介紹
大家都承認現在是一個數碼時代,為追求優良的音質很多人做出了不懈地努力。隨著數碼時代的來臨,數字信號比模擬信號優越已成為共識。什么是模擬信號?其實任何我們可以聽見的聲音經過音頻線或話筒的傳輸都是一系列的模擬信號。模擬信號是我們可以聽見的。而數字信號就是用一堆數字記號(其實只有二進制的1和0)來記錄聲音,而不是用物理手段來保存信號(用普通磁帶錄音就是一種物理方式)。我們實際上聽不到數字信號。
這樣我們可以簡略地比較一下模擬時代的錄音制作與數碼時代的區別:模擬時代是把原始信號以物理方式錄制到磁帶上(當然在錄音棚里完成了),然后加工、剪接、修改,最后錄制到磁帶、LP等廣大聽眾可以欣賞的載體上。這一系列過程全是模擬的,每一步都會損失一些信號,到了聽眾手里自然是差了好遠,更不用說什么HI-FI(高保真)了。數碼時代是第一步就把原始信號錄成數碼音頻資料,然后用硬件設備或各種軟件進行加工處理,這個過程與模擬方法相比有無比的優越性,因為它幾乎不會有任何損耗。對于機器來說這個過程只是處理一下數字而已,當然丟碼的可能性也有,但只要操作合理就不會發生。最后把這堆數字信號傳輸給數字記錄設備如CD等,損耗自然小很多了!
如果我們注意一下身邊的CD片就會看到很多CD都有如:ADD、AAD、DDD等標記。三個字母按順序各代表該片在錄音、編輯、成品三個過程中所使用的方法,是模擬(Analog)還是數字(Digital)。當然A代表模擬,D代表數字。AAD就說明其錄音和編輯是用模擬方式的,而最后灌片是用數字方式的,這類唱片多是將過去錄制的音樂轉成CD片而不做任何修改。ADD則是有一個修改過程。許多古典音樂大師的演奏或指揮多錄制于模擬時代,我們現在聽到的CD是經過修改后灌錄的,很多這類唱片都有標記ADD。而DDD的唱片必然是較現代的錄音品。自然,CD片必然以D結尾,而磁帶可以姑且認為是AAA,雖然好像并沒有這種說法。
所以說,數碼音頻是我們保存聲音信號,傳輸聲音信號的一種方式,它的特點是信號不容易損失。而模擬信號是我們最后可以聽到的東西。不過模擬信號錄制過程中的修改簡直是一場災難,損失太大了。有此僻好的格倫?古爾德若活到現在也會瞠目結舌的。而數碼音頻復制100遍也不會有損耗,不信大家COPY一個wav文件試試?
數碼錄音最關
鍵一步就是要把模擬信號轉換為數碼信號。就電腦而言是把模擬聲音信號錄制成為wav文件,這個工作Windows自帶的錄音機也可以做到,但是它的功能十分有限,不能滿足我們的需求,所以我們用其他專業音頻軟件代替,如Sound Forge等。錄制出來的文件就是wav文件,描述wav文件主要有兩個指標,一個是采樣頻率,或稱采樣率、采率,另一個是采樣精度也就是比特率。這是數字音頻制作中十分重要的兩個概念,下面就來看一下吧。
采樣精度
什么是采樣頻率?因為wav使用的是數碼信號,它是用一堆數字來描述原來的模擬信號,所以它要對原來的模擬信號進行分析,我們知道所有的聲音都有其波形,數碼信號就是在原有的模擬信號波形上每隔一段時間進行一次“取點”,賦予每一個點以一個數值,這就是“采樣”,然后把所有的“點”連起來就可以描述模擬信號了,很明顯,在一定時間內取的點越多,描述出來的波形就越精確,這個尺度我們就稱為“采樣頻率”。我們最常用的采樣頻率是44.1kHz,它的意思是每秒取樣44100次。之所以使用這個數值是因為經過了反復實驗,人們發現這個采樣頻率最合適,低于這個值就會有較明顯的損失,而高于這個值人的耳朵已經很難分辨,而且增大了數字音頻所占用的空間。一般為了達到“萬分精確”,我們還會使用48kHz甚至96kHz的采樣頻率,實際上,96kHz采樣頻率和44.1kHz采樣頻率的區別絕對不會象44.1kHz和22kHz那樣區別如此之大,我們所使用的CD的采樣標準就是44.1kHz,目前44.1kHz還是一個最通行的標準,有些人認為96kHz將是未來錄音界的趨勢。采樣頻率提高應該是一件好事,但我們真的能聽出96kHz采樣頻率制作的音樂與44.1kHz采樣頻率制作的音樂的區別嗎?不過隨著高端音響設備的大眾化,我們也許就會在Party時聽到更高質量的音樂了。
比特率
比特率是大家常聽說的一個名詞,數碼錄音一般使用16比特、20比特或24比特制作音樂。什么是“比特”?我們知道聲音有輕有響,影響聲音響度的物理要素是振幅,作為數碼錄音,必須也要能精確表示樂曲的輕響,所以一定要對波形的振幅有一個精確的描述。“比特(bit)”就是這樣一個單位,16比特就是指把波形的振幅劃為2^16即65536個等級,根據模擬信號的輕響把它劃分到某個等級中去,就可以用數字來表示了。和采樣頻率一樣,比特率越高,越能細致地反映樂曲的輕響變化。20比特就可以產生1048576個等級,表現交響樂這類動態十分大的音樂已經沒有什么問題了。剛才提到了一個名詞“動態”,它其實指的是一首樂曲最響和最輕的對比能達到多少,我們也常說“動態范圍”,單位是dB,而動態范圍和我們錄音時采用的比特率是緊密結合在一起的,如果我們使用了一個很低的比特率,那么就只有很少的等級可以用來描述音響的強弱,當然就不能聽到大幅度的強弱對比了。動態范圍和比特率的關系是;比特率每增加1比特,動態范圍就增加6dB。所以假如我們使用1比特錄音,那么我們的動態范圍就只有6dB,這樣的音樂是不可能聽的。16比特時,動態范圍是96dB。這可以滿足一般的需求了。20比特時,動態范圍是120dB,對比再強烈的交響樂都可以應付自如了,表現音樂的強弱是綽綽有余了。發燒級的錄音師還使用24比特,但是和采樣精度一樣,它不會比20比特有很明顯的變化,理論上24比特可以做到144 dB的動態范圍,但實際上是很難達到的,因為任何設備都不可避免會產生噪音,至少在現階段24比特很難達到其預期效果。
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