雕塑更真實貼切的空間取樣關鍵-Impulse Responses 脈衝響應

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圖文/游士昕 Ted Yu 

  哈囉大家好!今天文章要來探討讓 Effects 時間空間效果器發揮極致的一個關鍵 Impulse Responses 脈衝響應(簡稱 IRs)而它,也是 Convolution reverb 採樣效果器之所以強大的關鍵。

  這篇 IRs 的文章算是 Reverb 與 Delay 的較進階深論文(吧)建議先搭配舊文章瞭解什麼是 Reverb(打開空間環境的聲音魔術師:Reverb )和 Delay(扮演時間層次的藝術師:Delay! )或是 Effect signal chain(Effect Signal Flow )會更幫助徹底了解聲音在一個空間當中的聲學反應與使用程序喔。

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Impulse Responses 脈衝響應

  以簡單些的方式來破題形容與描述它,Impulse Responses 是一個紀錄聲音訊號在一個系統當中所產生的動態反應、外部空間變化、額外時間改變。

  聽不懂嗎?更口語些。

  在一個真實空間裡,單一聲響位於不同的角落位置會產生了不同的反射動作,而做為一個 Impulse Responses 取樣紀錄,並藉此來透過 Convolution 來重新模擬與演算該空間所會產生的聲學反應。  

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Capturing a space aurally 空間的聽覺捕捉

  其實我以前在學聲音工程時,我的確花費很久的時間才瞭解何謂 IRs 與它的種種概念,在此我想要以圖像的方式來輔助解釋 IRs。(這套說法是我自己想的啦,可信可不信。)

  我認為 IRs 的採樣工作有點像是拍照片,只不過差異是,攝影是在紀錄視覺而 IRs 採樣有點像是在捕捉聽覺;透過於不同位置(距離)所拍攝出來的不同角度(反射)照片,當中觀察出該房間的光影變化(殘響),藉此瞭解該房間的整體成像(取樣)

  我認為這樣的形容如果沒有誤解你更多的話,應該會比較能夠幫助理解 IRs 的意思。

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Application 應用

  Impulse Responses 脈衝響應可以說是一個房間 Acoustic 聲學反應的測量,或者是 Audio effects 上(強大的 Convolution effects 取樣效果器)成形相當大要素之一,也是常用來描述一個聲音在某空間環境當中的效果反應名詞。

  在 Convolution reverb 的取樣庫裡單聽一個 IRs 的聲音聽起來會像是這樣的聲音效果。(IRs 擁有各式各樣的聲音取樣,在此僅隨機取一個我喜歡的做為示範。) 


聲音/EMT 244 Reverb, 1.5s Low 

  知名且獲獎無數的混音師 Bob Clearmountain 也在訪談當中數次提到,他會特別在 Drum room mic 或者是一些至少雙聲道收音的獨立麥克風上面特別注重 Convolution reverb 的 Impulse response 的空間創造。(順至於這也是爾後 Altiverb 公司與 Bob 合作採取了這世界上許多知名地點的 Impulse response 緣起!)

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圖/Bob Clearmountain, 知名混音師製作人/處理過的專輯獲獎無數,無論是 Rolling Stones, Brain Adams, Robbie Williams, Bon Jovi... 等等皆出自大師之手。 

Format 格式

  一般來說,大部份的 IRs 都會為了方便直接載入到各式的宿主(Convolution effects 採樣效果器)因此大部份都是以 Wave 或 Aiff 無損無壓縮音質為優先考量。

  但在一些討厭鬼軟體裡還是見的到特立獨行的專有格式,這點在使用上需要特別注意。

Convolution reverb VS Digital reverb 採樣迴響 vs 數位迴響

  因此建立在這些要點上,依賴 IRs 所提供更多參數的 Convolution reverb 往往會比純 Digital 計算的 Reverb 聽覺感受更貼近於現實情況生活。

  但其實在使用上,兩者之間並沒有哪個較好哪個較差的評論(即便大家都統一認為 Convolution reverb 表現出來的聲響完勝,但它也背負著非常龐大的運算負擔)在使用上只要使用正確與觀念正確,製造出來的聲音好聽,兩者都可發揮各所長的。

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圖/坐在同個座位上就擁有大教堂的完美取樣回音

OwnHammer Impulse Response Librairies Marsh UK Collection

圖/或者是各式各樣的音箱模擬


IRs 的延伸

  在同一個器材或各個不同角落,量取不同的 IRs 聲響,再統一結合,就會成為一個夠真實的空間模擬取樣。

  這也是為何 Convolution reverb 採樣效果器會如此龐大且笨重或昂貴的最主要原因之一。各家廠牌的 Effects 軟體效果器,或者是硬體的 Effects 效果器都是可以透過於載入額外的 IRs 參數包來擴增自己的回音音色庫的,這會使的你的 Effects 效果更加無邊無際。

  著名的效果器廠牌 Lexicon 所推出的 PCM 91 之所以能成為經典中的經典,正是因為它內建所擁有極為龐大的 IRs 資料庫,而為此,它能夠帶給聲音更加彈性且能屈能伸的變化。

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圖/Lexicon PCM 91 (但有一派論調說硬體的 Convolution reverb 和軟體的 Convolution reverb 差異仍舊極大,這點先不在我們此篇文章的探討當中)

  取樣 Impulse Responses 的方式有很多,最常見的方式是透過於 20Hz-20kHz的全頻率 Sine sweep 來測量聲學反應,但我個人還是有看過其它比較特殊的做法,像是隨意敲打聲響、White noise 諸如此類等方式。無論何種採樣方式,最主要的重點是紀錄下整個聲音在該環境所產生的聲學反應。 

  建立在這個原理之上使的 IRs 成為了夠強大的現實環境模擬要件之一,在流行音樂的使用上給了聲音更加多元的變化。然而,在 Post-production 或是 Sound design 上 IRs 反而能夠更佳發揮出它「真實還原空間」的特性。 

影片/Altiverb 7 的 Next door 3 所展現的效果(即便這個功能可以靠 EQ 與 Reverb 調整出來,但你必須承認這真的非常方便阿!) 


IRs 實際測試

原始乾的聲音訊號:


請仔細聆聽因為 IRs 參數套用所對於聲音本質的改變,以下都是直接套用設定的 IRs 參數,並未做任何細項的調整與處理。

垃圾桶內的 IRs 參數


Dustbin

Vocal 套用上 IRs 參數後的聲音效果:


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工廠裡的 IRs 參數


Factory

Vocal 套用上 IRs 參數後的聲音效果:


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被荒木圍繞的雪地 IRs 參數


Field

Vocal 套用上 IRs 參數後的聲音效果:


Field, Surround by Trees (52.183672,6.832058)


知名的 IRs Library 公司

  大家都瞭解 IRs 是什麼了,這邊就來介紹幾家世界上非常知名且非常好用的 IRs 素材收集公司!

Ownhammer

  對於專長音樂製作的樂手或混音師們,礙於現實情況當中常會產生無法使用真實音箱種類來錄製出自己想要的聲音。

  此時這個網站 Ownhammer 就是你最大的救星了!它提供了許多種重新模擬不同音箱的 IRs 素材!非常厲害阿!

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Samplicity

  我真的要幫這公司講個話,它們太厲害了~~它們網站提供了許多大容量免費的劇院廳 IRs,也有 Shop 商店可選購之外,竟然還有美妙的音樂試聽~~我真的覺得超威的阿!

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Boom Library

  這家全世界最大的音效網站之一,果然推出了非常適合 Post-production 系列的 Outdoor Impulse responses,非常方便!!!極適合有製作音效設計的朋友們!!必買!!

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Audio Ease

  這個網站就酷斃了!它提供太多 Music Rooms、Gear、Post Pro 上免費與購買的 IRs 選擇!光是逛他們網站就可以耗掉我一整天的時間不誇張!

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自己製造虛擬的 IRs 參數

  真實世界當中的 Impulse Responses 脈衝響應錄製與測量是耗時費力又需要資金的大工程。

  但在聲音設計的領域當中,其實數位 DAW 當到的現在,其實也可以透過很多方式來「再製」或者是「虛構」一個專屬於你自己的 IRs 參數庫的,像是搭配既有的 Digital reverb 或 delay 來製造出屬於自己的 IRs 參數,而且效果其實一點都不輸真實世界的採樣喔!!

(但這篇文章我再寫下去就會過長了... 留給下次...) 


幾款非常好用常搭配 IRs 所使用的效果器

  在網路上尋找的 IRs Library 最主要分為四大類方向:「各個演奏廳」、各種環境「各個音箱與播音器材各個經典硬體器材款式的 IRs 素材包。在使用上非常簡單,就是直接依照自己的分類,套用這些 IRs 至宿主效果器後再進行細部調整。

  因此常會這樣產生了很有趣的一個狀況是,使用知名效果器來模擬名機效果器的聲音(笑)如果是以較音樂的角度就是說,以 JC120 來模擬各廠牌的音箱!在這邊就介紹幾款,常會在使用 Convolution reverb 時常會提及到的效果器。 

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圖/Waves IR-1 

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圖/Altiverb 7

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圖/McDSP Revolver 

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圖/PCM Native Reverb Bundle  

  再來看看我認為非常好用的一款 Plugin 效果器 Speakerphone,它所擁有的強大內建 IRs 效果與調整性: 


  呼,其實這篇我本來真的打算只打一點點的...... (每次都這樣)

  還是劈哩啪啦打了一堆,但其實說要介紹 Impulse responses 這還算是非常淺略的帶過。只是因為更深入的 IRs 製成與設計就已經算是較高階的使用技巧,寫成文字類的文章其實閱覽人數與表現形式都會是個比較麻煩的問題... 之後有機會和時間會再更詳細深入這類的主題的。

  一樣的!我很希望自己的文章能夠讓那些喜歡數位音樂的繁體讀者,做為一個網路上非常難找到聲音工程資訊的一個小小資訊來源。但是這些都是免費的動作,而我只有一個和偶爾一兩個朋友的幫忙,其實執行起來非常的累,因此喜歡平衡音訊實驗室文章的你,請千萬一定要到粉絲團點個讚,並且分享給你身旁也喜歡音樂的好朋友,這就是免費寫文章的士昕最好的獎勵了~

 

 

 

 

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延伸閱讀:

打開空間環境的聲音魔術師:Reverb 

扮演時間層次的藝術師:Delay! 

Effect Signal Flow 

混音時你的耳朵該注意的事 

十個幫助你開始混音前的密技!  

 


此內容文章為Ted個人的經驗與長時間閱讀相關書籍綜合結果之撰寫,此部落格之用意是在於分享與推廣聲音工程的重要性與宣傳些屬於聲音的基本概念;歡迎來信指教或者幫忙轉貼宣傳與私訊相聊相關資訊以供教學助長!

 

 

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