目录

  • 1 第一单元 声音与听觉
    • 1.1 第一课时 声音与声波
    • 1.2 第二课时 声音与听觉
      • 1.2.1 响度
      • 1.2.2 音调
      • 1.2.3 音色
      • 1.2.4 可闻声的频域特征
      • 1.2.5 可闻声的时域特征
      • 1.2.6 可闻声的动态范围
      • 1.2.7 人耳听觉的非线性掩蔽效应
      • 1.2.8 人耳听觉的延时效应与双耳效应
      • 1.2.9 听觉疲劳
      • 1.2.10 听力驻留
      • 1.2.11 听力谐音
  • 2 第二单元 室内声场
    • 2.1 室内声的组成
    • 2.2 驻波和简正
    • 2.3 室内声场的基本特征
    • 2.4 混响和混响时间
      • 2.4.1 室内声场的建立、稳定和衰减
      • 2.4.2 混响时间的计算
    • 2.5 室内声场分布
      • 2.5.1 房间常数
      • 2.5.2 混响半径
      • 2.5.3 声源指向因子
    • 2.6 室内声场与音质
      • 2.6.1 室内噪声水平
      • 2.6.2 最佳混响时间
      • 2.6.3 混响时间的频率特性
      • 2.6.4 混响感
      • 2.6.5 前期反射声的时间序列与方向序列
      • 2.6.6 声场扩散特性
    • 2.7 室内音质的改善
      • 2.7.1 降噪
      • 2.7.2 调整混响
      • 2.7.3 调整驻波和简并
      • 2.7.4 调整扩散特性,改善前期反射声
  • 3 第三单元 数字音频设备
    • 3.1 拾音设备——话筒
      • 3.1.1 话筒的结构与工作原理
      • 3.1.2 话筒的类型与应用
    • 3.2 还音设备——扬声器与耳机
      • 3.2.1 扬声器
      • 3.2.2 耳机
    • 3.3 其它设备
  • 4 第四单元 拾音技术
    • 4.1 拾音工作的分类
    • 4.2 单点拾音
    • 4.3 立体声拾音
      • 4.3.1 双声道立体声拾音
      • 4.3.2 多声道立体声拾音
    • 4.4 多话筒拾音
    • 4.5 环绕声系统
  • 5 第五单元 数字音频处理技术
    • 5.1 音频信号的数字化
    • 5.2 数字音频编辑与处理的流程
      • 5.2.1 编辑界面下的工作流程
      • 5.2.2 混音界面下的工作流程
    • 5.3 数字音频信号的处理
      • 5.3.1 幅度处理
      • 5.3.2 频率处理
      • 5.3.3 时间处理
      • 5.3.4 其它处理
      • 5.3.5 多声道立体声节目的制作
其它设备

3.3其它设备

除了拾音和还音(输入/输出)两级设备以外,数字音频制作中还涉及到相当多的硬件设备。比如录音设备、混音设备、信号处理设备等等……


一、录音设备







































以上都是在历史上曾经流行过的录音设备(种类太多,无法一一列出)。


我们可以看出它们的发展趋势基本上是完全随存储技术、采样、编码技术逐渐进步的。


从存储介质上看,它们主要经历了四次升级换代:

磁带——光盘——硬盘——存储卡


其中,磁带领域还经历了从磁性材料到封装方式(盘式、盒式、mini盒式)到存储格式(轨道数、模拟存储、数字存储)的多年进化。

光盘存储时代则经历了CD到DVD到蓝光的逐渐演进。当然还包括了未曾流行起来的MD。光盘容量也逐渐提高。从几百M到几十个G。

硬盘录音机至今还活跃在录音领域。多用于演播室或需要记录大量数据的现场演出。记录介质为硬盘,功能复杂,容量也高,价格昂贵。

闪存录音机则经历了存储卡格式标准的多年博弈。早期是CF卡、sony的记忆棒、以及SD卡三分天下,如今则由SD卡和MS卡一统江湖。



二、混音设备

混音设备是数字音频制作过程中用的相当多的一类硬件设备。几乎所有的录音工作或演出扩声都会用到它。混音设备的核心就是调音台:


调音台主要负责完成以下工作:

信号处理:对输入的音频信号进行优化处理,可以包括电平调整(动态调整)、频率均衡、声像分配等等;

混音:将输入的多路信号混合为单通道、双通道立体声或多通道立体声,还可以实现信号之间切换的过渡效果(淡化处理);

编组与输出分配:将多路信号编组处理,不同组别的信号还可以分别输出到不同的端口;

监听:增加监听信号的数量,实现同步监听。

   ……


调音台的种类很多,根据任务的不同可以分为:

 录音调音台(如YAMAHA DM2000、02R96、01V96……) 

 扩音调音台(如YAMAHA PM1D……)

 返送调音台

 播出调音台


根据节目的不同可分为:

    音乐调音台、采访调音台、普通调音台。

根据应用场合的不同可分为:

    固定式、便携式。

根据控制方式不同可分为:

    非自动式、自动式(数控式)。

根据处理信号不同分为:

    模拟调音台、数字调音台。


注:


  1. 模拟调音台已经基本退出了历史的舞台,我们现在能够买到的几乎全部是数字调音台。

  2. 调音台价格相当昂贵(从几千元到几十万元不等),它可能占到了一个数字音频硬件系统的预算的一小半甚至更高。所幸它的更新换代非常慢。因此现在仍有些大型录音公司在使用几十年前的模拟调音台的。

  3. 除开价格因素以外,在选择使用调音台时,我们考虑的主要问题可能有:输入、输出端口的数量,是否可编组、是否具有自动化功能,体积大小(便携性)、内置效果器的种类与数量等方面。如果是扩声调音台,则可能还需要考虑它是否具备内置的功放单元等等。


















在以往的模拟技术条件下,专业调音台的价格昂贵,尤其是高性能专业调音台,其价格更不是一般人或单位所承受的起的。在当今的数字技术条件下,除了高端某些专业产品以外,一般的数字调音台都已经廉价化,且功能强大。某些数字调音台的性能指标已经达到,甚至超过了以往的专业模拟调音台。

更为重要的是,数字调音台往往附加了很多传统模拟调音台所没有的功能,如内置均衡(EQ)、内置效果器(Effect)、景象记忆(Scene Memory)、自动混音(Auto Mix)……。

因此,现在的数字调音台不仅在个人音乐工作室,而且在专业单位都得到了广泛的应用。


三、音频接口

音频接口(卡/盒)是指计算机数字音频制作与处理系统中主要用于实现计算机系统与各类模拟或数字音频设备、MIDI设备和监听设备等之间的音频信号传输的功能模块。

除了接口功能以外,音频卡还可以具备诸如:DSP、环绕立体声处理、压缩编码、FM或波表合成等辅助性功能。并且音频卡的物理形式可以是板卡(有的带有接口盒),也可以是整台设备。

有了计算机以后,建立一个数字音频制作系统所需的硬件设备大幅减少。除了话筒、耳机、音箱以外,我们甚至完全不需要其他任何硬件就可以利用计算机软件(DAW软件)完成录音、混音、效果处理、母带输出等所有工作。那么这个时候,拥有一个高素质的音频接口,可能就是整个系统中最关键的一环了。







音频接口卡安装在主板的PC等插槽上,最常见的是将多种功能集成到一块独立的板卡的形式,如前面的例子;也有由多块功能相对单一的板卡组成的模块组合式板卡,如下图所示:




音频接口盒是外置盒形式的设备,它将音频接口的功能模块,集成安装到独立的金属壳箱体内,一般还有独立供电。

    外置盒式音频接口主要有如下3方面优点:

  •   可以通过金属外壳增加抗干扰能力;

  •   可直接通过USB、1394等标准接口与计算机相连接,不必打开机箱连接;

  •   外置接口盒面板上一般还带有主要功能模块的控制旋钮,方便用户操作。









音频信号输入/输出连接器的形式

(1)模拟音频信号输入/输出连接器的形式

RCA:一种非平衡式的模拟音频连接器,通常由白(L)、红(R)两个连接器组成,俗称“莲花插”;

TS:一种非平衡式的模拟音频连接器;

TRS:一种平衡式三芯模拟音频连接器,俗称“1/4in大三芯”,其中T(Tip)为正(Hot),R(Ring)为负(Cold),S(Sleeve)为地。

XLR:一种平衡式三芯模拟音频连接器,俗称“卡农头(Canon)”有插头(Male)与插座(Female)之分。

Neutrik:一种TRS连接器和XLR连接器通用的插座。






(2)数字音频信号输入/输出连接器的形式

AES/EBU:美国和欧洲录音师协会制定的一种高级的专业数字音频数据格式,采用卡农(XLR)或RCA连接器。

AES10-1991:以双通道AES/EBU接口为基础而制定的,采用BNC(75Ω)连接器。

S/P DIF:SONY和飞利浦公司共同制定的音频数据格式,主要用于民用和普通专业领域,采用BNC(75Ω同轴电缆)或Toslink(光纤)连接器。

ADAT(又称Alesis多信道光学数字接口):美国Alesis公司开发的一种多声道(通常是8声道)的数字音频信号格式。

TDIF:日本Tascom公司开发的一种多声道(通常是8声道)的数字音频信号格式,使用25针连接器。

R-BUS:Roland公司推出的一种8声道数字音频信号格式,接口与线缆形式与TDIF相同。


(3)与计算机通信的连接器的形式

IEEE1394(又称“火线”):是一种既可以作为总线标准应用于计算机主板,又可以作为接口标准应用于计算机与各种外设的连接数据传输标准。其中适用于主板的标准工作速率为12.5Mb/s、25Mb/s、50Mb/s;适用于外设的标准所支持的数据传输速率为100Mb/s、200Mb/s、和400Mb/s。

原先1394-1995只定义了6针连接器和线缆,后来1394a又定义了一种没有电源引脚的四针连接器和线缆,使用1394接口的设备均可同时使用6针或4针接口,或者线缆一端用6针,一端用4针。

USB:目前还是以USB2.0居多,趋势是USB3.0。

DIN:DIN的含义是“德国国家标准”,是一种用于串行通信的圆形、带凹槽的连接器,按直径的不同可分为大(2.5cm)、小(1cm)两种,后者也称为微型DIN。在音频设备中DIN一般是MIDI接口。




D形连接器:这种连接器因为外形如同字母“D”而得名,有插头与插座之分。按照针/孔数的不同可分为DB9(9针/孔)、DB15、DB25、DB37等型号。通常用于串口、并口、视频/音频接口、游戏杆或者LAN适配器等。



例如:




驱动

在驱动程序方面,专业音频卡除了兼容普通声卡的MME和WDM驱动外,还支持专业音频软件中所必须的ASIO、GSIF、EWDM等驱动界面。即使是进行大批量的音频数据运算,声音的延迟也远远低于专业人士能够分辨的最小单位。


四、计算机音频制作系统

计算机音频制作系统主要由硬件与软件两部分构成。

硬件是以多媒体计算机主机(PC、MAC)为主,配置相关的音频卡/音频接口和各种数字音频设备,如话筒、数字调音台、监听音箱与监听耳机、数字音频录放设备等等。

软件主要包括操作系统、数字音频设备的驱动程序、数字音频工具程序和数字音频应用程序等等。而用户直接面对的则主要是数字音频应用程序比如:Cubase、Audition、FruitLoop、Logic等等。

注:严格来讲Logic并不能算是软件或者硬件,它属于专业型硬件、软件一体化的工作站系统。