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发表于 2019-10-8
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什么是卷积混响?
卷积混响是声音设计师的武器库中一件强力的武器,但是一些独立制作的音乐人可能会觉得它非常神秘,对它完全不了解。让我们来一起看看卷积混响是如何工作的,并告诉你们一些使用它来创作声音设计的小技巧。
卷积混响简史
从20世纪80年代末开始,随着基于个人电脑的数字音频处理技术的出现,真实的数字混响就是音乐软件社区中像“圣杯”一样的存在。硬件数字混响在这之前就已经出现了,EMT250,在1976年首次面世。但是数字混响软件则需要个人电脑变得更快,内存更便宜之后,才让数字混响插件变得可能。
第一款产品是Waves的TrueVerb,以一个不算太“肉疼”的价格打包提供了非常不错的数字混响。但是和所有运行它的硬件混响一样,它是一个算法系统——它使用软件公式,或者说算法,来模拟真实混响的工作状态。这并不是说算法混响的声音不够真实——它们足够真实,因为某些情况下,真实性并不是音乐和声音制作的最终目标。
但是对于那些追求尽可能精确重塑真实声学空间的人来说,算法混响并没有达到他们的需求。直到第一款卷积混响软件出现——2001年布Audio Ease发的Altiverb,这个目标才最终实现。
Altiverb在卷积混响的领域一枝独秀了很多年,但是现在在卷积混响市场出现了几个竞争者,包括一些采用开源方式的免费软件。现在的电脑的处理能力足够强大支持这些软件所需的大量的运算能力,卷积混响在真实声学空间的再现中,提供了前所未有的准确性,包括那些人造和虚拟创作的空间,可以用于实现一些从前不可能的创意声音设计。
但是我们还没说到重点,到底什么是卷积混响?
什么是卷积混响
基本上,卷积混响拾取输入信号(需要加入混响的声音),并用实际或虚拟声学空间的声音处理它,以产生这个声音在这个空间里的错觉。 声学空间的声音被记录在脉冲响应(IR)中。脉冲响应(IR)通常是在一个未知的声学空间中,录制一个短且尖锐的声音,例如手枪的开火声音或充气气球的爆炸(脉冲)。你可以想象,这样的声音激发了空间中的混响(响应),所以脉冲响应(或至少是它的初始录音)听起来像是一场爆炸,之后是空间的混响反射。
触发的声音通常是一种频谱上的广域声音,听起来像手枪开火或者气球爆炸,这是因为脉冲响应需要捕获尽可能广范围的频率,才能尽可能精确记录混响的响应情况。当然,立体声的卷积混响你需要用到立体声录音。而环绕声的卷积混响,需要环绕声录音。
在捕获完之后,根据使用的卷积混响软件,录制好的IR需要经过处理,移除原始的脉冲触发声音,只留下响应,这个过程叫做反卷积(deconvolution)。但是现在有很多卷积混响并不需要这一步。
当你获得了相应空间的IR文件,你只需要把它载入你的卷积混响中,然后输入需要处理的声音就可以了,然后软件就会根据输入的两组数字音频文件进行卷积处理,输出结果。卷积本身是一种广泛被应用的数学处理方式,应用范围包括统计学、图像处理和电子工程学和音频处理。我不会解释具体的数学公式(主要因为我也完全不理解),但是你并不需要了解背后的理论也能很好地应用它。你可以简单地把卷积想象成将输入信号和IR的采样进行乘法处理,得到的结果就是输入信号获取IR信号中关于空间中的声学特性。
它的声音怎么样?
以下是一些使用卷积混响的例子——我会使用Bias PEAK插件包里的ImpulseVerb插件,一个简单卷积混响插件,里面附带非常多真实和虚拟空间的IR。
这是一个干声文件——一下牛铃的声音(你可不会想听见太多下牛铃对吗?):
http://pan.baidu.com/s/1o8Htb6M
使用ImpulseVerb,你只需要将它应用到你的音频文件里,然后选择一个自带的IR——ImpulsVerb自带的空间图片非常有帮助,这里是一个hallway(走廊):
The ImpulseVerb 的用户界面
应用了ImpulseVerb之后的声音:
http://pan.baidu.com/s/1eSm1h8u
这里是同一个牛铃的声音,但是应用了Boston 的Trinity Church录制的IR, 一个更大的空间:
http://pan.baidu.com/s/1sljwOZN
就像你能听见的一样,得到的声音非常真是。事实上,因为这个IR是在一个真实的教堂录制的,所以得到的卷积结果应该和真实牛铃在真实教堂里演奏的声音完全一致(假设在同一个声学空间里)。
事实上,这是卷积混响的一个非常重要的应用——远程重塑真实空间的声音能力。在电影和视频制作中经常会用到,在现场录制的对白和空间声音有时候需要在后期被替换掉——非常常见的情况。在这种情况下,现场录音室和音效工程师通常会在录制场地录制一段IR,然后根据需求,把这份IR用在后期需要替换的对白和效果音上。这让后期变得非常简单,也更加精确。相比用算法混响来模拟,用这种方式会更加方便精确。 |
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