電影聲音的工作原理
- 987天前
你有沒(méi)有在家里看電影靜音?令人驚訝的是,聲音在電影體驗(yàn)中的不同之處。聲音,尤其是對(duì)話,更容易理解正在發(fā)生的事情。但它也為每個(gè)場(chǎng)景提供紋理和情感。如果你去掉聲音,大多數(shù)電影都不會(huì)有趣。當(dāng)我們?nèi)ル娪霸簳r(shí),我們希望聲音像屏幕上的圖像一樣令人興奮和包容。
您將了解模擬和數(shù)字音響系統(tǒng)的工作原理。您還將了解三個(gè)主要的數(shù)字系統(tǒng):
數(shù)字影院系統(tǒng) (DTS)
杜比數(shù)碼
索尼動(dòng)態(tài)數(shù)字聲音 (SDDS)
電影中的聲音已經(jīng)走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路。早在 1889 年,托馬斯·愛(ài)迪生和他的同事就在嘗試將聲音與電影同步。1926 年,華納兄弟發(fā)行了第一部有伴音的商業(yè)電影《唐璜》。《唐璜》有樂(lè)譜,但沒(méi)有對(duì)話。第二年,華納兄弟發(fā)行了帶有音樂(lè)、音效和幾行對(duì)話的《爵士歌手》。聲音終于出現(xiàn)在電影中。
在電影早期,傳遞聲音的機(jī)制非常簡(jiǎn)單。在“爵士歌手”中使用的Vitaphone由播放蠟唱片的電唱機(jī)組成。這被稱為sound-on-disc。錄音通常是在電影拍攝完成后進(jìn)行的。唱片在轉(zhuǎn)盤上播放,通過(guò)控制放映機(jī)的速度將聲音與電影同步。這是將音頻添加到電影中的一種簡(jiǎn)單但非常有效的方法。
在 1930 年代初期,電影聲音開(kāi)始取代光盤聲音,成為為電影添加配樂(lè)的首選技術(shù)。關(guān)于電影聲音的一個(gè)有趣的事情是聲音與相應(yīng)的圖像相距幾幀。這是因?yàn)橐纛l拾音器或閱讀器設(shè)置在投影儀鏡頭組件的上方或下方。大多數(shù)模擬拾音器位于地下室(鏡頭下方),而數(shù)字拾音器通常位于頂層公寓(固定在投影儀頂部)。運(yùn)行測(cè)試膠片以校準(zhǔn)圖像的聲音。完成此校準(zhǔn)后,放映員可以拼接在知道聲音會(huì)正確同步的情況下一起拍攝。
電影聲音使用以下兩種技術(shù)之一:
光學(xué)的
磁的
最常見(jiàn)的方法是光學(xué)過(guò)程,沿膠片的一側(cè)記錄透明線。該條帶的寬度根據(jù)聲音的頻率而變化。因此,它被稱為可變區(qū)域配樂(lè)。當(dāng)膠片通過(guò)音頻拾音器時(shí),激發(fā)燈提供明亮的光源,通過(guò)透明線通過(guò)透鏡聚焦。穿過(guò)薄膜的光照射到光電管上。
光通過(guò)光電池變成電流。電流量由光電池接收的光量決定。條帶的較寬部分允許更多的光,這導(dǎo)致光電管產(chǎn)生更多的電流。由于透明條的寬度會(huì)改變光量,這會(huì)導(dǎo)致可發(fā)送到前置放大器的可變電流。前置放大器增強(qiáng)信號(hào)并將其發(fā)送到放大器,放大器將信號(hào)分配給揚(yáng)聲器。
這種方法的一種變體被稱為可變密度音軌。它使用透明度而不是寬度變化的條帶。條帶越透明,透過(guò)的光線就越多。這種方法的最大問(wèn)題是膠片的自然顆粒感會(huì)產(chǎn)生大量的背景噪音。
1950年代,磁記錄開(kāi)始流行。當(dāng)時(shí),磁性膠片聲音比光學(xué)膠片有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
磁性是立體的,而光學(xué)是單聲道的。
磁有更好的音質(zhì)。
但也有缺點(diǎn):
電影拍攝完成后,必須將磁性添加到電影中。
磁性更貴。
磁性的壽命不如光學(xué)的。
磁性更容易損壞。
盡管磁記錄在一部電影上提供了多達(dá)六個(gè)離散的音軌,但成本實(shí)在是太高了。曾經(jīng)有過(guò)使用立體聲光軌的實(shí)驗(yàn),但噪音太大,以至于使該音響系統(tǒng)不值得。但當(dāng)杜比實(shí)驗(yàn)室在 1965 年推出最初為專業(yè)錄音棚開(kāi)發(fā)的降噪方法Dolby A時(shí),電影業(yè)看到了重新發(fā)明光軌的機(jī)會(huì)。
杜比 A 將傳入的音頻信號(hào)分成四個(gè)離散的頻段。一種稱為預(yù)加重的技術(shù)將每個(gè)頻段的信號(hào)提升到 10分貝以上,即環(huán)境噪聲的水平。然后每個(gè)信號(hào)通過(guò)一個(gè)壓縮擴(kuò)展器,信號(hào)被壓縮以進(jìn)一步消除低電平噪聲,然后再次擴(kuò)展。信號(hào)被組合在一起,結(jié)果是更清晰的聲音。
杜比 A 的主要折衷方案是更窄的頻率響應(yīng),從而導(dǎo)致更小的動(dòng)態(tài)范圍。杜比降噪已從杜比 A 演變?yōu)槎疟裙庾V記錄,這是一種增強(qiáng)的過(guò)程,可將噪音降低兩倍于杜比 A。
1971 年,《發(fā)條橙》在電影磁聲上使用杜比 A 取得了巨大成功。伊士曼柯達(dá)在 1970 年代初期與 RCA 和杜比合作開(kāi)發(fā)了立體聲可變區(qū)域(SVA),這是一種光學(xué)方法,通過(guò)在最初分配給一個(gè)的空間中使用兩條可變寬度的線來(lái)提供立體聲。
環(huán)繞聲在 1941 年首次出現(xiàn)在沃爾特迪斯尼的“幻想曲”中。為了播放環(huán)繞聲電影,電影院必須花費(fèi) 85,000 美元購(gòu)買包括定制揚(yáng)聲器在內(nèi)的特殊設(shè)置,并需要兩臺(tái)放映機(jī),一臺(tái)放映電影,一臺(tái)播放音頻加上第二個(gè)專用于四個(gè)特殊音軌。
由于費(fèi)用的原因,完整的環(huán)繞聲系統(tǒng)只安裝在兩個(gè)劇院:一個(gè)在洛杉磯,另一個(gè)在紐約。隨著基于磁性的聲音變得流行,許多劇院提供環(huán)繞聲,允許四個(gè)甚至六個(gè)聲道。杜比 A 降噪允許電影具有立體聲光軌,但如果在電影上放置兩個(gè)以上的光軌,即使杜比 A 也無(wú)法補(bǔ)償噪音水平。創(chuàng)建杜比立體聲時(shí),環(huán)繞聲取得了重大突破。
杜比使用了一種稱為矩陣的驚人過(guò)程,設(shè)計(jì)了一種方法,使用膠片上的兩條光路來(lái)創(chuàng)建四個(gè)不同的聲音通道:
剩下
正確的
中心
后部
矩陣的工作原理類似于布爾邏輯,通過(guò)比較左右光軌上的信息來(lái)確定將信號(hào)發(fā)送到哪個(gè)揚(yáng)聲器。例如,如果左聲道和右聲道上的信號(hào)完全異相編碼,則將其視為環(huán)繞聲。當(dāng)投影儀中的拾音器讀取光軌時(shí),它將此信號(hào)解碼為環(huán)繞聲,并將其發(fā)送到影院的后置和側(cè)置揚(yáng)聲器。如果左聲道和右聲道的同相信號(hào)相同,則將信號(hào)發(fā)送到中央聲道。否則,它將左聲道信號(hào)發(fā)送到左前置揚(yáng)聲器,將右聲道信號(hào)發(fā)送到右前置揚(yáng)聲器。
有趣的是,杜比環(huán)繞和杜比定向邏輯是杜比立體聲的家庭版本。同樣的原則也適用于這些家庭系統(tǒng)。四個(gè)軌道的音頻信息被壓縮到兩個(gè)軌道的空間中。如果系統(tǒng)沒(méi)有環(huán)繞聲解碼器,則將軌道視為普通立體聲(左右)軌道。環(huán)繞聲和 ProLogic 的主要區(qū)別在于中央聲道。杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)使用左右揚(yáng)聲器來(lái)創(chuàng)建幻象中置揚(yáng)聲器。如果您正好坐在兩個(gè)揚(yáng)聲器之間的中間位置,這可以正常工作。ProLogic 將中央聲道聲音發(fā)送到實(shí)際的中央揚(yáng)聲器。
隨著數(shù)字聲音的出現(xiàn),提供離散聲道的能力已經(jīng)大大增強(qiáng)?!半x散”意味著每個(gè)聲音通道都與其他通道分開(kāi)編碼,而不是矩陣化中使用的平均過(guò)程。