淺談MS制與雙MS制拾音

尚科臣

【摘 要】 介紹了MS錄音制式的由來、原理，分析了MS制立體聲拾音相對于AB、XY等制式所具有的特點，并以錄制交響樂為例加以說明。

【關鍵詞】 拾音；MS制式；雙MS制式；立體聲錄音；環繞聲錄音

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2016.11.003

【Abstract】Introduces the origin， principle of MS recording formats. Analyzes the MS stereo sound adapterization system relative to the pattern of features ，such as AB， XY. Using recording symphony as an example to explain.

【Key Words】MS system； double MS； stereophonic recording； surround sound recording

隨著5.1環繞立體聲的普及，受眾對視聽效果的追求也越來越高，越來越多的人更重視聲音在電影、電視以及其他多媒體系統中的地位，因此這就要求音頻創作者、藝術家們不斷創造出更加逼真、更具臨場感的聲音效果。在日趨成熟的環繞聲技術中，如何運用最簡單的系統實現最佳的聲音效果成為各大影視制作公司、電視臺在制作節目中首要考慮的問題。由此，探索MS制立體聲拾音和雙MS制5.1聲道環繞聲拾音，研究運用最少的傳聲器錄制環繞聲。

1 MS錄音制式的由來

MS制式作為一種立體聲錄音制式，在XY、AB等立體聲錄音技術出現的同時出現。在MS制式名稱中，“M”即“mid”，中間；“S”即“side”，旁邊。這就很清楚地表達了這一制式的特點。從傳聲器指向特性考慮，是1支8字形指向“S”傳聲器和1支其他指向“M”傳聲器的膜片上下重合而組成，多使用心形指向傳聲器作為M信號傳聲器。因為2支傳聲器膜片上下重合，聲源到達2支傳聲器的時間可視為相等，因此是一種強度差的拾音制式，如圖1所示。

MS錄音制式是由英國EMI公司的工程師阿蘭·布魯雷恩（Alan Dower Blumlein于1933年發明的，并且應用在最早的立體聲錄音當中。他是立體聲技術的先驅和奠基人，另一個大家都耳熟能詳的發明，就是Blumlein立體聲錄音制式。

2 MS制立體聲拾音原理

MS制式是一種強度差拾音制式，由于傳聲器指向性的影響，每支傳聲器收到來自同一點聲源傳播過來的聲壓時，輸出的電平大小會不同。M傳聲器以采用心形指向為例，聲源處于M傳聲器正前方的主軸處，聲音最為敏感；隨著聲源位置的改變，M傳聲器的靈敏度逐漸下降，在聲源處于傳聲器背面位于主軸180°的位置時，M傳聲器最不敏感。S傳聲器在MS制式的擺放方式中，與M傳聲器的主軸垂直。當聲源處于心形傳聲器的主軸位置時，相對S傳聲器來說處于其主軸90°位置的離軸狀態，因而輸出的電平最小。當聲源偏離傳聲器組中軸位置，因受傳聲器指向性的影響，M傳聲器、S傳聲器輸出的電平隨聲源位置的改變而變化。但需要注意，當聲源偏離傳聲器組中軸位置，聲壓抵達S傳聲器正向膜片的一面時，傳聲器輸出端呈現正電壓；若聲源偏向傳聲器反面膜片時，傳聲器輸出端呈現負電壓。由此可知，不論S傳聲器的正面還是反面朝向聲源，輸出電平的大小是一致的，但是信號的極性是相反的。

因此，假設MS傳聲器組拾取一個點聲源，聲源處于傳聲器組中軸位置，M傳聲器處于最敏感的主軸位置，S傳聲器則處于離軸狀態，兩者信號經過矩陣處理輸出到左右兩聲道的電平是平衡的。所以回放時的幻像聲源處于正中位置。

當點聲源的位置偏離中軸時，雖然M傳聲器的靈敏度相對中軸位置有所下降，輸出電平下降，但S傳聲器的靈敏度增加，輸出電平增加。在還原立體聲時，經矩陣處理后的傳聲器信號電平會隨聲源位置的變化而反映在左右兩個聲道間電平的差異上。

經過原理分析，M傳聲器與S傳聲器的信號疊加以后，產生一對相互加強或抵消的聲音，因此原先的2支傳聲器疊加在一起后形成了新的指向，類似于XY制式的圖形。但是與XY方式不同的是，在后期調整時，通過改變M傳聲器與S傳聲器電平信號的大小比例，可以調整立體聲的拾音范圍角度。

若M傳聲器采用其他指向性，傳聲器組的整體指向性會改變，如圖2所示，但基本拾音原理是一樣的。選用不同指向性的M傳聲器與S傳聲器組成MS制式，同樣可以改變拾音范圍，也就是改變了合成出的傳聲器組的指向性。M傳聲器的指向性越強，合成的傳聲器組虛擬指向性就越強。而確定MS制式的有效拾音范圍角度的原因是兩個：一是M傳聲器與S傳聲器信號電平的比例大小，即M/S的大小，M/S越大（M傳聲器信號越大），有效拾音角度范圍越大，反之有效拾音角度范圍越小；第二，M傳聲器指向性越向全指靠近（即8字形→心形→全指），有效拾音范圍角度越大，反之越小，這是因為改變了M傳聲器相對于S傳聲器在聲源入射角度不同時的靈敏度特性造成的。在M傳聲器指向性一定時，改變M傳聲器在傳聲器組中的電平比例大小的情況下（相當于改變M傳聲器的靈敏度），M傳聲器與S傳聲器的指向特性極坐標圖形相同靈敏度的位置（即圖2中兩者圖形的相交點）會改變，而MS制式的有效拾音角度正是基于這兩點的角度位置決定的，所以改變M/S電平比例會改變MS制式的有效拾音范圍。當M傳聲器電平大小一定時，改變M傳聲器指向性的情況下，同樣M傳聲器與S傳聲器的指向特性極坐標圖形相同靈敏度的位置點會改變，M傳聲器指向性越向全指靠近，兩者指向特性極坐標圖交點與坐標原點連線間角度越大，反之越小，所以改變M傳聲器的指向性同樣會改變MS制式的有效拾音范圍（有關這方面內容及使用不同指向性的M傳聲器對疊加后傳聲器組指向性改變的研究，在1981年Les Stuck寫給《db》雜志社的信中有詳細論述）。