爱好音乐的人们都希望自己有一台立体声录音机或收录机。这是因为立体声节目能使听者感觉到一种真实感,临场感。尽管是坐在家中欣赏音乐,却有一种身临其境,如在现场的感受。然而你想过没有,立体声节目是怎样录制出来的呢?怎样合理地使用自己的立体声录音机才能获得最佳效果呢?下面我们就谈谈这两个问题。
每当我们在音乐厅聆听交响乐队演出时,都会看到舞台上各种乐器位置大致如图1所示那样排列。如果音乐厅的音响效果比较好,有合适的混响时间和较高的明晰度,就可以听到各声部乐器的声音是来自舞台的两侧和纵深处,层次非常分明。可以感觉得到第一小提琴的声音是从舞台左侧传过来的,而打击乐器的声音则来自舞台的右后方,视觉和听觉效果一致。这就是所谓的“临场感觉”。听众听到的声音包括:从各种乐器来的直达声;从舞台口各个反射面来的早期反射声,以及在大厅内经过多次反射而形成的混响声。

人的听觉具有双耳效应。如果到达双耳的声音具有时间差、相位差和强度差,就会构成听觉上的方向感。立体声技术就是基于这个原理发展起来的。
图1是三通道立体声录音方式。分左、中、右三个通道进行录音。为了达到音乐的立体感,在乐队的各类乐器前分别放置传声器(即话筒)。由于传声器具有一定的指向性和灵敏度,对拾取来自不同方向和不同远近的声音有不同能力,这样就可以把拾取到的各声部的声音分离开。图中乐队左侧用四个传声器拾音(低音乐器团排列较长,多加了一个传声器),中间用五个传声器,而右侧用三个传声器。声音比较弱的声源(如独唱)前可单独配置传声器,而声音比较响的长号、打击乐器和低音号等声源则共用一个传声器。每一个通道都接有一个远离乐队的传声器拾取混响声的效果。因各个传声器比较靠近各种乐器,所似提高了直达声与混响声的比值,从而提高了明晰度,使放音时具有明显的方向感和层次感。每个通道的各传声器的信号通过各自的放大器进行放大,然后经过混合器混合在各个通道。这种三通道系统放音时要用三路扬声器组。若组装在一台盒式录音机上,不但构造复杂,而且三组扬声器相隔太近,立体声感觉仍旧不明显。所以一般盒式立体声录音机一般采用双声道方式。
双通道立体声录制方式是将两个通道传声器布置在乐队两侧。但乐队较大时,拾取到的中部声音就比较弱,破坏了整个乐队各声部的平衡。这种情况,可按图1的方式录制,然后按图2的方法,把中间通道拾取的信号分配到左、右通道,从而把三通道变换成双通道了。

粗略地了解了立体声录制的过程,就会明白怎样放音才能使得立体感最好。要想使立体声放音保持真实感,必须满足下列四个条件:①放音设备频带要比较宽,保持原来录制的频率特性;②放音设备在整个频带内信噪比要比较高,失真度要比较小;③放音环境的混响特性要和录制场所相近似;④放音环境应能使听者听到原来声源的方位感。前两个条件属于录音机和放音设备的电路特性,一般高保真的立体声录放设备都能满足。后两个条件是属于放音场所的建筑声学特性,但对立体声放音效果影响却很大。
近年来录制立体声多半采用多声道方式,要求录制场所的混响时间较短(约0.6秒),混响特性平直,把各声部分隔开,以便于调节并且容易加人工影响。如果我们在一间十几平方米的房间播放立体声,因室内有各种家具陈设,混响时间一般约为0.5秒左右,基本上能符合第三个条件。
从声学试验可以知道,人们的双耳对侧向来的声音,比从正面来的声音反应灵敏。图3表示在一个自由声场中用双通道录制的声音,在听音室播放时所听到的声像分布情况。图3(a)表示声源保持一定声功率、位于1~5位置发声。经过录制,然后在听音室放音。由于受传声器指向性和双耳效应的影响,听众感到声像位置在1′~5′的地方,好像声音都从两侧向中间靠拢了一段距离。若采取图3(b)的方式(声源位置与一般乐队布置有些相似),同时调整传声器的方向,则听众感到声像在1′~5′位置,觉得声像分布均匀了。图中,听音室中的听者与两组扬声器的夹角为50°左右。图3的实验表明,只要两路传声器放置的位置与角度适当,这样录制下来的节目再用两路扬声器放音,而且听者与两路扬声器的夹角大于50°,就会得到声像与声源的位置相近似的感觉。体现了真实感和立体感。

基于上述观点,如果直接用一台立体声盒式录音机在室内放音,由于机箱内的两个扬声器相距只有40厘米左右,听者要非常靠近机器才能分辨出两路扬声器发声的差异。因此原封不动地用立体声录音机放音,效果是不好的,必须配备两路扬声器箱,立体声效果才得以发挥。
图4表示在一般房间聆听立体声节目时扬声器和听音区的合理布局。从图4可见,听音区中间位置A点与两个扬声器组的夹角约50°,在A点附近听音,可较明显地分辨出左、右两路扬声器组传来的声音。因一般房间的混响时间较短,混响声作用不大,听者听到的主要是扬声器发出的直达声,因此方向感很明显。

对于输出功率较大的盒式立体声录音机,两路扬声器组可直接与机器外接扬声器插口连结。如录音机本身功率不够大,就要以录音机作信号源,经过放大器放大,再用扬声器组放音。

要想放音频带较宽,立体感更强,每组扬声器应分别选择一个不小于8英寸的低音扬声器和一个高质量的高音扬声器,同装在一个音箱内。并且如图5所示,用分频网络连接,效果会更好。这是因为音频的高端部分指向性比低音强得多,为了突出立体声的方向感,在录制时往往有意提升高频成分,这样,放音时立体感才更为明显。为此在制作音箱时,选择一个好的高音扬声器是很重要的。分频网络的电容C、电感L按下述公式决定。
C=1\(\sqrt{2}\)2πfR;L=2R;2πf,
式中f为分频点,R是喇叭的阻抗值。f可选为1千赫。(叶恒健)