內容簡介
《錄音工程師手冊》以實際錄音流程為綫索,從原始的物理聲信號到包括混音及母帶處理的後斯製作工藝,對各環節中的技術要點作瞭較為係統詳細的闡述及說明。其中包括錄音聲學基礎,換能器設計與應用,調音颱及周邊信號處理設備的原理及應用,模擬及數字信號存儲係統,二聲道到多聲道立體聲原理及拾音製式,樂器聲學及樂器拾音,音頻節目後斯處理工藝等,《錄音工程師手冊》主要麵對目前在本專業內的在校學生及處於一綫工作的錄音製作人員
內頁插圖
目錄
第一章 錄音聲學基礎
1.1 分貝(dB)
1.2 VU錶、峰值錶及相位錶的使用
1.3 聲波的自然傳輸
1.4 聲乾涉
1.5 聲強、聲功率及聲壓級
1.6 心理聲學在錄音節目製作中的作用
1.7 建築聲學在錄音節目製作中的作用
第二章 換能器:傳聲器與揚聲器
2.1 傳聲器設計
2.2 麥剋風特性
2.3 其他類型的麥剋風
2.4 麥剋風前置放大器
2.5 麥剋風接頭
2.6 麥剋風電纜
2.7 揚聲器設計
2.8 揚聲器特性
2.9 塞勒-斯莫爾參數
2.10 號筒及組閤揚聲器
第三章 調音颱及音頻信號處理係統
3.1 調音颱設計
3.2 調音颱應用
3.3 模擬調音颱技術特性
3.4 調音颱聲道編組
3.5 調音颱自動化係統
3.6 信號處理設備原理
第四章 音頻信號存儲係統
4.1 磁記錄係統
4.2 數字信號記錄係統
4.3 帶存儲係統
4.4 盤存儲係統
4.5 信號傳輸與連接
4.6 計算機音頻文件格式
第五章 二聲道,三聲道及多聲道立體聲原理及拾音技術
5.1 二聲道幻象聲源的建立
5.2 二聲道信號格式
5.3 二聲道立體聲拾音技術
5.4 三聲道(3-0)立體聲
5.5 四聲道(3-1)立體聲
5.6 5.1 聲道(3-2)立體聲
5.7 其他多聲道音頻格式
5.8 環繞聲係統
5.9 環繞立體聲拾音技術的建立與發展
5.10 原場麥剋風原理
第六章 樂器聲學及樂器拾音
6.1 弦振動樂器聲學原理及拾音方式
6.2 空氣柱振動樂器聲學原理及拾音方式
6.3 膜振動樂器聲學原理及拾音方式
6.4 自共振樂器聲學原理及拾音方式
6.5 鋼琴的聲學原理及拾音方式
6.6 手風琴的拾音方式
6.7 人聲拾音方式
6.8 樂團拾音方式
第七章 混音及母帶製作技術
7.1 音質主觀評價基礎
7.2 雙聲道立體聲混音技術
7.3 多聲道立體聲混音技術
7.4 母帶製作技術
精彩書摘
掩蔽信號可以以純音的形式錶現,但在音樂錄音中通常錶現為某一樂器所發齣的一個音符中的單一頻率組成部分,而這個頻率可以掩蔽該音符內的另外一些頻率組成部分或另外一個音符的頻率組成部分。總而言之,掩蔽效應的産生取決於掩蔽信號以及被掩蔽信號的頻率和振幅的錶現,並且人耳對於被掩蔽信號的聽覺門限將隨著掩蔽信號的齣現而變化。
掩蔽信號和被掩蔽信號從頻率的角度上說,可以由等響麯綫來進行說明,其中在最高的痛閾麯綫和最低的聽閾麯綫中間的聽覺區域相當於一個聽區濾波器。該濾波器保證輸入信號處於兩個頻響麯綫之間(痛閾和聽閾麯綫),而頻響麯綫所代錶的帶寬則取決於由濾波器中心頻率為基準的臨界帶寬。由於等響麯綫的非對稱性,該濾波器對於低於其中心頻率的信號的反應量將多於高於中心頻率的信號的反應量。掩蔽可以被認為是該聽區濾波器的一種效率,來分析被掩蔽信號由於掩蔽信號在濾波器內的齣現而降低的程度,並且這種降低的程度通常以人耳聽閾門限的變化或掩蔽級來衡量。注意,被掩蔽信號的頻率通常高於掩蔽信號的頻率,這種效應被稱為掩蔽的上行擴散,或“低掩蔽高”。
從振幅角度上說,當信號的振幅值較低時,掩蔽效應非常接近於在上述內容中提到的頻率掩蔽的效果,但當掩蔽信號振幅提升,這種低掩蔽高的效應也同時隨著提高,並且掩蔽級麯綫也變得越來越不平衡。從而看齣掩蔽效應在很大程度上依賴於掩蔽信號的振幅。
對於由若乾復雜頻譜所組成的樂音來說,如果某一頻率部分被完全掩蔽的話,該頻率將不對人的聽感起到任何作用,並因此可以被忽略,同時對於錄音係統來說,尤其是信號存儲係統,無須對這種可以被完全掩蔽的信號進行存儲(例如將在數字信號存儲係統中介紹的DCC以及MD所應用的數據壓縮存儲格式)。對於在較寬的頻段內擁有頻譜連續性的聲音,比如背景噪聲或軍鼓鼓刷的聲音可以成為一種掩蔽信號來對進入它們頻率範圍之內的其他信號成分進行掩蔽,並且隨著這種信號振幅的提升,人耳聽閾點也將提升相同的量。
人耳在聽音過程中所能感到的另外兩種掩蔽效應為前掩蔽和後掩蔽。在前掩蔽中,一個純音掩蔽信號可以掩蔽一個緊隨其後的純音信號。換句話說,這種掩蔽效應從時間的順序來說是從掩蔽信號到被掩蔽信號的嚮前運動狀態,所以可以稱之為嚮前掩蔽效應。
……
前言/序言
1877年,愛迪生發明“留聲機”,揭開瞭人類文明發展最為激動人心的一百年的大幕。在這一百年中,産生瞭人類有史以來最有影響力的傳播媒介和藝術形式,而它們無不與錄音技術有著深刻的聯係。
電影是第一個成熟的視聽藝術樣式,在它的數次具有裏程碑意義的變革當中(電影的發明、有聲電影的誕生、彩色電影的齣現和寬影幕的采用),有聲電影的誕生無疑是最具革命性的。
1926年,美國電影業設計齣一種與無聲影片同步的電唱機,生産齣用電唱機放聲的有聲電影。1927年,美國福剋斯有聲電影新聞公司發明將聲音調製在電影膠捲上的方法。同年,華納公司拍攝瞭音樂故事片《爵士歌王》(Jazz Singer),這部影片不僅有音樂,還有一部分對白,因此被認為是聲音正式進入電影的標誌,它的齣現,使偉大的“第七藝術”的奇跡得以真正完成。1928年,華納兄弟公司進一步完善瞭有聲電影技術,拍齣瞭具有全部對白的真正有聲電影《紐約之光》,自此,電影正式跨入瞭一個新的時期。
廣播作為影響最大的大眾傳播媒介之一更是音頻技術的直接産物。
1902年,美國人巴納特·史特波斐德在肯塔基州穆雷市進行瞭第一次無綫電廣播。1920年,美國在底特律、舊金山和匹茲堡開始瞭商業無綫電廣播。1933年,阿姆斯特朗發明寬帶調頻原理,首次進行調頻廣播。20世紀50年代末,美國工程師賴納德·康最先研製齣立體聲廣播係統。1960年,濛特利爾廣播站首次應用賴納德·康的係統進行立體聲廣播。
《音域探秘:數字音頻的藝術與科學》 內容簡介: 《音域探秘:數字音頻的藝術與科學》是一本深入剖析數字音頻世界奧秘的專業書籍,它將引領讀者穿越聲音的物理本質,探索其在數字時代的復雜轉化與無限可能。本書並非直接講述錄音技術的操作細節,而是著重於理解聲音信號如何在數字環境中被捕捉、處理、存儲和重現的底層原理與美學追求。 第一章:聲音的物理基礎與感知 本章將從最根本的層麵解析聲音的産生與傳播。我們將探討聲波的振動、頻率、振幅、相位等基本物理屬性,並深入理解這些屬性如何直接影響我們所聽到的音高、響度與音色。通過對聲音波形的詳盡解讀,讀者將建立起對聲音的直觀認識,為後續理解數字處理打下堅實基礎。隨後,我們將進入人耳的生理構造與聽覺感知機製,瞭解大腦如何解析聲波信息,形成我們對聲音的主觀體驗。這包括對響度感知(聲壓級與響度單位)、音高感知(頻率與音調)、音色感知(泛音結構與共振)的詳細闡述,以及聲音在空間中的定位(雙耳效應、時間差、強度差)等重要聽覺現象。本章旨在讓讀者理解,我們所感知的美妙音樂或清晰對講,其背後是精密的物理規律和復雜的人類聽覺係統在協同工作。 第二章:數字化的前奏:模擬信號的特性與局限 在進入數字音頻之前,理解模擬信號的特性至關重要。本章將迴顧模擬音頻信號的連續性、瞬時性和易受乾擾性。我們將分析模擬信號在錄製、傳輸和播放過程中可能齣現的失真、噪聲和損耗問題,並探討這些問題對最終音頻質量的影響。通過對比分析,讀者將能更深刻地體會到模擬信號在精度和穩定性上的固有局限,從而理解為何數字化的齣現對音頻産業産生瞭革命性的影響。此外,本章也會簡要介紹模擬信號的波形分析,為後續理解采樣和量化提供鋪墊。 第三章:從模擬到數字:采樣與量化的原理 本章是本書的核心章節之一,將詳細闡述聲音數字化的兩個關鍵過程:采樣(Sampling)與量化(Quantization)。我們將深入剖析采樣定理(Nyquist-Shannon sampling theorem),解釋為何采樣率的選擇對能否準確捕捉原始聲音信號至關重要。讀者將理解不同采樣率(如 CD 音質的 44.1kHz,專業錄音的 48kHz、96kHz 甚至更高)所帶來的區彆,以及過采樣和欠采樣的潛在後果。 在量化方麵,本章將聚焦於量化深度(Bit Depth)的概念,闡釋其如何決定數字音頻信號的動態範圍和信噪比。我們將詳細解釋 16-bit、24-bit 甚至 32-bit 浮點量化的技術意義,以及更高的量化深度如何減少量化噪聲,提升音頻的細節錶現力。本書將通過生動的比喻和圖示,幫助讀者理解采樣和量化這兩個過程在數學和工程上的本質,以及它們如何將連續的模擬波形轉化為離散的數字數據。 第四章:數字音頻的壓縮與編碼 在存儲和傳輸大量數字音頻數據時,壓縮與編碼技術扮演著不可或缺的角色。本章將深入探討無損壓縮(如 FLAC, ALAC)和有損壓縮(如 MP3, AAC)的工作原理。對於無損壓縮,我們將解析其通過數據冗餘去除和高效編碼方式,在不損失任何原始音頻信息的前提下減小文件大小的機製。 對於有損壓縮,我們將詳細解釋其利用人類聽覺的掩蔽效應(Masking Effect)和心理聲學模型,去除人耳不易察覺或感知度較低的聲音信息,從而實現高壓縮比的奧秘。本章將探討不同編碼格式(如 MP3 的 Layer I, II, III,AAC 的不同版本)在壓縮效率、音質和計算復雜度上的差異,以及它們在實際應用中的權衡。此外,我們還會觸及音頻容器格式(如 WAV, AIFF, MP4, MKV)的概念,理解它們如何組織音頻數據流。 第五章:數字信號處理(DSP)的基礎及其在音頻中的應用 數字信號處理(DSP)是現代音頻技術的核心驅動力。本章將為讀者建立起對 DSP 的基本認知,介紹其在音頻領域的主要應用,而非直接教授具體的處理算法。我們將探討濾波器(Filters)的工作原理,如高通、低通、帶通濾波器如何選擇性地調整聲音的頻率成分,從而實現音色塑造、噪聲去除等目的。 我們還將深入理解動態範圍處理器(Dynamics Processors)的運作機製,包括壓縮器(Compressors)、擴展器(Expanders)、門限器(Gates)和限製器(Limiters)如何改變音頻信號的響度變化,從而控製動態範圍,提升聲音的衝擊力或柔和度。此外,本章還會介紹混響(Reverb)和延遲(Delay)等空間效果的基本概念,理解它們如何模擬聲學空間,增加聲音的深度和氛圍感。我們將側重於這些效果所能達到的藝術效果,而非具體的參數設置。 第六章:音頻元數據與文件格式 本章將聚焦於數字音頻文件中的元數據(Metadata)及其重要性。我們將探討 ID3 標簽、RIFF Chunk、Vorbis comments 等元數據結構,理解它們如何承載歌麯信息、藝術傢、專輯、流派、封麵圖像等關鍵信息,以及這些信息在數字音樂庫管理、流媒體播放、音樂識彆等方麵的作用。 此外,本章還將對幾種常見的數字音頻文件格式進行深入剖析,包括 PCM(Pulse Code Modulation)作為基礎的未壓縮格式,以及 WAV, AIFF, FLAC, OGG, MP3, AAC 等格式的特點、優缺點、應用場景和技術規範。理解這些文件格式有助於讀者在不同的使用環境中做齣最優選擇。 第七章:數字音頻的傳輸與網絡傳播 隨著互聯網的普及,數字音頻的傳輸與網絡傳播變得尤為重要。本章將探討數字音頻在網絡環境中的挑戰與解決方案。我們將介紹流媒體(Streaming)技術的基本原理,包括客戶端與服務器之間的交互,以及不同流媒體協議(如 RTP, RTCP, HLS, DASH)的工作方式。 本章還將探討音頻編碼和解碼在網絡傳輸中的作用,以及如何通過比特率(Bitrate)的選擇來平衡音質和帶寬。我們還會討論網絡延遲(Latency)、抖動(Jitter)等問題對實時音頻傳輸(如在綫會議、網絡遊戲語音)的影響,並簡要介紹相關的糾錯和緩衝技術。 第八章:數字音頻的未來趨勢與挑戰 展望未來,本章將探討數字音頻領域的新興技術和發展方嚮。我們將討論高分辨率音頻(Hi-Res Audio)的概念及其技術實現,如更高的采樣率和量化深度帶來的潛在聽覺提升。AI 在音頻生成、音頻修復、智能混音等方麵的應用也將被提及。 此外,本章還將關注數字音頻的標準化、版權保護(如 DRM)以及音頻技術在虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等新興領域的應用前景。我們將分析數字音頻技術在不斷發展的同時所麵臨的挑戰,包括技術壁壘、用戶體驗優化以及如何讓更廣泛的聽眾理解和欣賞數字音頻的價值。 《音域探秘:數字音頻的藝術與科學》旨在為對聲音充滿好奇的讀者提供一個全麵而深入的視角,幫助他們理解那些塑造瞭我們聽覺體驗的數字魔法。本書以嚴謹的科學態度,輔以易於理解的闡述,帶領讀者探索數字音頻的無限可能,從而更好地欣賞和理解我們所生活的聲音世界。