P6：聲像（Panning）

前言：在看本章之前，建議先搞清楚單聲道，立體聲和監聽系統的概念（P5）。筆者為了搞清楚聲像的工作法則（Pan law），著實花費了不少時間，在這裡真心感謝@古夢對筆者的幫助。本篇幅中將會大量使用EBU的響度單位來描述相關問題的響度值，1LU=1dB（不懂響度單位請先看P1）。

一. 什麼是聲像？

聲像的英文單詞為Panning（通常被簡稱為Pan）。在DAW（宿主）中，常常是通過一個遊標來控制聲像位置的（指的是聲像電位器），當將遊標往左平移時，聲音信號就會偏向左聲道，反之會偏向右聲道。而當遊標在C位時（正中間），聲音信號則會位於兩耳的中央，這就是聲像。請注意，以上描述是在立體聲監聽的前提下寫的，在單聲道監聽中不存在聲像概念。

圖1：不同外觀的聲像電位器

二. 聲像電位器的工作原理

人在判斷一個聲源的方位時，兩隻耳朵會分別接收到不同響度和不同頻率的信號，當左耳響度大時，聲源就位於左方，反之則在右方，這就是所謂的雙耳效應。聲像電位器的設計靈感就是來源於雙耳效應，讓我們用不嚴謹的白話來解釋一下其工作過程：左聲道一個音量推子，右聲道一個音量推子，然後把一個單聲道信號分別發送至左右聲道，當我們將左邊的音量推子逐漸拉低時，聲音就會出現往右移動的效果，反之則往左移動，這就是聲像的工作原理。

三. Pan law(聲像工作法則)

我們在說聲像電位器的工作原理時，有一個細節沒有提，這個細節就是在用立體聲監聽系統去監聽一個聲像在中間的單聲道信號時，其響度比在單聲道監聽系統下大了3dB。這是一個物理規則，因為筆者並不打算學習聲音物理學，所以其計算過程我只貼結論：

當左聲道聲壓級為80dBSPL，右聲道也為80dBSPL時，最終得到的聲壓級為83dBSPL。 L1=80dB L2=80dB L1+2=10×Log(10^8+10^8)=10(Log2+8log10)=3+80=83(dB)

由於以上原因，位於中央的信號的響度被增加了3LU（EBU響度單位）。比如當信號的聲像在極左或極右時，其響度為-25LUFS,而位於中央時，其響度就為-22LUFS。這種響度不一致的情況，令很多混音師都不爽，因為他們不希望在調節聲像時響度發生過多的變化。在過往，為了使響度不要發生過多的變化，混音師們通常是調完聲像再接著調推子，非常的繁瑣。故此，聲像工作法則（以下簡稱Pan law）就粉墨登場了，Pan law誕生的意義就是讓響度平衡處理自動化，不再需混音師們調完聲像後再額外的去調整推子了。

在大部分DAW（宿主）中，都會提供不同的pan law選項（圖2），這些不同的選項都有各自的平衡演算法，所以，在混音一開始之前，我們就需要選定pan law選項。pan law一般是針對工程進行設置的，而不是針對全局設置，這樣設計的好處是兼容性和靈活性更好（方便工程移植）。為什麼有時候將別人混好的工程項目導入自己的宿主中進行還原時，聽感跟源工程不一樣了呢？這時候你就需要考慮下是不是你pan law的設置有問題。

圖2：cubase中pan law的設置

下面將介紹一些常見的pan law選項，筆者也在DAW中做了這些實驗(圖3)，具體場景信息如下：

DAW：Cubase 44.1kHZ/24bit
mono信號：一段單聲道吉他信號 stereo信號：一段立體聲吉他信號

監聽系統：立體聲監聽
響度表：waves wlm 位於立體聲輸出匯流排

圖3：測試樣本數據

0dB法則：此法則就是沒有法則的意思，在該選項下，DAW將不進行任何平衡處理。比如，當聲像位於極左和極右的響度為-25LUFS時，位於中央的響度會自然的被提升3LU，也就是-22LUFS。
-3dB法則：當聲像位於中央時，此法則會對信號的響度產生3LU的衰減。比如，在「自然」情況下，聲像位於極左，C，極右的響度值應該是-25，-22，-25LUFS（參考圖3），而-3dB的法則會對中間的-22LUFS做衰減3LU的運算，其結果就是-25LUFS。通過-3dB的法則處理後的情況就是，極左，C，極右的響度值均為-25LUFS，從而達到了平衡響度的效果。
-4.5dB法則：說到這個法則，就必須要提著名的SSL（Solid Slate Logic）公司，SSL的調音臺不管是過去還是現在的依然是霸主級別的地位，他們研究出了-4.5dB這個介於-3dB和-6dB之間的法則（因為SSL公司不會為了這個去推出兩個不同版本的調音臺）。該法則的計算方式與上面是一樣的，位於中央的-22LUFS被衰減4.5LU，其響度值就變成了-26.5LUFS。
-6dB法則：老生常談，計算方法還是一樣的，聲像位於中央的信號將被衰減6LU，既從-22LUFS變成-28LUFS。

我們需要注意的是，聲像的擺位並不只有極左，C，極右三個位置，通常是分刻度的，常見的刻度有201刻度和128刻度，其實都差不多，只是可調整的細節不一樣而已。筆者拿極左，C，極右這三個位置做測試是因為其比較好解釋，實際情況中聲像可以位於聲像電位器的任何位置上，比如設在極左和C之間的位置，其同樣會使響度值發生相對量的變化（也就是說Pan law的演算法是有一個曲線的）。

另外，在圖1中，對立體聲信號進行不同聲像的設置的同時，也切換了不同的pan law，但其絲毫不受影響，這說明瞭一個問題，一般的pan對立體聲信號無效，此處無效指的是響度的變化，左右調節還是有效的，比如只有左喇叭或右喇叭響。從本質上來看，對本身就是立體聲的信號進行聲像調節是不科學的，因為其本身就具備了擺位信息，再對其調整位置勢必會造成原本的聲場和相位的混亂。在大部分情況下，pan law法則只針對單聲道信號，除非DAW再提供一種Stereo Pan類型的聲像電位器（混音指南中被稱為平衡式電位器），不過這過於複雜了，意義也不大，筆者不打算研究。

總結：在很多DAW中，默認的法則就是-3dB。-3dB適合立體聲監聽下的混音，-6dB適合單聲道監聽下的混音。 ————《混音指南》

四. 關於複製一個單聲道信號後的響度是增加3LU還是6LU的測試（題外話）

我們前面說，在立體聲監聽的情況下，一個單聲道信號，其聲像處於C位時的響度會被增加3LU，這是一種物理現象（你就當它是真理）。其實一開始筆者對這種現象理解的不夠透徹，以至於開始做pan law的測試時是用兩軌一模一樣的單聲道信號同時播放做的測試，其測試出來的結果是增加了6LU，與書上說的3LU不一樣，這令我百思不得其解。後來，經過仔細思考，到處查資料，再經過知乎上的人的提點，才弄清楚這個問題。其區別如下：

3LU的場景： 當一個單聲道信號在立體聲監聽的情況下（監聽耳機），且聲像處於C位時，其就已經造成了左右兩個聲道同時播放響度一致的信號的既定事實，然後再根據上面所說的聲音物理現象（真理），其結果是響度被增加了3LU，筆者做了測試也確實是如此（pan law法則為0dB）。
6LU的場景： 在立體聲監聽情況下，當我將兩個一模一樣的單聲道信號的聲像都設為C位，一起播放時，其結果是響度被增加了6LU。

以下是我的驗證過程：

DAW：Cubase 44.1kHZ/24bit
mono信號：一段單聲道吉他信號 ,然後copy成多軌監聽系統：立體聲監聽響度表：waves wlm 位於立體聲輸出匯流排 pan law:0dB 聲像位置：全在C位

1軌單獨播放，響度值：-22LUFS
2軌同時播放，響度值：-16LUFS
3軌同時播放，響度值：-13LUFS
4軌同時播放，響度值：-10LUFS

首先，上面測試的單聲道信號在極左和極右時，其響度值為-25LUFS，當我將聲像設在C位，其響度值為-22LUFS，響度增加了3LU（這印證了那個物理現象）。接著2軌一模一樣的信號同時播放，響度值為-16LUFS，3軌為-13LUFS，4軌為-10LUFS。綜上所述，在立體聲監聽的情況下，其聲像都處於C位，那麼增量響度就等於3LU*軌道數。

最後，筆者暫且不會去討論在混音中聲像該怎麼去調節，這屬於實戰問題。等筆者把基礎理論學完後，再一起去探索混音藝術的問題。