聲道時所會產生的梳狀濾波。當哈斯密技運用在取得更逼真的聲道定位時,這個方式是特別有用的。另外,哈斯效果時常也被拿來用在增加聲音厚實上,用法是在複製訊號上使用一個延遲效果器,調節delay time、low rate、low depth(如圖7)。這提供了一個更富有影響和更大尺寸的效果感覺。這些參數值的設定並不是每次都是相配的,而是要去試驗,看看歌曲適合怎樣的參數值組合。

在混音裡經常只在一個或者兩個樂器聲音上使用哈斯祕技。如果超過兩個樂器使用哈斯祕技,這將會把混音變得極為混亂且導致一個完全沒有交集的立體聲影像—反而製造更多的麻煩。就像許多其他混音技巧一樣,過度的使用它是不智的。

用哈斯密技時我們是延遲複製訊號的時間。用喇叭密技時我們不延遲複製訊號的時間並與原始訊號並列在同一時間上,但是我們反轉複製訊號的相位。

這個意思是說相位反轉的聲音先到達一個耳朵隨後再到達另一個。事實上,會發生這樣的情形(只在特定的頻率上)只有在這個聲音來源只位於頭的一側時。每個喇叭發出的訊號會先運行到較近的耳朵,不久之後才會到達較遠的耳朵(如圖9)。結果聽起來聲音好像是同時間到達頭的兩側。但是各式各樣的頻率到達的時間卻是先後不同,最終效果像是許多聲音包圍住你的感覺,而不在是單純的左右聲道的聲音感覺。

當第一次聽到喇叭密技所產生的效果時,許多人都會覺得有興奮的感覺-不僅聲音像是從喇叭外面發生的,把你包圍在一個使人產生幻覺的空間裡。此祕技可以增加樂器的刺激感覺,但當你混合成單聲道時,被使用在樂器上的喇叭祕技將會徹底的消失(假如原始訊號和複製訊號精密的在相同音量上,才可使用此祕技。在數位系統裡,不必擔心要怎樣設定精密的相同音量,而在類比系統裡,要做到精密的相同音量是有些困難)。

這個祕技不管怎樣,聆聽者的頭都要在兩個喇叭之間的中心位置,這個密技的效果才能完全的呈現出來。而且我們的耳朵只能聚集聲音裡低頻的頻率內容。高頻頻率的波長比我們兩耳之間的距離還要短,所以很容易改變他們的相位,使得他們可以任意遊走在我們兩耳之間。以科學的方式來說,這個頻率大約低於1kHz以下,會定在這個頻率也是由經驗中學得的。所以供給這種聲音包圍頭的感覺,主要是低於1kHz以下的頻率。因此喇叭密技裡多半是用低頻頻率的聲音。

—喇叭密技是依據低頻頻率來產生此效果。在單聲道時樂器上使用此密技其效果會消失—

這種聲音呈現出把你包圍在一個使人產生幻覺的空間裡,正確的聲音定義就是排斥聚焦。我們可以運用喇叭密技在一個樂器上,但不要對樂器本身的音色做改變,因為我們是去營造聲音的舞台而不是挑選誰在這舞臺上,而且在單聲道時樂器會消失,所以我們將不會使用這密技在重要的樂器上,像是hip hop的鼓點。我們可以把喇叭密技當作是一個很特別的效果來使用,經常運用在較不重要的樂器上或是在混音時出現時間是非常短暫的樂器上。

—把喇叭密技當作一個特殊的效果來用,主要用在最不重要的音軌上—

在這個章節結束之前,一件事情應該提醒一下,就是用黑膠唱片來證明喇叭祕技會不精確。事實上,黑膠唱片保存不易,所以當黑膠唱片有受損時,會削減在左右聲道上相位反轉的低頻頻率容量。基於這個理由,後製工程師在混合成單聲道時,有使用喇叭祕技的任何樂器,都會相互抵銷到某種程度。如果事先就知道專輯或歌曲是要做成黑膠唱片,那混音工程師就會去遵從黑膠唱片的編輯方式來混音,到時這個祕技會是多餘的。


此章節是取國外混音書籍mixing audio,此書有圖解跟示範音軌,如有不正確的地方,請見諒,前輩看到有錯誤的地方可以直接做修改
如果可以繼續發表,小弟再把其他章節上傳,希望可以幫到想要入這一行的小朋友


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 文章主題 : Re: 相位(phase)
文章發表於 : 週二 2月 22, 2011 8:32 pm 
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註冊時間: 週三 1月 16, 2002 2:30 am
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[讚啦] Cook讚喔!!!!

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 文章主題 : Re: 相位(phase)
文章發表於 : 週六 12月 24, 2011 2:43 pm 
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註冊時間: 週一 11月 08, 2010 1:06 am
文章: 2
來自: Taiwan
能不能解釋Phase Modulation (相位調變)是什麼?我大概知道就是以Modulator的相位來改變Carrier的相位,那這跟Frequency Modulation的差別在?

先謝了! :D

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 文章主題 : Re: 相位(phase)
文章發表於 : 週三 12月 28, 2011 7:18 am 
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註冊時間: 週三 1月 16, 2002 2:30 am
文章: 13674
在合成器演算法上是一樣的東西
詳文可參考這篇
http://moinsound.wordpress.com/2011/03/04/frequency-modulation-or-phase-modulation-synthesizer-technologies/

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Paul Fang
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 文章主題 : Re: 相位(phase)
文章發表於 : 週一 8月 06, 2012 9:17 am 
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註冊時間: 週一 8月 06, 2012 7:49 am
文章: 6
完全受教了~感恩! [支持]

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一根煙燃燒生命完時,鋼琴曲子就做完了~
一包煙只剩煙屁股,一首管絃樂曲還沒做完。


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 文章主題 : Re: 相位(phase)
文章發表於 : 週五 10月 16, 2015 6:05 am 
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註冊時間: 週五 10月 16, 2015 5:56 am
文章: 2
谢谢翻译啊期待更多!!
我们学校就在上这个书,中文的看起来方便多了哈哈


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