上和弦
上和弦匠心设计全新校区
Audio Matrix
本文作者：辰谙
在声音设计的实践中，存在着许多能够影响声音真实度的规律和法则。
其中，“多普勒效应”便值得我们格外关注。
01
什么是“多普勒效应”？
“多普勒效应（Doppler Effect）”是奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒于1842年首先提出的一个理论。
简单来说，该效应描述的是波的传播变化与观察者和波源之间的距离变化之间的关系。
当声波相对于观察者移动时，观察者所听到的声音的频率会发生变化。
当声源接近观察者时，声波的波长缩短，频率增加，音调变高；当声源远离观察者时，声波的波长增加，频率降低，音调变低。
生活中遵循多普勒效应的案例不胜枚举。
当一辆救护车向我们驶来时，我们听到的鸣笛声的音调会逐渐降低；而当火车远离我们时，我们听到的音调则会逐渐升高。这其实就是多普勒效应在现实生活中的一种实际体现。
02
“多普勒效应”的原理
为何声源靠近观察者时，观察者听到的音调就会变高，反之则会变低呢？
我们知道，与声音的音调高低密切相关的是声音的频率，也就是声音的完全波形在一定的周期内重复出现的次数。
假设有一个距离观察者340m的持续发出2Hz声波的声源，声源和观察者相对静止，那么每秒观察者就会收到2个完全波，感受到的声音频率是2Hz。在音速为340m/s的情况下，其声波的波长为170m，即声源与观察者之间距离的一半。
而当声源与观察者相互靠近时，由于二者间距离减小，所以单位时间内观察者接收到的完全波的数量会得到增加。
打个比方，如果二者靠近的速度是音速的一半即170m/s，那么1秒内观察者接收到的完全波的数量就会多出1个来，也就是一秒钟3个完全波，此时观察者感受到的频率也就从2Hz变成了3Hz。
依此类推，如果二者相互远离的话，单位时间内观察者接收到的完全波的数量就会减少，观察者感受到的声音频率也就会降低。
值得注意的是，这里的声音频率的变化只是针对与声源之间的距离发生实时变化的观察者而言的，而其他的与同一声源之间的距离没有发生变化的观察者所感受到的声音频率则不会有任何变化。
03
实际运用
按照“多普勒效应”来进行声音设计会让声音变得更为真实。具体来说，碰到相应的情况时，我们一般都会用到变调效果器。
变调效果器是在声音的后期处理中常见的一类效果器，具体作用就是改变声音的频率。我们熟知的Steinberg的Octaver、Waves Audio的SoundShifter Picth、乃至Melodyne等其实都属于变调效果器的范畴。
运用这类效果器，我们就可以创造出符合“多普勒效应”的声音来。
对于正在靠近的声源，我们需要做的就是根据声源与观察者距离的减小而升高声音的频率：
而对于正在远离的声源，我们需要做的就是根据声源与观察者的距离的增大而减小声音的频率：
除了遵循“多普勒效应”之外，想要让声音显得更为真实，响度、EQ等也都是我们在进行这类声音设计时所需要注意的重要指标。
-END-
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