文/CRI卢佳玮
导言
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如果你可以第一时间理解上面的这堆乱码(visualanolog),或许你对心里声学的现象也不会那么陌生。人的大脑中每时每刻都在发生着十分复杂运算来解析客观世界中的数据。所以,我们在实现游戏音频设计理念前,需要先了解我们的听觉。
在本文中,我将与大家分享日本知名游戏音频设计师金子老师参与的《十三机兵防卫圈》中的设计思路给我带来的启发,并试图探索从已知的人体生理心里科学现象中来引导游戏声音设计的方向。希望以此来引出更多的技术上的探讨。
#AllYouNeedisSound——十三机兵防卫圈音频制作分享原文#
与此同时,我将我理解中的相关心理声学知识对游戏音频的需求进行结合,并罗列出几点我个人认为有建设性意义的理论。
那么,什么是“金子昌晃式”的整合思路呢?
从我的角度观察金子老师的此次分享,最突出的就是他对素材整理分类的逻辑思路与细致程度。而这套思路源于他对于听觉的理解。
听觉系统
从外耳传入的声音首先进入中耳并带动三个鼓膜震动,而震动的能量被放大后随即被转化为激励刺激(stimuli)传送到内耳中。在内耳中,声音先传入控制身体平衡感知的半圆形的扁管腔体。而后便传入耳蜗。
”啥?中二?“”no中耳!”
由于在内耳中声音信号是在液体中传播,而液体中的传导能耗要大大高于空气。因此中耳的主要作用就是对声音信号进行放大。
中耳的结构是由三个人体最小的听小骨织组成:malleus,incus和stapes。在拉丁语中,他们的意思分别是锤子,铁砧,搅拌机。而我们的身体中最小的肌肉stapediusmuscle也在其中(被搅拌机半包围着),其作用是伸张紧缩的方式来保护“搅拌机“连接内耳处的薄膜。
中耳除了有传递并放大声音的作用,还可以调节脑压与外界气压的关系。在中耳的底部有一根连接呼吸系统的腔体,叫做咽鼓管(Eustachiantube)。当你用力憋气或打哈欠时,咽鼓管就会被打开。
这时它会和呼吸系统中的另一腔体形成对流并中和气压,但这个对流过程也会对中耳的听觉传导产生影响。这就是为什么我们打哈欠时会隐约的”听见”一些底噪。
耳蜗的构造可以说的上是鬼斧神工。它的名字源于拉丁语cochlea,意思是蜗牛壳。而其内部结构也十分的有趣。耳蜗的主体由三个不同的蜗管腔体组成,而这三种蜗管里含有两种液体。这两种液体的震动可以和基底膜(basilarmembrane)产生共鸣。而在连接基底膜的柯蒂氏器(organofcorti)上可以发现不同长度的毛细胞(haircells)。
我们的内耳中由大概根内毛细胞和根外毛细胞组成。外毛细胞的反复地通过一种正负双极激励的方式来再次放大声音信号,而内毛细胞则是读取放大后的信号。在蜗管底部的内毛细胞长度较短且硬度较高,而顶部的则长软。如果毛细胞又短又硬,这就意味着这些毛细胞对应着高频能量居多的声音较灵敏,反之亦然。
这些毛细胞上附着着神经元去极化(depolirazation)所需的化学物质,然而这种物质积攒到了一定的程度便会转化成动作电位,传输给大脑。我们的听觉范围(20hz-hz)也是由这些内毛细胞而决定的。
而正是由于这种毛细胞的构造,我们的听觉才会表现出如下文中介绍的一系列的现象。
理论引导
1、心理声学
在金子老师给我们带来的分享中,有一张图对于职业音频的小伙伴们来说肯定不会陌生。
equalloudnesscontour等响曲线
对,就是Fletcher-Munson曲线,aka等响曲线,aka“ISO”。其寓意在于表示人对不同频段声音的感知在声压的不同的情况下是不相同的。
声压越大时,我们对中频信息就越不灵敏。
举个例子:假如你在开车时听到一个歌,当音乐音量很小时候你觉得还不错,所以你加大音量。当你听到了更多的高音和低音时,觉得更饱满更好听。于是便继续增加音量,直到有些使你觉得不舒服的变量出现。这也是为什么绝大多数的音乐制作人在制作混音时的音量普遍高于平均听众的收听音量。
对于做游戏音频也是如此,我们无法替玩家调节音量,但是如果游戏声音在音量较小(我们的听觉集中在中频)的时候表现出色,那么音量增加时我们声音的表现也会更好。
我在阅读HarveyFletcher的资料时,发现了他的很多有趣的故事。
他的父亲在55岁时突发耳鸣,而这是注定他一生经历的重要源头。
他是第一个芝加哥大学毕业的summacumlaude校友。他在和他的导师RobertA.Millikan的“油滴实验中”取到了决定性的的作用。(没错,Fletcher的研究奠定了真空二极管的理论基础)博士毕业之后他来回到了他的母校任教,而贝尔实验室的前身纽约西部电子公司连续五年请他出山。直到第六年,他才决定去任职。
当时的贝尔实验室为了节省电话直接信号传输的成本,需要找到一个对信号处理的取舍方案,而Fletcher的工作就致力于此。他的成果在起初并不受