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一、 声像
在立体声重放技术中，用摆声像的方法把各个乐器的位置还原出来，这就是声像。一个乐器就是一个声像点。
我们知道声音是一种波，点击下面链接以flash形式演示波的振动。
http://huanghao.go2.icpcn.com/wenxue/midifan/hengbo.swf
声音是由无数个正弦波组成的，其函数表达式是y=Asin(ωX+φ）.
其中A是振幅。
ω=2π/T，T是周期。T=T=1/ｆ，ｆ是频率。所以ω影响着周期。
ωX+φ是相位，φ是初相。
下面链接的flash可以描绘波的图像，把振幅、周期、相位设置好后，点击draw描绘正弦图像。
http://huanghao.go2.icpcn.com/wenxue/midifan/描绘正弦函数.swf
在立体声重放技术中，A、ω、φ三大参数起着决定声音位置的作用。对于声音的前后左右的控制关键就在这里。
二、●德·波埃效应
德·波埃效应是立体声系统定向的另一基础。德·波埃效应的实验是：放置左、右声道两只音箱，听音者在两只音箱对称线上听音，给两只音箱馈入不同的信号（注意，是不同的信号），可以得到以下几个定论：
1、如果给两只音箱馈入相同的信号，即强度级差ΔL＝0，时间差Δt＝0，此时只感觉到一个声音，且来自两只音箱的对称线上。
2、如果两只音箱的强度级差ΔL不为0，此时听音感觉声音偏向较响的一只音箱，如果强度级差ΔL大于等于15dB，此时感觉声音完全来自较响的那一只音箱。
由德·波埃效应我们得出：人是通过辨别左右两音箱的声音强度大小来分辨方向的。
注意：我在这里都是用左右声道完全一样的音频文件做实验。
1、⑴参数A（振幅）决定了声音的左右（或者前后）。 左声道：y=2sin(ωX+φ） 右声道：y=4sin(ωX+φ） 如上两幅图可知左边的A=2，右边的A=4，因此，右边振幅大于左边振幅，说明右边音量大于左边音量。 根据德·波埃效应，如果两只音箱的强度级差ΔL不为0，此时听音感觉声音偏向较响的一只音箱。 因此得出结论，两个声道中，声像偏向音量大的那一边。 在同一个声道中，听觉感受上音量大的乐器靠前，音量小的靠后。
决定声音的左右不只由音量大小决定，和延迟也有关系。在下面这张图中，我把右声道延迟了3ms，于是，我感觉到声源位置偏左了，即声音来源于延迟较小的那一边。（多嘴一句，为什么我之前说延迟时间差在3毫秒之内呢，因为超过3毫秒后就感觉不到声源的位置往哪偏了。假如延迟时间差超过30毫秒就不是一个声源，而是感到有两个声源。）
于是得出结论：左右声道分别延迟，当延迟时间差在3毫秒以内时，感觉声音来源于延迟时间小的那一边。
讲了那么多现在又要转回来了，别把刚才讲的三大参数忘了，呵呵！！~
2、ω决定了声音的上下。 由ω=2π/T，T=1/ｆ（ｆ是频率）可知，ｆ越高，振动速度越快，音调也越高。（公式你可以看不懂，但是频率和音高确实是有关系的，飞来音还发过一个频率与音高对照的小工具。）
下面的flash演示了振动频率高与低的区别。试试改变声音的频率，看看得到什么效果。
http://huanghao.go2.icpcn.com/wenxue/midifan/pinlv.swf
我们常有这样的体会，听萨克斯的音乐，由于这种乐器频率很高，当到达某一音高时有种冲破头顶的感觉，再如，BASS的频率很低，当低频下潜到达一定深度时，即使是用耳机听也有胸腔随之振动的感觉。
由于ω影响着周期T，周期T又是频率的倒数，于是ω间接影响着频率，在立体声重放技术中，乐器的频率越高，听觉上这个乐器的位置就越高。我这里说的不是实际生活中听到声音从上还是从下发出。但是乐器的频率范围已经是确定的了，音高也确定了，所以说乐器的性质就已经决定它声音的高低了。
试想一下，如果你能做出把女高音处理得十分震撼，或者BASS能处理得冲破头顶的感觉，我就服了YOU。。
好啦好啦！~废话多了，又要转回三大参数。
3、相位差影响宽度
首先来认识什么是相位差，相位差就是波形由一个位置传到另一个位置的时间之差。
实线表示t时刻的波形，经过△t时间后平移到红色虚线的位置。
相位差在立体声中具有十分重要的意义，例如人为的延迟左右声道可以得到一个宽阔的声场。
当两个声道具有一定的相位差，声音便有了宽度，有了立体感。
相位差可以通过左右声道延迟不同的时间而得到，假如左右声道延迟时间一样就没有立体感了。
三、反相的作用
正如上图所示的平移关系，假设平移量为π，这时得到的图像如下。
上图中，只要两列波分别表示左声道和右声道，但他们的波峰和波谷正好相对，我们把这样的现象成为“拥有180°的相位差”，（π=180°），呵呵。。
看到这里不难明白，如果两个声道的信号完全一样，人为把其中一个声道反相（波峰和波谷上下颠倒），就能使两个声道拥有180°的相位差。就像下图红色椭圆处这样。我把右声道反相了，这时左右声道就拥有180°的相位差了。
说了半天这180°的相位差有什么用处呢，现在再学一个声学效应。
●李开试验
李开试验证明：两个声源的相位相反时（即拥有180相位差），声像可以超出两个声源以外，甚至跳到听音身者后。
明白了吧？如果你想让声音感觉从后边发出，就需要用到相位差。
有些同学不明白了，既然你说两声道波峰和波谷都相反了，他们不是正好抵消掉了吗？
非也非也！！因为他们处于两个不同的通道，只有他们被融合起来时才会抵消。
结论：当两个波形具有180°相位差且分别位于两个声道时，只要两个声道不被融合在一起，我们从耳机中可以明显感觉到声源跑到后面去了，但这样会使声音中空。这时IXL中的Mid（中文翻译是中间的意思）没有信号显示，而side（旁边）有信号显示。我把它称之为中空。
四、相位差的应用
1、声相抵消
下图中，位于上面的波形是左声道，
位于下面的是右声道，虽然两个声道的波形一样，但是它们拥有π（180°）的相位差。
这时候，左右声道的波峰和波谷正好相对，且大小相等，当左右声道融合起来时，声音就被完全抵消掉了。
消声伴奏正式运用了这个原理，伴奏是真立体声，拥有时刻不同的相位差，且相位差较大，因此宽度比较宽。而人声因为相位差比较小，所以宽度比较窄。
当把立体声歌曲的其中一个声道反相并让两个声道融合时，相位差较小的波形能够大幅度的抵消掉，相位差较大的波形被保留下来，因此在在Ultrafunk的phase效果器中，厂家预置的人声消除（voacl remover)的参数是形成180°的反相，并把声场宽度拉到0（拉到0的目的是左右声道融合,这样才能抵消掉人声）.在MIDIFAN26期月刊中有介绍,这个180°反相并不是延迟造成的,而是软件通过计算得到的。
2、单声道转立体声
当相位差处于π/2,也就是90°的时候,振幅差能达到最大值，这时声场宽度最宽。
下图中，上面的是左声道，下面的是右声道。他们的振幅差在此时具有最大值。
（再多嘴一句，根据前面的德·波埃效应，下图中左边虚线的pan应该是极左，当波传播到右边虚线位置时，pan极右，由于声波的振动频率很高，质点的振动速度很快，相当于pan左右快速摆动，不信你试试，把一个两声道一样的文件快速摆PAN，这时IXL中一条直线变成很多条，很多条直线就形成声场）
再看下图，在IXL中mid和side显示几乎相同的电平，声音不仅不中空而且拥有最大的宽度。
于是在Ultrafunk的phase效果器中，厂家预置mono转stereo的参数是形成90°（π/2）的相位差。
3、制作5.1声道的效果
当相位差在180°的时候，声源的位置完全跑到后面去，这就是著名的李开试验。
●李开试验
李开试验证明：两个声源的相位相反时，声像可以超出两个声源以外，甚至跳到听音身者后。
李开试验还提示，只要适当控制两声源（左、右声道扬声器）的强度、相位，就可以获得一个范围广阔（角度、深度）的声像移动场。
从上图可知，在相位差达到167°，就是说很接近180°的时候，声源跑到听者后面去了。
根据这个原理，可以模拟出5.1声道的效果，即左前、右前、左后、右后、中置、重低音着6个声道。
左前和右前只做延迟处理，以制造宽阔的声场。左后和右后延迟并形成180°相位差（运用李开试验），制造声源在后面发出的效果。
中置保持原始音频不变，使声场不中空。重低音用滤波器做低通效果。如此便形成6个声道组合成5.1声道的效果。如果你的声卡拥有6个以上的输出通道，便可以使用一台电脑完成5.1声道的制作。
其实用插件模拟会使步骤简单的多，这个就是ultrafunk的surround效果器。它就是利用反相叠加回原声的原理进行模拟环绕声效果的。
很多朋友试图用这个插件做声音的前后左右，但我还是提醒一句，他的内部原理很复杂，呵呵~！~一切以耳朵为主。 | 
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发表于 2008-7-21 00:36
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