没有听过这些唱片，都不好意思说是耳机发烧友

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疫情期间在家测试台湾柏谱Bopro HC02同轴耳机，对它鲜明立体的音场与明确的定位赞叹不已，这个耳机最大幅度减少了头中效应，把音场从头中间又移回到眼睛前方。兴奋之余在家翻箱倒柜，找出一堆人头录音的CD，用这个同轴耳机欣赏空间感更是优异，充分还原了音乐厅的临场氛围。索性，把人头录音做个整理与大家分享，所有耳机发烧友都应该弄几张来听听，否则你永远不会明白什么是3D音效?什么是身历其境的环绕声?

耳机音场不自然是许多发烧友的共识，由于用音响发出的声音经过空气传播，再经过头骨的传递进入耳膜并由神经传到大脑，与自然界万物的声音传递方式相同。但耳机却不一样，耳机仅由发声单元近距离直接灌进双耳，没有头骨的种种效应，当然就会形成音场不自然的结果。一般的立体声录音，两麦克风之间相距比较远，但耳机左右二边仅距离不到50厘米，得到的效果就是俗称的头中效应，音场都挤压在脑子里面。要脱离头中效应魔咒，

要嘛换耳机，开放式绝对比密闭式好，平板或静电又比动圈式好；第二种方式是欣赏人头录音。

人耳是极为精密的器官，两个耳朵却能定位来自三维空间的声音，它定位声源的机制相当复杂：

①简单的左右辨别可以每只耳朵接收到的不同音量大小判断。

②对于打击乐器的声音，皮肤或耳膜可以感受到声波的冲击。

③声波在进入耳膜时，受人体、头骨的反射、折射和绕射而扭曲变形，大脑能根据经验判断出声源的方位和距离。

第3点的研究领域称为头部相关传递函数（Head-related transfer function，HRTF）。HRTF可以分解为三部分，双耳时差(Interaural Time Difference)、双耳水平差(Interaural Level Difference)、频谱提示(Spectral Cues)。从空间任意一点传到人耳（鼓膜前）的信号都可以用一个滤波系统来描述，音源+滤波器得到的就是两耳鼓膜前的声音信号。我们得到这组描述空间信息的滤波器（传递函数HRTF)，就能还原来自空间这个方位的声音信号，如果我们有空间所有方位到双耳的滤波器组，就能得到一个滤波矩阵，从而还原来自整个空间方位的声音信号。但问题是，HRTF是高度个人化的，每个人的函数组都不相同，目前HRTF技术致力于研究如何方便的真实还原个人化的空间函数，这也是VR（虚拟现实技术）希望达到的目标。Binaural 双耳录音使用的仿人头，也是根据传递函数HRTF计算而设计。

人头录音（Dummy Head）也有人翻译作假人头录音、拟真人头录音、模拟人头录音等等，这是一种双耳立体声录音（Binaural recording）的技术，使用耳机聆听时能获得极为逼真的环绕音效及临场感

虽然Neumann KU100人头本身就是立体声结构，但受限于摆位、距离、收音范围等因素，还有录音后无法进行后制，所以我们看到录音时除了假人头，还会加上其他麦克风收音。目前出版的假人头录音，主要都是小编制乐团或爵士乐团演奏，大型管弦乐作品非常少

简单说，人头录音最常见的方式就是把两个微型全指向性麦克风，安装在一个与真人几乎一模一样的假人头内，接近人耳鼓膜的位置，模拟人耳听到声音的过程。这个仿人头有耳廓、耳道、头盖骨、头发和肩膀，甚至皮肤和骨头也是采用和人体接近的硅胶类材料制造。一切都为了一个目的：尽可能真实地模拟人耳在听到声音时所受到的一切HRTF的影响。把仿人头放在适当的位置录音，乐团演奏的声波就会跟我们用音箱听音乐时一样，声波除了直接进入耳道之外，还会有经过仿人头反射的声波，这样一来，仿人头录音就等于模拟了我们用音箱听音乐时的情况。当大脑接受到这种声波时，会以为我们就是在用音箱听音乐，于是大脑就会呈现出跟我们用音箱听音乐时一样的音场。这就是仿人头录音的目的。事实上，当用耳机听音乐时，只有仿人头录音才会获得正确的音场表现；反之，如果听耳机时用的是一般的录音，听到的音场是被扭曲的。

除了仿人头技术当然也有折衷方式，一种是用传统方式录音，再透过后制处理将HRTF套用上去，1990年代使用DSP处理来再现HRTF的电子设备已经面市，价格非常昂贵，而且效果仍不及假人头自然流畅。另一种是将微型麦克风置入真人耳内收音，1974年Sennheiser提供了第一批可安装于录音师自己头部的双耳麦克风，1989年Core Sound LLC也推出双耳麦克风，而第一款完全入耳式的双耳麦克风由Sound Professionals于1999年推出。这种方式的缺点是配戴者不能有任何移动，更不能咳嗽打喷嚏，除了音乐会偷偷录音之外，笔者不觉得这有什么好处。

由于仿人头技术完美呈现了录音时的音场，包含上下前后左右的信息，所以许多发烧友甚至把Dummy Head Recording誉为连顶级环绕音响系统都比不上的技术！

Kürer、Wilkens、Plenge三位科学家在1969年制作的仿人头，以石膏为材料，连头发都有了，后来成为Neumann KU80仿人头的原型。

1970年后德国多所大学对人耳听觉现象开启了多项研究，获得的结果仍影响现代的音响设计

人头录音技术巧妙的解决传统立体声录音在使用耳机聆听时所没办法营造的音场，使用仿人头录音后无法进行任何后制，否则会破坏真实感，因此也保留了无压缩的动态起伏，以及原汁原味的音色。只要用耳机欣赏，就能几乎完美地将录音场所的音场360度还原出来，好象听者就站在录音场所中似的，因为所有的HRTF都保存在了唱片上，被耳机重放出来，它的关键就在于音场！360度的音场感觉和平时听到小于180度的音场感觉差异真的很大，比任何多声道环绕声技术都远远优胜。当然人头录音也可以用音响播放，但由于受到两次HRTF影响，定位、音场、包围感都没有耳机来得好。因为只能使用耳机聆听，所以大大的限制了这种技术得普遍性，使用相关的唱片少之又少，笔者统计过大概只有一百多张，其中很多音乐未必大家有兴趣，STAX Audio与德国Phono唱片公司的一些录音首选推荐。

历史上，贝尔实验室被认为制造了第一个仿人头，他们称为奥斯卡，目的是改善电话系统研究工作的一部分，在1931年底，奥斯卡与史托科夫斯基指挥的费城交响乐团进行了一系列测试。贝尔工程师K. Hammer和W. Snow在一份备忘录中指出，奥斯卡令人满意地重现普通语音、音乐、大多数噪音的强度和频率范围。当时两个麦克风是安装在奥斯卡的脸颊上而不是耳朵里。几年后，荷兰飞利浦实验室的工程师de Boer和Vermeulen建造了另一个著名的仿人头。他们首先使用带有两个麦克风的球体来构建助听器，他们观察到听力受损的人跟两个以上的人进行对话，传输的声音信号会包含一些空间信息，空间听觉是基于两个耳朵信号之间的时间和声压差。为了研究人头在空间听觉中的作用，他们还制作了一个人体模型，在耳朵中安装了麦克风，称其人造头为Kunstkopf，该词后来成为仿人头的同义词。

国内也有一些人头录音的唱片，推荐林俊杰2015年的和自己对话(第一张以人头录音的华语流行音乐)、达人艺典的中国心。黄凯芹的二张专辑在加拿大制作，人头只用来收录空间效果而非主要人声

1967年，柏林Heinrich-Hertz实验室(纪念德国物理学家Heinrich Hertz，他于1887年首先用实验证实了电磁波的存在)的三名工程师Georg Plenge、RalfKürer和Henning Wilkens开始了对仿人头技术的研究。他们正在寻找一种评估音乐厅声学效果的新方法，传统方式如脉冲响应测量，可以描述房间内声音事件的时间范围，但无法提供任何有关空间特征的信息。他们的新计划是使用仿人头录音，在音乐厅中特定位置的声音事件，应该能在实验室中复制，并允许任何数量的参与者通过耳机体验听觉事件。1969年他们建造第一个仿人头，假设空间听觉取决于人的上躯干、头和外耳（由耳廓，耳道和鼓膜组成）的过滤效果，所以需要仔细复制人的头和外耳。在化妆师和整形外科医生的帮助下，他们制作了石膏复制品，在耳道末端安装了两个Neumann KM83麦克风，并以特殊的耦合器来复制鼓膜阻抗。RalfKürer用这个仿人头对柏林爱乐厅进行了较大的调查，他证明了虚拟的头部录音确实可以用来发现空间的相关特性。

除了发现了主观和客观测量之间的密切关联，科学家还意识到，他们可以使用仿人头来制作具有惊人空间效果的音乐唱片。他们申请了专利，并与柏林的麦克风公司Neumann达成了生产仿人头麦克风的协议，也就是后来著名的Neumann KU80。同时他们联系了不同的广播电台，看是否对测试仿人头技术感兴趣，结果制作人和录音师都拒绝了。直到1973年，柏林广播电台RIAS才与科学家接触，并制作第一部双耳录音的广播剧，广播听众的反应非常热烈，他们盛赞称Binaural录音技术是超级立体声，还原了真实录音情况与空间效果。

录音师的反应恰好相反，他们批评高频表现不佳，而且只能用耳机聆听。此后仿人头技术的研究与理论探讨继续在德国发酵，最终德国亚琛工业大学的工程师开发了新技术来测量人耳内部与头部相关的传递函数HRTF，该函数可以描述通过头部和外耳对声音事件进行的复杂过滤。波鸿鲁尔大学的研究人员也发现，KU80在7 kHz以上频率的明显衰显，造成了中间平面定位失败，Neumann在1980年很快推出改进的型号KU81。

这张Newport Classic以副牌AUracle出版的限量版金CD，可能是全世界第一张用假人头技术录制的大型交响曲的唱片，收录有德国作曲家理查·施特劳斯的查拉图斯特拉如是说和法国作曲家圣桑的管风琴交响曲，50美金的售价也是第一。录音时纽曼KU100人头就摆放在指挥家上方，一气呵成的演奏经Sonic Solutions工作台以20Bit格式纪录，监听使用森海塞尔HD580耳机，现在发烧友使用的耳机都比他们高级多了。金CD早就绝版，好消息是有普通CD再版

德国Phono唱片公司与《Stereoplay》合作推出的断奏系列，为笔者首先推荐的人头录音，除了雅俗共赏，种类繁多的音乐选段，当中的大自然音效更令人震撼。大部份发烧友可能仅了解到它录音逼真的一面，但很少人能够体会能量骇人的另一面。以打雷为例，只要功放够力能瞬间吸取最大电能供给音箱发声，又或音箱能发出非常大的音压而不会失真，那保证聆听者会被雷声吓得从椅子上跳起来，所谓晴天霹雳大概也就是如此罢了

于此同时，科学家展开了仿人头立体声的商业化研究，他们为在广播中顺利引入仿人头技术制定了三个条件。首先，它必须与现有的演播室和广播设备兼容；第二，它不能影响现有的技术和程序；第三，它必须与常规无线电接收兼容。前两个条件不是障碍，第三个条件却有很多问题，因为仅有2%的收音机提供耳机连接。于是脑筋又动到扬声器兼容性方面，希望能用普通立体声扬声器就复制仿人头录音捕捉到的空间感。德国哥廷根物理研究所将仿人头立体声信号与补偿信号混合在一起，以确保左扬声器信号仅到达左耳，右扬声器仅到达右耳。这种方法效果很好，但是仅能在消声环境中进行，而且听众必须固定在两个扬声器之间，也就是只能在实验室中实现。

Plenge、Kürer和Wilkens三位科学家开发了另一种使用四个扬声器的方法，两个后置扬声器发送补偿信号以防止仿人头信号的XT串扰，优点是不需要消声环境，但听众仍然必须保持在很小的范围内，显然专业领域仍兴趣缺缺。自从引入多轨录音和近距离麦克风技术后，录音师有了新的偏好，仿人头技术却在唱反调，双耳录音不能与其他麦克风信号混合否则会破坏空间幻觉，与大量点状麦克风的传统录音相比，其透明度和清晰度也更低。英国BBC的一份测试报告指出，仿人头录音的兼容性不是技术上的问题，而是艺术上的判断。

总之，仿人头录音时至今日仍只有极少数支持。目前录音最常用的仿人头是德国Neumann纽曼的KU100，提供最大145dB不失真的音压，低频线性至40Hz以下，由于有BBC研究团队的加入，效果相当不错。另外有B&K 的HATS– 4128D型 或G.R.A.S.的躯干模拟器KEMAR，我们称为声学人偶。这些人体模型具备内置的耳和嘴模拟器，逼真再现了一个普通成年人头部和躯干的声学特性，它们通常用于测试电话听筒、耳麦、音频会议设备、麦克风、耳机，助听器和听力保护器，较少用于录音。G.R.A.S.的KEMAR很灵活，其头部和躯干具有可替换的不同大小和材料的耳钉，一组不同类型的耳道模拟器，耳鼓模拟器。Brüel & Kjær的HATS则包括软模制的耳廓，鼻子，嘴巴和躯干。专业的双耳麦克风的制造商3DIO也推出Free Space双耳麦克风(放在一个小支架上，没有人头)，他们是ASMR、VR虚拟实境、现场录音首屈一指的厂家，设备便宜，适合进行较小规模的录制。

从笔者收藏的数十张仿人头录音来看，这些CD不仅音响效果发烧，动态大、频响宽、分析力超高（管风琴发出的超低频令人直起鸡皮疙瘩），音场之宽广逼真更无与伦比。用耳机欣赏时，仿人头录音的音场完全脱离了头部，很明显声音来自外部空间，只要闭上双眼，乐队各个声部的位置、水平和纵深的排列，每个细节都历历在目。在一般的录音中，管弦乐团各声部多多少少是混在一起的，而在仿人头录音里，每个声部的空间位置和深度都异常鲜明，甚至能做到和音箱系统一样逼真。在Chesky的一些录音中，套鼓、贝斯、打击乐器会出现在后方，而不是通常的正前方。当第一次从耳机中听到后方传来的声音，还真是吓了一跳，下意识地想回头看看！笔者认为所谓360度的包围感，其实是在左、右及后面三个方向，定位显得很真实明确，但在正前方的位置人好像在额头上活动，定位还是有点虚，这与人耳的听音原理有关系，无法求全。

目前最容易买到的人头录音当属美国Chesky唱片的Binaural+系列。2012年Chesky的负责人David Chesky宣布与下载网站HDtracks合作，推出真正的人头双耳录音的高清音乐文件(24 Bit/192kHz)。Chesky把他们的人头称为Lars，内藏高灵敏度B&K HD4100麦克风，有别于一般的Binaural录音只有用耳机能获得好效果，用音箱系统由于交越串音干扰反而会使声音劣化。Chesky使用的人头不会造成音染，并加上相位等化功能，所以播放时在音箱上也能重现非常好的音场与定位。Chesky强调除了人头没有额外的麦克风，乐器与人声定位全靠摆位获得，透过耳机欣赏可以有360度包围感效果

不过仿人头录音也让我们了解，现在最高级的立体声系统，仍比不上现场的感觉，原来关键就在于音场与包围感，也难怪赖总编坚持要用环绕声系统听音乐，他就是在追求那种临场氛围！在为数不多的仿人头录音中，STAX与德国Phono唱片的断奏系列固然好，只怕连二手唱片都很难搜寻，笔者认为不必花大价钱去找了。Telarc、NAXOS、Chesky唱片都陆续有仿人头录音推出，它们一样可以满足你的好奇心。

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