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1、数字音视频技术 Digital Audio & Video,2019/1/21,数字音视频技术,第四讲,教学内容： 音频资源的获取及编辑 1、数字录音； 2、数字音频的获取； 3、数字音频的格式及其转换； 4、数字音频编辑及音效处理。,2019/1/21,数字音视频技术,第四讲,教学目标： 1、了解数字录音系统； 2、掌握数字音频的获取； 3、掌握数字音频的格式及其转换； 4、掌握数字音频编辑及音效处理。,2019/1/21,音频资源的获取及编辑,第一节 数字录音,2019/1/21,一、模拟录音,(一)、模拟录音。,双声道录音机：专业开盘磁带录音机可分成两类，即演播室安装型和便携式磁带录音机
2、。对于演播室中采用的录音机，一般具备线路电平的平衡输人和输出（传声器输人），走带控制机构，编辑功能，耳机监听插孔，磁带计数器（通常是以实时时间来指示），带速选择和带盘尺寸选择，电平指示仪表（通常为VU表）等功能。这种录音机可以处理高电平的输人信号（至少+20dB,或大约8V的电平信号），以便减小输人信号过载的可能性，输入阻抗至少为10K欧姆，输出阻抗低于100欧姆，接人的负载阻抗可以低至600欧姆。通常这种录音机可接人遥控单元，以便能在调音台上控制录音机的走带。除此之外，还有输人和输出电平、偏磁和均衡控制等功能。,2019/1/21,(一)、模拟录音。,双声道录音机所使用的磁带宽度一般都为四分
3、之一英寸（6.35mm ），它在四分之一英寸宽度内记录下两条磁迹，为了取得最大的声道间隔离度，要在两条磁迹间留下一定宽度的保护带。根据保护带宽度的不同，有NAB和DIN两种磁迹分布格式。宽保护带的为NA13格式，而较窄保护带的为DIN格式。 便携式专业开盘录音机 主要用于非演播室的外出录音。所以它有其自身的特点，比如已具有线路和传声器电平的平衡输人，幻象供电和A-B供电功能，可以记录时间码和影视制作要求的提示信号，另外它可以用电池进行长时间工作。,2019/1/21,(一)、模拟录音。,多声道模拟磁带录音机多声道录音机可以在一定宽度的磁带上记录多条磁迹。目前专业用的多声道录音机（模拟）多为16
4、或24声道的，它采用的磁带多数为2英寸宽。由于磁带很重，所以对多声道录音机的传动机构要求较严格。另外由于声道数很多，所以录音机的校准就比较困难、繁琐，现在使用的多声道录音机均采用计算机控制，调校也比较方便。多声道录音机除了具备双声道录音机的一些基本功能以外如自动重复放音或自动定位能力，实时计数器可以进行编程，的信号段落进行重复放音。在进行多声道录音时，还有其固有的特点，比以便在缩混预演时对指定常常要进行同步录音。即演员听着在多声道录音机已记录的信号同步地演奏或演唱记录的内容，如果重放的信号来白放音磁头，而新记录的内容是由录音磁头记录的，那么在新、旧节目信号间就会产生记录延时，这一延时是由录、放
5、磁头间的空间距离造成的，歌唱演员听着已录好的三个声道的伴奏进行演唱。为了解决这一问题，现在的多声道录音机采用选同步技术，它是在进行同步录音时，将已录信号声道上的录音头作为放音磁头来使用，这样便解决了由于录音磁头的磁缝较宽。,2019/1/21,(一)、模拟录音。,所以这时录音磁头重放出的声音音质（此时也称为同步磁头）要比放音磁头重放的音质差、但用来做提示是完全可以的。为了使同步重放的音质尽可能好，它们均配有自己的均衡，但是在缩混（缩混mixing也就是混音，在音乐的后期制作中，把各个音轨进行后期的效果处理，调节音量然后最终缩混导出一个完整的音乐文件。）时，还是采用放音磁头来放音，实际使用中有时
6、利用选同步进行“并声道”的处理。 磁带录音机传动机构的优良与否， 直接影响其电气性能。专业用的磁带录音机大多为开盘式的三电动机驱动方式的录音机，电动机大多采用直流驱动的，这样可以使传动机构的性能更好。,2019/1/21,(二)、模拟音频录放原理,磁带录像机的工作原理与磁带录音机大致相同，都是通过电磁转换把声音信号或图像信号记录到磁带上去，并利用磁头去磁化磁带，把所记录的信号以剩磁的形式储存在磁带上，重放时也都是利用磁头与磁带的相对运动，在磁头线圈中还原成电信号。所不同的是录像机在结构上远比录音机复杂得多,1、磁性记录与重放原理,2019/1/21,磁化过程与磁化曲线 (a)铁磁物质远离磁体
7、(b)受磁场作用被磁化 (c)与磁体分离保留磁性 (d)磁化曲线,2019/1/21,1、磁性记录与重放原理,Br,(1)、磁记录原理 磁性物质的磁化磁滞现象,2019/1/21,2019/1/21,图a 软、硬磁性材料的磁滞回线 图b 磁带结构示意图,2019/1/21,图 磁记录过程示意图,2019/1/21,图 磁带上的剩磁与磁头上正旋电流i(t)的关系,2019/1/21,图 磁记录中的失真现象,2019/1/21,2、音频信号的均衡与降噪,(1)、录放过程的频率特性及均衡 记录过程的频率特性及预校正,2019/1/21,(1)、录放过程的频率特性及均衡,2019/1/21,(2)、重
8、放过程的频率特性和均衡,2019/1/21,重放电路及频率补偿,2019/1/21,(3)、降噪系统,噪声来源 背景噪声： 电路噪声：晶体管、电阻、电容的热噪声及电机对磁头的影响。 磁带噪声：磁粉颗料的大小及匀度及走带速度的不均匀引起。 调制噪声： 调幅噪声：磁性材料及厚度不均匀产生 调频噪声：走带速度不均匀产生的抖晃引起,2019/1/21,(3)、降噪系统,特点： 噪声主要由记录和重放过程中产生。 噪声主要集中在高频区，人耳对高频噪声也特别敏感。 杜比降噪系统 杜比A降噪系统： 记录时对不同电平的信号在不同的四个频段进行不同的提升，重放时再进行相对应的压缩。#,2019/1/21,(3)、
9、降噪系统,杜比B降噪系统 记录前对信号的高频进行提升，重放后再对高频进行相应的压缩,2019/1/21,(3)、降噪系统,2019/1/21,3、磁带录音机的转换部件与整机性能,消音头：缝隙大，线圈粗，电阻小 录音头：缝隙较窄，有后隙 放音头：缝隙更窄， 普及型录音机录音头与放音头用同一磁头,(1)、磁头的结构与性能结构：,2019/1/21,(1)、磁头的结构与性能结构,磁头性能 灵敏度 录音灵敏度：以315Hz为参考频率记录磁通达到基准磁平(25x10-8Wb/m2)所需的录音电流 放音灵敏度：用基准磁平重放时放音磁头产生的感生电动势（开路电压）,2019/1/21,(1)、磁头的结构与性
10、能结构,磁头频响 录音频响： 保持输入信号不变，记录各频率的信号，再用基准磁头放音，测出各频率的输出信号。 放音频响： 用录有各种频率的频响测试带重放各频率的输出信号电平。 录放频响： 用同一磁头对各频率信号录音后再放音测出频率的输出电平。,2019/1/21,(2)、磁带的构造与性能,2)种类： 普通带（Normal)（铁带-Fe2O3) 铬带（CrO2) 铁铬带（Fe2O3-CrO2) 铁钴带（Fe2O3-Co) 金属带（Fe,Co等）#,1)磁带的结构,2019/1/21,(2)、磁带的构造与性能,3)磁带的性能 a相对灵敏度： 在最佳偏磁电流下磁带的录放输出电平相对于基准带录放电平的d
11、B差值。 b频率特性,2019/1/21,(2)、磁带的构造与性能,c信号偏磁噪声比 在参考磁平下磁带的输出电平与磁带不录信号，但经过消音头和偏磁录音头生所产生的噪声电平的dB差。 d最大输出电平： 在不超过规定谐波失真（3%）时最大重放输出电平与额定输出电平的dB差。 e复印比： 有用信号的输出电平与被复印信号电平的dB差值。,2019/1/21,(3)、驱动机构,压带轮与主导轴驱动磁带运动 惯性轮超稳速作用#,磁带运行传动机构 磁带稳速传动机构,2019/1/21,(3)、驱动机构,直接驱动：,主导轴的驱动方式,2019/1/21,(3)、驱动机构,靠轮驱动,2019/1/21,(3)、驱
12、动机构,传动带驱动,2019/1/21,(3)、驱动机构,过桥轮驱动,2019/1/21,(3)、驱动机构,隔离环双压带轮驱动,2019/1/21,(3)、驱动机构,卷带机构,2019/1/21,(4)、制动机构,当按停止键后对卷带轮和供带轮止动 自停机构： 当磁带走完后能自动停止,2019/1/21,二、数字录音,数字录音不会出现磁带录音造成的杂音，其音源品质非常高。如此出色的性质取决于二进制数字信号只有0、1两种状态， 无论外界的干扰多强，只要不影响0、1这两种数字的识别，最后就都可以通过整形电路将干扰去除，完全地复原成为无杂音的原始讯号。,2019/1/21,三、常见的录音设备,1、磁带
13、式数字录音设备,典型设备：Alesis录音机系列M20 数字多轨磁带录音机 数字磁带录音机是运用数字技术进行记录和重放的磁带录音机。它可分为旋转磁头式和固定磁头式两类。旋转磁头式是利用一个脉冲编码调制 (PCM) 处理器把模拟声频信号变为数字信号后转换为伪视频信号，再用U-matic或专业用VHS录像机进行记录。固定磁头式大多是多轨机，有两声道12轨机和16声道、24声道、32声道机，又分为PD格式和DASH格式，彼此不能兼容。,2019/1/21,1、磁带式数字录音设备,小型盒带旋转磁头数字录音机 (DAT) 是把PCM处理器与旋转磁头记录器合而为一的机种。它的体积较小，有便携型可供流动录音
14、用。小型盒带固定磁头数字录音机 (DCC) 是一种带盒大小与普通带盒一样，也可以重放普通模拟盒带的数字录音机。它采用精密自适应子频带编码 (PASC) 系统，利用人耳听觉特征，大大压缩了码率。数字磁带录音机的动态范围、信噪比都在90dB以上，无抖晃，频响为20Hz20KHz，音质优美。,2019/1/21,2、磁光盘类数字录音设备,磁光盘（magneto-optical disc, MO disc），它的读取方式是基于克尔效应（Kerr Effect）。磁光盘由对温度敏感的磁性材料制成。Sony推出的用于音乐的MiniDisc，实际上就是一种小型化的磁光盘。磁光盘在80年代初研制开发，从198
15、9年开始投入使用，它是传统的磁盘技术与现代的光学技术结合的产物。随着PC机硬件设备的迅速换代升级，用户对移动存储设备都提出了更高的要求，MO因此进入市场。MO驱动器采用光磁结合的方式来实现数据的重复写入，MO盘片大小类似三寸软盘，可重复读写一千万次以上。同时MO盘片还带有保护壳，因此MO在多方面的性能上都要强于CD-R/RW。它的存储容量，要比软盘大得多，一般3英寸软盘的存储容量为1.44MB，而磁光盘的存储容量，可达到几百MB，如常见的一种磁光盘，容量为230MB。,2019/1/21,三、常见的录音设备,3、硬盘类数字录音设备,2019/1/21,三、常见的录音设备,4、录音笔,2019/
16、1/21,三、常见的录音设备,5、声卡,2019/1/21,四、话筒的特性与适用场合,（一）、录音用麦克风。,1、麦克风的工作原理 按照能量转换的不同，常用的传声器有动圈式和电容式两种传声器。,2019/1/21,2、话筒的分类,、按能量转换的物理效应可分为动圈式与电容式话筒。,2019/1/21,话筒的分类,、按指向性的不同可分为无指向性、双指向性、心形指向性及锐心形指向性话筒。,2019/1/21,话筒的分类,、按指向性的不同可分为无指向性、双指向性、心形指向性及锐心形指向性话筒。,2019/1/21,话筒的分类,、按指向性的不同可分为无指向性、双指向性、心形指向性及锐心形指向性话筒。,2019/1/21,2、话筒的分类,、按话筒与音频处理的连接方式可分为有线和无线。,2019/1/21,3、传声器的性能指标,(1)、灵敏度。,(2)、最大输入声压级。,(3)、最大输出电平。,(4)、频率响应。,(5)、输出阻抗。,(6)、方向性。,2019/1/21,话筒的主要性能指标示例,AT3060 心型幻象供电真空管话筒,2019/1/21,话筒的
