二阶的全景声麦克风 Voyage 到底具备什么样的适用性？Spatial Mic 详解

为沉浸音频而准备的一款：Voyage Spatial Mic。

作者 Diogo C

沉浸式音频格式已成为专业音频领域目前讨论的热点之一，围绕扬声器和设备的激烈讨论在所难免，毕竟这些设备的作用不可小觑。

然而，关于如何录制沉浸式音频的议题显然未受到同等关注，致力于这一目的的专用设备更是寥寥无几。

源自美国的专业麦克风厂家Voyage Audio对此领域抱有自己的独到见解。在接下来的文章中，我们将深入了解他们倾力打造的Spatial Mic——一款专为捕捉沉浸式音频而设计的麦克风。

"capsule array"是一种音频术语，通常指的是由多个小的麦克风单元（被称为“capsule”或“麦克风头”）组成的，这些单元被放置在一起形成一个阵列，以捕捉声音。这种阵列通常用于高级的音频捕获设备，如麦克风阵列、拾音器阵列或用于立体声或环绕声录音的麦克风系统。麦克风的这种排列方式可以精确控制声场，并提供丰富的立体声感或用于捕捉来自多个方向的反向信号。

2020年推向市场的Spatial Mic是一套360°录音系统，其核心是一款二阶全方位环绕电容麦克风——初听起来可能有些难以理解。用通俗的话来说，这意味着它是一款配备了八个以球形排列的麦克风话筒头，能够全方位捕捉声音的麦克风。不过，这还不是全部。让我们先退一步，来了解一下Spatial Mic背后的基本工作原理：全方位环绕声技术（Ambisonics）。

“Ambisonics”是一种全方位环绕声格式:除了水平面外，与其他一些多通道环绕声格式不同，全方位环绕声技术的传输通道并不直接携带扬声器信号。相反，它们包含了一种于扬声器的声场表现形式，称为B格式。这种格式随后会被适应到听众的扬声器设置。这一额外步骤让制作人可以基于源头的方向来思考，而不是扬声器的位置，并为听众提供相当大的灵活性，让他们可以选择回放时使用的扬声器的布局和数量。

当使用传统麦克风进行录音时，信号会被分配给一个通道，随后通过扬声器（可能是单声道、立体声、环绕声等）再现出来。这被称为基于通道的系统，其中输入信号被路由到一个或多个输出。而全方位环绕声技术则同时捕捉多个信号，这些信号随后可以被到任意数量的输出通道，不论是单个单声道扬声器还是多通道的杜比全景声系统都可以配置输出。首先，它是一种声音捕捉方，旨在全面捕获乐器或声音在其环境中的整体画面。

这一概念围绕着全方位记录声音，捕捉每一个声音的细节，因此提供了真正的三维声音感受。这些录音被存储在如MPEG-H这样的格式中，包含了麦克风振膜拾取到的所有声音，这就是我们所说的“A-Format”，即未经的原始信号。为了让这些录音能在任何系统上回放，它们必须被成所谓的“B-Format”——立体声是这里最常见的方，它被广泛用于多数应用中，因为它允许在普通立体声上享受全方位环绕声录音。

那么二阶全方向环绕麦克风又是怎么样的呢？它指的是麦克风录制的“球形谐波”的数量——全方位环绕声通过将声场分解为一级的球形谐波来实现，例如，一个传统的全方位振膜被称为“零阶”，因为它只捕捉一级的球形谐波。一阶麦克风将使用四个振膜，四面体方式排列，而对于二阶，需要部署八个振膜以捕捉更多的球形谐波级数——下面的插图由Voyage Audio提供，以更直观的方式展示了这一概念：

全方位环绕声技术（Ambisonics）是在20世纪60年代末由英国国家研究开发公司发明的。但直到最近数字音频和信号处理技术的飞速发展，全方位环绕声技术才变得可行，而Voyage Audio推出的Spatial Mic正是在这个领域迈出的重要步伐。

现在，让我们来谈谈麦克风本身。它绝非泛泛之辈。其设计配置了八个精心布置的振膜组成的阵列，满足了上述的二阶全方位环绕声规格。这一切还得益于优秀的数字及模拟电路和强大的配套软件，以释放其全部潜能。其追求的目标非常高远：制作出尽可能贴近现实的录音效果！

Spatial Mic （基础版）：

Spatial Mic基础配置提供了ADAT和U协议，通过光纤和U-C输出支持八通道，ADAT最高支持24位/48 k的规格，U由于带宽增加，最高可达24位/96 k。当使用ADAT时，它具有一个U端口用于供电(+5V)，同时还配有一个便捷的插孔，输出立体声信号，使用户能够实时无延迟地进行。为了确保其组件的质量，Voyage Audio采用了Texas Instruments的模拟前级，A/D（用于录音）和D/A（用于）转换器。  

这个版本的Spatial Mic非常适合那些寻找易用且便捷麦克风的人，它无需任何额外设备，只需连接接口即可立刻启用录音能。对于热衷于探索沉浸式音频录制但又不希望过程中出现任何麻烦的制作人、音乐家、工程师和自媒体创作者来说，这是一个非常合适的解决方案。

在U协议下使用时，Spatial Mic本质上就变成了一个音频接口，同时，它还可以配合Lightning转U的适配器在iOS设备上使用，这对于有意向进行远程和户外录音的用户来说大有裨益——无论是捕捉大自然的声音，还是仅仅希望在室外实验录音，都是极好的选择。

尽管Spatial Mic的设计理念很出色，但由于U和ADAT协议局限了电缆的最大长度，其作为传输介质的选择无疑牺牲了操作距离。这两种方式在电缆延伸到五米左右时，就可能遭遇信号丢失的风险，这也就意味着在使用Spatial Mic时，需要把电脑或电源放置得相对近一些，从而确保设备的正常运行不受影响。

Spatial Mic Dante（Dante版） ：

为了解决这些，Voyage Audio推出了Spatial Mic Dante，它采用Dante网络协议，将操作范围大幅度地扩展到了惊人的一百米。该技术还提高了可用的采样率，达到了最高32位/192 k的规格，在AES67模式下，配备了最高32位/48 k的选项。

同时，Voyage Audio借此机会引进了一款性能卓越的Cirrus Logic 24位数模转换器，以达到极致的音质纯净度。此外，还配备了That Corp提供的全新模拟前端，以及针对Dante工作流经过重新设计和优化的机身外壳，使得前板设计更为简洁：鉴于增益和所有能均可通过远程控制，它摒弃了U/ADAT版本中的按钮和旋钮。此外，它还具备以太网供电（PoE）能，唯一需要连接的就是一条以太网线，无需任何其他外接设备。

Dante版的Spatial Mic展现了一款真正多能的麦克风，无缝适用于各种场合——从录音室到音乐厅，再到户外环境，它几乎可以应对各类录音需求，无论是乐器演奏还是自然环境的声音风貌都能够轻松拿下。

Voyage Audio配备了一款强大的数字音频工作站插件——名为“Spatial Mic Converter”，支持Mac或Windows系统的AAX、AU和VST3格式。这款软件与硬件相得益彰，让使用者完全掌控声场，并能以多种不同的方式操作信号。作为入门，它不仅能生成一阶和二阶AmbiX或Fuma格式的全方位环绕声（Ambisonics），还能设置为单声道、立体声或环绕声模式。Voyage Audio为这款插件创建了一个内部的64通道滤波矩阵，搭配声学实验室的测量数据，能够实现高达7.1.4的环绕声配置。

这款插件还允许用户调整麦克风的指向性，从而彻底转变声音的拾取模式。声场的不同部分还可以设定成不同的拾取模式，有效地消除了因麦克风放置不当带来的问题——它基本上是对不恰当麦克风位置的一项保障措施！对于360度的声音设置来说，这一能也显得尤为有益。

如前所述，由Spatial Mic捕获的“A-Format”录音必须被为“B-Format”，以便在系统上回放，而这款插件极大地简化了这个过程，并提供了许多其他能。一个全方位环绕声输出选项是可用的，并且能被发送到SSA、Blue Ripple Sound、IEM、SPARTA等插件进行处理，同时环绕声输出配置可以路由至任何总线，并可作为Dolby Atmos的Sound Beds。插件还提供了多种不同的选项，用于可视化输入和输出信号。

Spatial Mic转换器DAW插件

Voyage Audio还提供了几款应用程序，用于实时控制Spatial Mic：

Dante版本的Spatial Mic附带了MicNet Control App，而U版本则提供Spatial Mic Control App。这两款应用程序都允许用户即时控制硬件，更改麦克风上的参数，例如增益、路由等。

MicNet Control App允许用户控制网络上的任何Spatial Mic，设置它们的增益、输出格式和路由。每个麦克风音头的信号都可以发送到任何目的地，这对于现场声音、广播或任何需要灵活路由和低延迟的应用来说都非常有用。

U Spatial Mic Control App提供增益调节、音量控制，并且由于它可以作为音频接口使用，因此还有一个便捷的“混音”控制能，可以将麦克风信号与来自主设备的声音混合在一起，这对录音来说非常棒。

MicNet Control 和Spatial Mic Control 应用程序

如今的移动设备非常强大，可以轻松装进我们的口袋，Voyage Audio充分利用了这些设备，推出了Spatial Record iOS应用，它是Spatial Mic U的完美伴侣。这是一个全面的解决方案，可以用iPhone或iPad录制和多通道音频，同时允许用户在移动设备中聆听他们的录音。随着这些设备最近引入U-C接口，用户可以直接将Spatial Mic U连接到他们的或平板，无需任何额外的适配器。Spatial Record应用程序同样适用于Mac和Windows电脑，因此用户可以更轻松地录制和收听录音，而不必打开DAW（数字音频工作站）。这个应用可以在苹果应用商店和Voyage Audio的官网免费下载。

Spatial Mic不仅擅长捕捉完整的声场，而且可以被用于各种应用。音乐制作人、录音师、自媒体创作者以及声音设计师，都可以在这里找到适合自己的用途。

Spatial Mic对于录制音乐的人来说是一个极其宝贵的工具，正如我们之前讨论的，麦克风的位置摆放变得不再是问题：不需要担心轴内或离轴响应问题，只需将麦克风置于所需位置，它便能捕捉到周围的一切声音——在混音过程中，根据个人喜好或微调相位模式即可，这是初步录音所需采取的所有步骤。其电容特性对于录制原声乐器尤为出色，且使用它录制乐队将带来独一无二的体验，这是普通全向麦克风所无比拟的。

广播录音室也能从Spatial Mic中大大受益，因为Spatial Mic可以轻松捕捉许多采访者和被采访者的声音，轻松替代多麦克风的设置。少了线缆，少了麻烦，最重要的是，音频质量完全自然。自然和户外媒体创作者也可以用适当的麦克风为他们的360°带来更高层次的沉浸式体验，让他们的观众真正听到周围的环境。声音设计师和拟音师正在寻找一款既能提升质量又不牺牲任何精度的麦克风吗？不用再找了，这款麦克风就在这里！