混响大法(二)人造混响原理

好球 · 发表于 2006-11-27

混响大法(二)人造混响原理

在这样一个房间里，教师的声音经过多次反射，到达学生耳朵，如图一：

图一

以上只列举出了5条声音反射路线，实际上是几千几万条到无数条。为了讲解方便，我们就说这5条。教师每讲一句话，学生实际上就听到了6句：*句是直接传到了学生的耳朵里，没有经过反射，后面5句是经过各种反射线路到达学生耳朵的声音。这6句话时间隔得非常近，图中声音到达有时间表，注意时间单位是毫秒（1毫秒等于0.001秒）。由于这些反射声到达的时间间隔太近了，所以学生就听不出来是6句话，而是1句带有混响感觉的话。学生听到的声音是这6个声音的叠加，如图二：

图二

这只是为了讲解方便，真实情况是几千几万个声音的叠加。混响效果器就是这样工作，把声音进行很多很多次的重复叠加，就得到了混响效果。这样的图看起来挺麻烦的，如果源声音只是一个脉冲的话，看上去就简单多了，如图三：

得到的结果

图三

有了这样一个东西，以后计算起来就方便了，无论教师说什么话，只要把教师的声音，与这个图进行某种计算，就可以得到6个声音叠加的效果。那么，这个“某种”计算，到底是什么计算呢？在数学中这个叫做“卷积”计算，英文是“convolution”，就是把教师的声音，根据上面那张6个脉冲的图，进行叠加计算。这种计算是不分先后的，你既可以认为是把教师的声音，根据那个脉冲图（声波），进行叠加计算；也可以认为是把那个脉冲声波，根据教师的声音（把教师的声音考虑成由无数个脉冲组成的声波），进行叠加计算。这个脉冲图，也就是这个含有6个脉冲的声波，就是这个房间的从教师讲台到学生座位的混响特征。在声学上，由于这个混响特征是由脉冲得到的，所以就很形象把它称作“脉冲反应”——impulseresponse，简称IR。混响效果器的工作原理，就是拿源声音，与impulseresponse做卷积计算。上面的那个具有6个脉冲的IR，在现实中是不可能有的。现实中的IR往往具有几百、几千、几万个脉冲，例如图四：

图四

由于各种类型的房间的IR都有一些共同的特点，因此声学上又作了一些规定。首先规定IR的*个脉冲叫做“直达声”，因为这个脉冲是未经过反射的直接从声音源到达人耳的声音；其次规定IR的后面几条明显的脉冲叫做“早反射”earlyreflections（见上图），这几个声音都是声音源经过一次或者?饺畏瓷浜蟮酱锶硕模捎诜瓷浯问伲粝呗凡怀ぃ跃哂薪锨康哪芰亢徒隙痰难映佟?*规定IR的后面无数条脉冲叫做“迟反射”latereflactions（见上图），这些声音都是声音源经过无数次反射后才到达人耳，反射次数多，声音线路长，所以具有较弱的能量和较长的延迟。但是它们数量极多，有如滔滔江水连绵不绝。下一节预告：各种效果器里的IR是怎样得出来的？

好球 · 发表于 2006-11-27

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