環境錄音咪高峰及極性測試與對比

環境錄音過程中其中一個最重要元素係咪高峰,而錄音設備嘅選擇將無可避免地影響錄音結果,最終影響聽眾對聲音環境嘅感知。今次資料搜集/對比旨在通過觀察音質、Stereo Image、空間感/包圍感,比較幾種常見嘅立體聲錄音技術。收集所需嘅聲音數據嘅過程會分為兩部分;第一部分首先選擇器材,包括錄音機同咪高峰,並決定位置收集錄音;第二部分則通過比較音色差異,分析唔同錄音嘅特點。

器材
係環境錄音社群當中有幾種咪高峰指向性好受歡迎,包括Omni(無指向性)、Cardioid(心形指向)、XY同Ambisonics。而係第一步首先決定用邊一款咪高峰代表唔同指向性。

-XY
XY 指向嘅咪高峰好常見出現係唔同手提式錄音機,包括最受歡迎嘅型號例如Zoom H5、Sony PCM-D100、同Tascam 最新推出嘅Portacapture X8。X8 係市場上最先出現提供內置咪高峰嘅32bit 手提錄音機,佢低Noise Floor(底噪) 同錄音方便性令佢成為今次XY 指向性嘅代表。

-Omni
Omni 指向性係環境錄音師最鐘意嘅選擇之一,佢可以製造出近似於真實世界嘅通透同開揚嘅聲音。LOM Uši Pro 以極低底噪同極高靈敏度成為咗環境錄音界中最搶手嘅選擇,每次開賣都會5分鐘內沽清存貨。但買唔到Uši Pro 都唔使擔心,因為市面有好多獨立製造商所生產嘅咪高峰,包括Micbooster 嘅Clippy EM272 都採用相同嘅Primo EM272 駐極體電容振膜,提供同樣嘅錄音性能同時非常容易購買。Clippy EM272 係今次代表Omni 指向性嘅咪高峰。

-Cardioid
心形指向對係音樂錄音最受歡迎同最基本嘅選擇,但講到環境錄音就未必係每個人最優先嘅選擇。唔同嘅立體聲擺放技巧,例如NOS、ORTF、DIN,都會影響錄音成果;當中NOS 兩個相距 30 厘米並相互成 90 度角嘅擺放方法能夠製造出真實嘅立體聲效果,Stereo Image嘅闊度介乎XY 與Omni 之間,令佢成為今次實驗嘅對象。
至於咪高峰嘅選擇,Haun(MBHO) 並唔係一個家傳戶曉嘅牌子,但佢以蔗渣價錢有燒錢味道受人讚揚,聲音質素比得上一支五位數價錢嘅同類型產品,亦因如此今次會用Haun MBC660 代表Cardioid 對。

-Ambisonics
有別於傳統單向咪高峰,被稱為Ambisonics 嘅球形環繞聲格式額外包括咗聆聽者上下方嘅聲源,隨住電腦運算能力不斷提升同後期處理嘅靈活度,聲音工程師同音樂人對Ambisonics 越嚟越感興趣。然而Ambisonics 器材普遍高昂嘅售價亦會令人卻步,例如Rode 推出嘅NT-SF1,價格高達 1000 美元,同時需要一部 4 channel 嘅錄音機,入門難道非常高。最平易近人嘅解決方案係Zoom 推出嘅H3-VR 錄音機,內置1st Order Ambisonic 咪高峰,其易用性同低廉嘅價格使其成為最受歡迎嘅Ambisonics 錄音設備。 其缺點係Noise Floor 偏高,增益設定亦唔夠彈性,好容易係高噪音環境下爆咪,儘管如此佢只係200美金嘅售價使其成為今次對比中最合適嘅Ambisonics 設備。
(Ambix B Format 錄音會轉換成兩條立體聲錄音,分別模擬Omni 與Cardioid 咪高峰作對比)

錄音環境-左邊:新鮮菜檔,正面:斑馬線,右邊:輕鐵

地點
要深入測試唔同咪高峰嘅差異,好需要一個聲音豐富多變嘅地方;如果城市中搵到一個角落包括多種交通工具、大量人為製造聲音就可以滿足呢個需求。今次測試嘅地點係位於天水圍北面,俊宏軒屋苑外嘅一個十字路口,呢個位置有輕鐵、路面交通交匯,同時有蔬果攤檔同行人過路設施,產生咗一個非常豐富嘅聲景,亦因此成為錄音採樣嘅最佳位置。
 (GPS位置:22.468895、114.000079)

錄音機與咪高峰設置-由上而下:Tascam Portacapture X8,Zoom H3-VR,Haun MBC660,Micbooster Clippy EM272

設置
為咗減少因為距離而造成嘅誤差,錄音機同咪高峰都安裝係同一個三腳架上,近距離而唔干擾彼此下面向同一個方向。
-Omni 咪高峰之間相距30cm。
-Cardioid 咪高峰以NOS 擺放(間距 30 厘米,角度為 90°)。
-X8 和H3-VR 分別內置嘅XY 與Ambisonics 咪高峰直接錄製到錄音機中。
-Micbooster Clippy EM272 與Haun MBC660 均連接到 Tascam Portacapture X8 外部XLR 輸入。
-Tascam Portacapture X8 以 WAV 32bit/96kHz 格式錄製所有音軌。 
-Zoom H3-VR 以 WAV 24bit/96kHz 格式錄製。

後期處理
錄音於2022年8月進行,四條15分鐘嘅聲音同時錄製。
錄音其後係Avid Pro Tools 後期製作,每條聲音都以相同Plugin 處理,最後均調整音量至-28LUFS 範圍。
-EQ:120Hz 放置Low Shelf 減低過多嘅低音
-Limiter:臨界-0.5dB 防止Clipping
-檔案輸出架式為WAV 24bit/96kHz
所有錄音均無刪減或修改
僅限 H3-VR
-Ambix B-Format 使用 RØDE Soundfield Plugin 轉換為立體聲

Soundfield by RØDE, Ambix to Stereo (Cardioid)
Soundfield by RØDE, Ambix to Stereo (Omni)

錄音
Play Tascam Portacapture X8 – XY

Play Micbooster Clippy EM272 – Omni

Play Haun MBC600 – Cardioid

Play Zoom H3-VR – Ambisonics convert to Omni

Play Zoom H3-VR – Ambisonics convert to Cardioid

比較與討論
錄音將會以聲音質素、Stereo Image、空間感/包圍感作比較

音質
-XY
X8 內置嘅XY 咪高峰嘅Frequency Response 係五個例子中最為暗淡,係5kHz-10kHz 區域缺乏清晰度,對一個開放空間嘅還原度略嫌不足。有啲元素例如經過嘅汽車或輕鐵,聲音有好多低音積聚,聽起上嚟比較混濁,有一種類似室內錄音嘅感覺。

-Omni
Clippy EM272 嘅聲音係五條錄音之中最為清脆,同X8 XY咪高峰相反,佢係5kHz-10kHz範圍非常豐富,令某啲元素例如紅綠燈,從中受益並成為主導聲音。係錄音06:39,可以聽到紅綠燈聲係位於輕鐵聲之上,而XY 錄音就會發現紅綠燈聲被輕鐵聲掩蓋。

-Cardioid
Haun MBC660擁有五個例子中最平衡嘅音色,Frequency Response 唔會過份暗淡或者銳利,準確地還原現實嘅聲音,係錄音13:10 可以聽到附近嘅人聲非常自然,亦較少出現上述XY 或Omni 有元素被掩蓋嘅情況發生。

-Ambisonics (轉換為立體聲)
係Ambisonics 轉換出嚟嘅兩個虛擬咪高峰版本係10kHz 範圍都非常銳利,尤其係Omni 版本,呢種特性會令聆聽者係長時間嘅聆聽中感到煩厭並產生聽覺疲勞。係錄音4:00,單車煞車嘅高頻聲音被咪高峰過份放大,聲音非常刺耳。

Stereo Image與包圍感
-XY
XY 設置係所有錄音中具有最窄、最平坦嘅Stereo Image,環境包圍感非常弱。錄音聽起嚟好似一條單聲道錄音,但同時左右聲道之間存在大量分離,內容可能只會存在係其中一側,與另一聲道無任何連貫性;聆聽者可能唔能夠感受到環境嘅深度同空間感。

-Omni
Omni 設置有最好嘅包圍感,能夠係一個普通立體聲播放系統上還原現實三維嘅感覺。然而因為先天因素兩支Omni 咪高峰會接收到相似嘅內容,令聲音嘅方位會迷失係錄音之中;例子係紅綠燈身處錄音機嘅右邊,但係錄音之中就好似身處正中央。解決方法係可以係兩支咪高峰之間放置Stereo Microphone Array/Parallel Boundary Array 就可以產生逼真嘅Stereo Image。
參考:https://www.trackseventeen.com/mic_rigs.html

-Cardioid
NOS Cardioid 設置擁有最自然嘅Stereo Image,提供足夠嘅方向資訊同時兩邊聲道保持住連貫性,為聆聽者帶嚟合理同自然嘅環境包圍感。由於Cardioid 先天因素無法接收嚟自咪高峰後方嘅聲音,某啲聲音,例如係06:38 經過嘅輕鐵,聲音以比現實更快嘅速度消失,未能真實反映真實。

-Ambisonics (轉換為立體聲)
Ambisonics 錄音最大優勢係可以因應情況靈活改變其立體聲闊度同咪高峰極性,係轉換成Omni 嘅例子可以見到佢能夠生成比真實Omni 咪高峰更闊嘅Stereo Image,而Cardioid 嘅例子就展示咗佢能夠非常貼近真實Cardioid 咪高峰。只要少量嘅調整,係器材受限制嘅情況下呢種靈活性將會非常有用。

總結
雖然聽覺環境嘅形成,無論係城市或者大自然,都超出咗我哋嘅控制範圍,但用咩方法去記錄同捕捉就依賴錄音師嘅判斷。對於環境錄音,主題同採集嘅內容比起設備更加重要,而且無一種絕對正確嘅方法能夠用係所有地方;通過適當嘅決定,我哋將能夠製作出令人回味且引人入勝嘅錄音。