随着相位差相关度和频率间隙的不断变化,会出现反复的“呼呼”声。
要点
对相位差的最好理解是包含相同信息内容的几个数据信号之间的时间相关性。当两个包含同一个声源的音频信号混合时(比如几个麦克风拾取爵士鼓或者DI和吉他的吉他音箱的数据信号),如果它们的相位差不同,相位差就会相互抵消,导致部分频率数据信号丢失,甚至全部数据信号丢失。
“积分电路”和“反相”
以相差为企业。例如,对于正弦波,0表示波的起点。第一次波峰焊接为90°,波型在180°变为负,在360°进行详细的循环时间。当两个频率相同的正弦波同时振荡时,就认为是积分电路。当它们产生时,波浪的抗压强度会加倍。
如果其中一个波比另一个波刚晚一个半周期时间开始,那么它们是反相的,它们的相位差是180°。当它们累积时,波峰焊会相互抵消。如果两个波的相位差超过或降到180°以下,那么累加起来只有部分频率会受到伤害,一般会导致梳状滤波——某些频率的波相互抵消,所有波的波形看起来都像木梳。超过360°的相位差不容易产生相互抵消的实际效果,技术上会作为延迟时间来解决。
在现实世界
上面例子的假设标准是,两个波的频率相同,都有理想化的波型,而且是在一个想象的理想化的自然环境中积累的,所以与其他自变量无关。然后再去做展现相位差的基本要素,但是在具体的日常生活中,事情会复杂很多。如果我们换一种新的乐谱,相位差会改变,会变得越来越好,越来越差的是它们的频率。
除非是在电脑里,否则我们在日常生活中是接触不到终极波形的——因为会有泛音、帧外等一些元素。这将使波之间的相互作用越来越复杂和混乱。
这意味着当你使用几个麦克风来拾取同一个声源时,要小心。如果两个麦克风的距离足够近或者足够远,就不容易出什么问题。但是,如果它们之间的距离不够近或不够远,声波频率到达一个麦克风的时间会比到达另一个麦克风的时间晚几个ms,这两个麦克风的数据信号就会异相。
这样一来,有的乐谱听起来会很好,但有的会遭受梳状滤波的危害——最终的声音可能会越来越无序,听起来不仅太细,而且不那么有生气——有的反相波加起来甚至会完全相互抵消。在混合DI和麦克风数据信号时也是如此——DI的电子数据信号基本上是瞬间传播的,而麦克风捕捉的是后来慢慢传播的声波频率。
另一种会导致相位差问题的情况是,使用两个麦克风来捕捉以相反方向传播的声波的频率。比如我们把一个话筒放在鼓的顶部,另一个话筒放在鼓的底部,当上鼓面被鼓槌击打时,气体会先直接下移。此时顶部麦克风会造成空气压,底部麦克风会造成正压。鼓共振时空气柱会反方向运动,但这两个麦克风捕捉到的数据信号的旋光度始终是反方向的。
如何防止相位差问题
首先,你不用太担心相位差。如果你的声音听起来不困难,很可能相位差没问题。避免相位差问题的一个非常简单的方法是只使用一个麦克风进行拾音。
当您使用几个麦克风时,请尽可能将它们放在一起,或者保持这个麦克风与声源之间的距离完全相同。这将确保声波频率可以单独传播到这个麦克风,相位差保持不变。自然,这是非常有约束力的,但幸运的是,这不是每个人都可以应用它的唯一方式。
另一种方式是遵循3: 1的标准,即麦克风之间的最小距离应该是它们与声源之间距离的三倍。根据具体情况,会有一些差异。
对于单个传统乐器,如大提琴,您可以将一个麦克风放在大提琴周围,另一个麦克风放在三倍远的地方。这样就可以合理的防止两个麦克风的数据信号之间的相位差问题,并且可以安全的对它们进行混响,产生多彩醇厚的声音。当使用麦克风拾取几个声源(如爵士鼓组)时,每个麦克风之间的距离应该是麦克风与它所记录的鼓之间距离的三倍,这样也可以防止相位差的问题。
运用适用性和创造性的方法
相位差是一个令人担忧的问题,但它也可以成为解决问题的有效特殊工具。在很多DI盒中,前置放大器和Daw都有反转相位差的功能,可以旋转数据信号的旋光度,使正的最高值变成负的(反之亦然)。如果发现混响和DI放大器有问题,这种相位差变换可以帮你处理很多不便。
还可以创造性地利用相位差,最著名的例子就是吉他的实际效果踏板中的相位差效果装置。相位差效应器将为输入数据信号创建一个群集,然后以设定的速率扫描群集数据信号的相位差,然后在输出端混合两个数据信号。随着相位差相关度和频率间隙的不断变化,会出现反复的“呼呼”声。