内容简介
《录音工程师手册》以实际录音流程为线索,从原始的物理声信号到包括混音及母带处理的后斯制作工艺,对各环节中的技术要点作了较为系统详细的阐述及说明。其中包括录音声学基础,换能器设计与应用,调音台及周边信号处理设备的原理及应用,模拟及数字信号存储系统,二声道到多声道立体声原理及拾音制式,乐器声学及乐器拾音,音频节目后斯处理工艺等,《录音工程师手册》主要面对目前在本专业内的在校学生及处于一线工作的录音制作人员
内页插图
目录
第一章 录音声学基础
1.1 分贝(dB)
1.2 VU表、峰值表及相位表的使用
1.3 声波的自然传输
1.4 声干涉
1.5 声强、声功率及声压级
1.6 心理声学在录音节目制作中的作用
1.7 建筑声学在录音节目制作中的作用
第二章 换能器:传声器与扬声器
2.1 传声器设计
2.2 麦克风特性
2.3 其他类型的麦克风
2.4 麦克风前置放大器
2.5 麦克风接头
2.6 麦克风电缆
2.7 扬声器设计
2.8 扬声器特性
2.9 塞勒-斯莫尔参数
2.10 号筒及组合扬声器
第三章 调音台及音频信号处理系统
3.1 调音台设计
3.2 调音台应用
3.3 模拟调音台技术特性
3.4 调音台声道编组
3.5 调音台自动化系统
3.6 信号处理设备原理
第四章 音频信号存储系统
4.1 磁记录系统
4.2 数字信号记录系统
4.3 带存储系统
4.4 盘存储系统
4.5 信号传输与连接
4.6 计算机音频文件格式
第五章 二声道,三声道及多声道立体声原理及拾音技术
5.1 二声道幻象声源的建立
5.2 二声道信号格式
5.3 二声道立体声拾音技术
5.4 三声道(3-0)立体声
5.5 四声道(3-1)立体声
5.6 5.1 声道(3-2)立体声
5.7 其他多声道音频格式
5.8 环绕声系统
5.9 环绕立体声拾音技术的建立与发展
5.10 原场麦克风原理
第六章 乐器声学及乐器拾音
6.1 弦振动乐器声学原理及拾音方式
6.2 空气柱振动乐器声学原理及拾音方式
6.3 膜振动乐器声学原理及拾音方式
6.4 自共振乐器声学原理及拾音方式
6.5 钢琴的声学原理及拾音方式
6.6 手风琴的拾音方式
6.7 人声拾音方式
6.8 乐团拾音方式
第七章 混音及母带制作技术
7.1 音质主观评价基础
7.2 双声道立体声混音技术
7.3 多声道立体声混音技术
7.4 母带制作技术
精彩书摘
掩蔽信号可以以纯音的形式表现,但在音乐录音中通常表现为某一乐器所发出的一个音符中的单一频率组成部分,而这个频率可以掩蔽该音符内的另外一些频率组成部分或另外一个音符的频率组成部分。总而言之,掩蔽效应的产生取决于掩蔽信号以及被掩蔽信号的频率和振幅的表现,并且人耳对于被掩蔽信号的听觉门限将随着掩蔽信号的出现而变化。
掩蔽信号和被掩蔽信号从频率的角度上说,可以由等响曲线来进行说明,其中在最高的痛阈曲线和最低的听阈曲线中间的听觉区域相当于一个听区滤波器。该滤波器保证输入信号处于两个频响曲线之间(痛阈和听阈曲线),而频响曲线所代表的带宽则取决于由滤波器中心频率为基准的临界带宽。由于等响曲线的非对称性,该滤波器对于低于其中心频率的信号的反应量将多于高于中心频率的信号的反应量。掩蔽可以被认为是该听区滤波器的一种效率,来分析被掩蔽信号由于掩蔽信号在滤波器内的出现而降低的程度,并且这种降低的程度通常以人耳听阈门限的变化或掩蔽级来衡量。注意,被掩蔽信号的频率通常高于掩蔽信号的频率,这种效应被称为掩蔽的上行扩散,或“低掩蔽高”。
从振幅角度上说,当信号的振幅值较低时,掩蔽效应非常接近于在上述内容中提到的频率掩蔽的效果,但当掩蔽信号振幅提升,这种低掩蔽高的效应也同时随着提高,并且掩蔽级曲线也变得越来越不平衡。从而看出掩蔽效应在很大程度上依赖于掩蔽信号的振幅。
对于由若干复杂频谱所组成的乐音来说,如果某一频率部分被完全掩蔽的话,该频率将不对人的听感起到任何作用,并因此可以被忽略,同时对于录音系统来说,尤其是信号存储系统,无须对这种可以被完全掩蔽的信号进行存储(例如将在数字信号存储系统中介绍的DCC以及MD所应用的数据压缩存储格式)。对于在较宽的频段内拥有频谱连续性的声音,比如背景噪声或军鼓鼓刷的声音可以成为一种掩蔽信号来对进入它们频率范围之内的其他信号成分进行掩蔽,并且随着这种信号振幅的提升,人耳听阈点也将提升相同的量。
人耳在听音过程中所能感到的另外两种掩蔽效应为前掩蔽和后掩蔽。在前掩蔽中,一个纯音掩蔽信号可以掩蔽一个紧随其后的纯音信号。换句话说,这种掩蔽效应从时间的顺序来说是从掩蔽信号到被掩蔽信号的向前运动状态,所以可以称之为向前掩蔽效应。
……
前言/序言
1877年,爱迪生发明“留声机”,揭开了人类文明发展最为激动人心的一百年的大幕。在这一百年中,产生了人类有史以来最有影响力的传播媒介和艺术形式,而它们无不与录音技术有着深刻的联系。
电影是第一个成熟的视听艺术样式,在它的数次具有里程碑意义的变革当中(电影的发明、有声电影的诞生、彩色电影的出现和宽影幕的采用),有声电影的诞生无疑是最具革命性的。
1926年,美国电影业设计出一种与无声影片同步的电唱机,生产出用电唱机放声的有声电影。1927年,美国福克斯有声电影新闻公司发明将声音调制在电影胶卷上的方法。同年,华纳公司拍摄了音乐故事片《爵士歌王》(Jazz Singer),这部影片不仅有音乐,还有一部分对白,因此被认为是声音正式进入电影的标志,它的出现,使伟大的“第七艺术”的奇迹得以真正完成。1928年,华纳兄弟公司进一步完善了有声电影技术,拍出了具有全部对白的真正有声电影《纽约之光》,自此,电影正式跨入了一个新的时期。
广播作为影响最大的大众传播媒介之一更是音频技术的直接产物。
1902年,美国人巴纳特·史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播。1920年,美国在底特律、旧金山和匹兹堡开始了商业无线电广播。1933年,阿姆斯特朗发明宽带调频原理,首次进行调频广播。20世纪50年代末,美国工程师赖纳德·康最先研制出立体声广播系统。1960年,蒙特利尔广播站首次应用赖纳德·康的系统进行立体声广播。
《音域探秘:数字音频的艺术与科学》 内容简介: 《音域探秘:数字音频的艺术与科学》是一本深入剖析数字音频世界奥秘的专业书籍,它将引领读者穿越声音的物理本质,探索其在数字时代的复杂转化与无限可能。本书并非直接讲述录音技术的操作细节,而是着重于理解声音信号如何在数字环境中被捕捉、处理、存储和重现的底层原理与美学追求。 第一章:声音的物理基础与感知 本章将从最根本的层面解析声音的产生与传播。我们将探讨声波的振动、频率、振幅、相位等基本物理属性,并深入理解这些属性如何直接影响我们所听到的音高、响度与音色。通过对声音波形的详尽解读,读者将建立起对声音的直观认识,为后续理解数字处理打下坚实基础。随后,我们将进入人耳的生理构造与听觉感知机制,了解大脑如何解析声波信息,形成我们对声音的主观体验。这包括对响度感知(声压级与响度单位)、音高感知(频率与音调)、音色感知(泛音结构与共振)的详细阐述,以及声音在空间中的定位(双耳效应、时间差、强度差)等重要听觉现象。本章旨在让读者理解,我们所感知的美妙音乐或清晰对讲,其背后是精密的物理规律和复杂的人类听觉系统在协同工作。 第二章:数字化的前奏:模拟信号的特性与局限 在进入数字音频之前,理解模拟信号的特性至关重要。本章将回顾模拟音频信号的连续性、瞬时性和易受干扰性。我们将分析模拟信号在录制、传输和播放过程中可能出现的失真、噪声和损耗问题,并探讨这些问题对最终音频质量的影响。通过对比分析,读者将能更深刻地体会到模拟信号在精度和稳定性上的固有局限,从而理解为何数字化的出现对音频产业产生了革命性的影响。此外,本章也会简要介绍模拟信号的波形分析,为后续理解采样和量化提供铺垫。 第三章:从模拟到数字:采样与量化的原理 本章是本书的核心章节之一,将详细阐述声音数字化的两个关键过程:采样(Sampling)与量化(Quantization)。我们将深入剖析采样定理(Nyquist-Shannon sampling theorem),解释为何采样率的选择对能否准确捕捉原始声音信号至关重要。读者将理解不同采样率(如 CD 音质的 44.1kHz,专业录音的 48kHz、96kHz 甚至更高)所带来的区别,以及过采样和欠采样的潜在后果。 在量化方面,本章将聚焦于量化深度(Bit Depth)的概念,阐释其如何决定数字音频信号的动态范围和信噪比。我们将详细解释 16-bit、24-bit 甚至 32-bit 浮点量化的技术意义,以及更高的量化深度如何减少量化噪声,提升音频的细节表现力。本书将通过生动的比喻和图示,帮助读者理解采样和量化这两个过程在数学和工程上的本质,以及它们如何将连续的模拟波形转化为离散的数字数据。 第四章:数字音频的压缩与编码 在存储和传输大量数字音频数据时,压缩与编码技术扮演着不可或缺的角色。本章将深入探讨无损压缩(如 FLAC, ALAC)和有损压缩(如 MP3, AAC)的工作原理。对于无损压缩,我们将解析其通过数据冗余去除和高效编码方式,在不损失任何原始音频信息的前提下减小文件大小的机制。 对于有损压缩,我们将详细解释其利用人类听觉的掩蔽效应(Masking Effect)和心理声学模型,去除人耳不易察觉或感知度较低的声音信息,从而实现高压缩比的奥秘。本章将探讨不同编码格式(如 MP3 的 Layer I, II, III,AAC 的不同版本)在压缩效率、音质和计算复杂度上的差异,以及它们在实际应用中的权衡。此外,我们还会触及音频容器格式(如 WAV, AIFF, MP4, MKV)的概念,理解它们如何组织音频数据流。 第五章:数字信号处理(DSP)的基础及其在音频中的应用 数字信号处理(DSP)是现代音频技术的核心驱动力。本章将为读者建立起对 DSP 的基本认知,介绍其在音频领域的主要应用,而非直接教授具体的处理算法。我们将探讨滤波器(Filters)的工作原理,如高通、低通、带通滤波器如何选择性地调整声音的频率成分,从而实现音色塑造、噪声去除等目的。 我们还将深入理解动态范围处理器(Dynamics Processors)的运作机制,包括压缩器(Compressors)、扩展器(Expanders)、门限器(Gates)和限制器(Limiters)如何改变音频信号的响度变化,从而控制动态范围,提升声音的冲击力或柔和度。此外,本章还会介绍混响(Reverb)和延迟(Delay)等空间效果的基本概念,理解它们如何模拟声学空间,增加声音的深度和氛围感。我们将侧重于这些效果所能达到的艺术效果,而非具体的参数设置。 第六章:音频元数据与文件格式 本章将聚焦于数字音频文件中的元数据(Metadata)及其重要性。我们将探讨 ID3 标签、RIFF Chunk、Vorbis comments 等元数据结构,理解它们如何承载歌曲信息、艺术家、专辑、流派、封面图像等关键信息,以及这些信息在数字音乐库管理、流媒体播放、音乐识别等方面的作用。 此外,本章还将对几种常见的数字音频文件格式进行深入剖析,包括 PCM(Pulse Code Modulation)作为基础的未压缩格式,以及 WAV, AIFF, FLAC, OGG, MP3, AAC 等格式的特点、优缺点、应用场景和技术规范。理解这些文件格式有助于读者在不同的使用环境中做出最优选择。 第七章:数字音频的传输与网络传播 随着互联网的普及,数字音频的传输与网络传播变得尤为重要。本章将探讨数字音频在网络环境中的挑战与解决方案。我们将介绍流媒体(Streaming)技术的基本原理,包括客户端与服务器之间的交互,以及不同流媒体协议(如 RTP, RTCP, HLS, DASH)的工作方式。 本章还将探讨音频编码和解码在网络传输中的作用,以及如何通过比特率(Bitrate)的选择来平衡音质和带宽。我们还会讨论网络延迟(Latency)、抖动(Jitter)等问题对实时音频传输(如在线会议、网络游戏语音)的影响,并简要介绍相关的纠错和缓冲技术。 第八章:数字音频的未来趋势与挑战 展望未来,本章将探讨数字音频领域的新兴技术和发展方向。我们将讨论高分辨率音频(Hi-Res Audio)的概念及其技术实现,如更高的采样率和量化深度带来的潜在听觉提升。AI 在音频生成、音频修复、智能混音等方面的应用也将被提及。 此外,本章还将关注数字音频的标准化、版权保护(如 DRM)以及音频技术在虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等新兴领域的应用前景。我们将分析数字音频技术在不断发展的同时所面临的挑战,包括技术壁垒、用户体验优化以及如何让更广泛的听众理解和欣赏数字音频的价值。 《音域探秘:数字音频的艺术与科学》旨在为对声音充满好奇的读者提供一个全面而深入的视角,帮助他们理解那些塑造了我们听觉体验的数字魔法。本书以严谨的科学态度,辅以易于理解的阐述,带领读者探索数字音频的无限可能,从而更好地欣赏和理解我们所生活的声音世界。