編輯推薦

內容簡介

　　《錄音技術基礎與數字音頻處理指南》模擬與數字錄音理論並重，強調理論與實踐結閤。全書共分為9章。第1章為聲音的物理特性及聲波在閉室中的傳播；第2章為聲音的主觀感受及聲音信號計量；第3章為樂器、音樂和語言的聲學特性；第4章為聲音的拾取——傳聲器原理及其使用；第5章為調音控製係統；第6章為聲處理設備原理及應用；第7章為電子計算機數字音頻工作站；第8章為數據存儲、傳輸與同步；第9章為MIDI原理。

　　本書適閤電影和電視（包括多媒體和舞颱擴聲）等錄音及擴聲工作的專業技術人員、MIDI製作人員和藝術大專院校相關專業的學生閱讀，可供相關大專院校作為教材選用，也是業餘錄音愛好者從瞭解到精通錄音的學習書籍。

內頁插圖

目錄

第一部分 聲學理論基礎
第1章 聲音的物理特性及聲波在閉室中的傳播 2
1.1 聲音的傳播 2
1.2 聲音的傳播速度 3
1.3 周期與波長 4
1.4 頻率與波長 5
1.5 振幅 7
1.6 相位 9
1.7 分貝 11
1.7.1 對數基本知識 11
1.7.2 韋伯定律——分貝及其計算方法 11
1.8 分貝在音響工程中的應用 14
1.9 聲音的聲壓級和聲強級 17
1.10 聲壓級的測量 19
1.11 以分貝錶示的聲壓級加法 19
1.12 室外聲音聲壓級按倒數平方定律衰減 20
1.13 聲音的反射 22
1.14 聲音的吸收 23
1.15 聲音的繞射、摺射以及溫度和風對聲音的影響 24
1.16 聲源和接收器的指嚮性 25
1.17 近聲場和遠聲場 27
1.18 室內聲音的反射與衰減 28
1.19 自由聲場與混響聲場 32
1.20 聲音在小房間內的傳播 35
1.20.1 駐波現象及房間聲學模式 35
1.20.2 房間模式頻率間隔研究 38
1.20.3 矩形房間內的房間模式 39
1.21 推薦的最佳混響時間 43
第2章 聲音的主觀感受與聲強計量 46
2.1 聲強的主觀感受——響度 46
2.1.1 響度 46
2.1.2 人耳聽覺的非綫性——等響麯綫和響度級 47
2.1.3 計權網絡 49
2.2 頻率的主觀感受——音高（音調） 50
2.3 聲音信號波形的特點 52
2.3.1 聲音信號的時程特徵 52
2.3.2 聲音信號的頻譜特點 53
2.3.3 聲音信號波形的不對稱特點 55
2.4 波形的主觀感受——音色 55
2.5 室內聲的組成及直達聲在聽感中的作用 56
2.6 混響聲特性以及在聽感中的作用 58
2.7 前期反射聲的特性以及在聽感中的作用 60
2.8 人類聽覺的掩蔽效應 61
2.9 空間域的主觀感覺——雙耳聽音定位 62
2.10 關於反射聲和混響聲的心理聲學探討 64
2.11 聲音信號的計量 67
2.11.1 聲音信號強度的計量以及聲音信號的峰值因數與峰平比 67
2.11.2 聲學測量儀器的計量時間特性 71
2.11.3 音頻的常用測量儀錶 71
2.12 聲音信號的動態範圍與電聲係統的動態閾 76

第3章 樂器、音樂和語言的聲學特性 78
3.1 樂器的聲學特性 78
3.1.1 樂器的頻率範圍和聲譜 78
3.1.2 樂音的音色 81
3.1.3 音樂和樂器的統計特性 82
3.2 語言的聲學特性 87
3.2.1 語音、音節與聲調 87
3.2.2 語言的平均聲譜與元音共振峰 88
3.2.3 漢語普通話輔音的聲學特性 91
3.2.4 語聲的聲功率、聲強級及動態範圍 92
3.2.5 聲調的物理特性 93
3.3 歌聲的聲學特性 94
第二部分 音頻設備與後期編輯處理
第4章 聲音的拾取 98
4.1 傳聲器原理 98
4.2 傳聲器的主要參數 102
4.3 單隻傳聲器使用注意事項 106
4.4 立體聲傳聲器 112
4.5 環繞聲傳聲器 121

第5章 調音控製係統 130
5.1 調音颱的功能及其分類 131
5.1.1 調音颱的基本功能和輔助功能 131
5.1.2 調音颱分類 131
5.2 調音颱的結構 132
5.2.1 調音颱的係統結構 132
5.2.2 調音颱的信號處理過程分析 133
5.2.3 調音颱聲音信號的監測與監聽 138
5.2.4 對講係統 143
5.3 調音颱的基本技術指標 143
5.4 調音颱的專門部件 146
5.4.1 幻象電源 146
5.4.2 射頻濾波器 149
5.4.3 衰減器 149
5.4.4 負反饋放大器及信號混閤電路 151
5.4.5 均衡器 152
5.4.6 常用樂器均衡器使用參考資料（部分摘自互聯網） 156
5.5 錄音室基本係統 161

第6章 聲處理設備原理及應用 163
6.1 限幅器和壓縮器 163
6.1.1 壓縮限幅器的基本工作原理 164
6.1.2 壓縮限幅器參數調整建議 168
6.1.3 壓縮限幅器應用技巧 172
6.2 擴展器和噪聲門 174
6.2.1 擴展器/噪聲門的一般工作原理 175
6.2.2 擴展器/噪聲門的調控技巧 178
6.2.3 擴展器/噪聲門的應用建議 184
6.2.4 曆史上的壓縮器和擴展器 187
6.3 降噪器 189
6.3.1 音頻噪聲類型 189
6.3.2 雙端降噪器的一般原理 192
6.3.3 Dolby-C型雙端降噪係統 193
6.3.4 單端模擬信號動態降噪器的一般原理 197
6.3.5 單端數字信號降噪處理概述 198
6.3.6 單端數字信號降噪處理軟件介紹 202
6.4 噝聲控製器 206
6.4.1 噝聲與危害 206
6.4.2 噝聲控製器原理與軟件介紹 207
6.5 均衡器 210
6.5.1 均衡器的一般工作原理 210
6.5.2 均衡器的特性分類 212
6.6 聽覺激勵器 216
6.6.1 聽覺感知與聽覺激勵的基本原理 216
6.6.2 聽覺激勵器的一般工作原理 218
6.6.3 Aphex Aural Exciter-Type Ⅲ聽覺激勵器介紹 219
6.7 延時器 223
6.7.1 延時器的一般工作原理 223
6.7.2 電子延時器與數字式延時器的工作原理簡介 225
6.7.3 ModMachine延時器插件介紹 227
6.8 混響器 229
6.8.1 硬件式數字混響器 230
6.8.2 軟件式數字混響器 234

第7章 電子計算機數字音頻工作站 249
7.1 數字音頻工作站的概念 249
7.2 數字音頻工作站的類型 251
7.2.1 概述 251
7.2.2 數字音頻工作站的分類 253
7.3 專業數字音頻工作站的特徵 255
7.4 音頻輸入/輸齣和核心處理部件 256
7.5 計算機音頻工作站應用軟件 259
7.5.1 通用軟件 259
7.5.2 專用軟件 261
7.6 音頻工作站的基本功能 264
7.6.1 無損傷編輯 265
7.6.2 基本編輯處理工具 266
7.7 Pro Tools專業音頻工作站基本操作 270
7.7.1 基本概念 271
7.7.2 Session基礎 275
7.7.3 係統資源與設置 278
7.7.4 傳動控製器 278
7.7.5 導航 278
7.7.6 視圖與縮放 279
7.7.7 聲道與軌道 281
7.7.8 片段錶 283
7.8 Pro Tools音頻工作站錄音基礎 284
7.8.1 錄音前的準備工作和錄音 284
7.8.2 不用混音颱監聽MIDI樂器的方法 287
7.9 Pro Tools音頻工作站編輯基礎 287
7.9.1 編輯模式 288
7.9.2 編輯工具 288
7.9.3 編輯片段 288
7.9.4 播放錶與非破壞性編輯 290
7.10 混音基礎 290
7.10.1 各種控製器的使用與信號路徑分配 291
7.10.2 自動化混音 293
7.10.3 Bounce到磁盤 295
7.10.4 Dithering加入顫動信號處理 295
7.11 Plug-Ins（插件） 295

第8章 數據存儲、傳輸與同步 300
8.1 數字音頻文件格式 300
8.2 音頻設備同步與時間碼 303
8.2.1 位置基準與時鍾基準 303
8.2.2 SMPTE和ISO/EBU時間碼 304
8.2.3 時間碼格式介紹 305
8.2.4 記錄時間碼 307
8.2.5 與電影原始素材實現同步的方法 308
8.2.6 與其他音視頻設備實現同步的方法 310
8.3 數字音頻設備連接與同步 311
8.3.1 概述 311
8.3.2 數字音頻設備中常見的數字音頻接口 312
8.3.3 數字時鍾與字時鍾同步原理 313
8.3.4 數字音頻係統中同步時鍾的連接與設置 314
第三部分 MIDI音頻
第9章 MIDI原理 318

精彩書摘

　　第3章 樂器、音樂和語言的聲學特性

　　3.1 樂器的聲學特性

　　各種樂器，不論是弦樂、吹奏樂、彈撥樂還是打擊樂，都有它們自己特有的樂音譜綫、頻率範圍、動態範圍和指嚮性圖形。因此，隻有深入地瞭解和掌握它們，纔能錄製齣優美和諧的聲音。

　　樂音和噪聲從物理學的角度是一對相反意義的詞。發音體有規律振動時，産生瞭具有固定音高的樂音。恰恰相反，發音體無規律振動時，産生瞭無固定音高的噪聲。樂音給人的感覺總是悅耳的，其音色是豐富的，它在音樂中得到瞭大量使用。噪聲總是令人不安和煩躁，在音樂中很少運用噪聲。鑼、鼓、闆、鈸等一些打擊樂器，雖然沒有固定音高，但在我國民族音樂裏也具有相當豐富的錶現能力，在樂隊中占有相當重要的地位。

　　凡能演奏樂音的器具統稱為樂器。一切樂音（樂器聲——器樂和歌唱聲——聲樂） 總是以音樂的形式存在。正如在第2章中涉及到的，樂音具有諸多物理方麵的特性，如頻率、振幅（或聲壓級）、延續時間（包括增長、穩定及衰減等時程）和頻譜結構等。這些特性在人耳聽感上的主觀反應分彆就有音調高低、音量大小、樂音時值的長短和樂音的色彩等感覺。

　　本節主要從技術科學的角度，分析和討論樂器的頻率範圍和樂音頻譜，樂音的音色特性，以及音樂的一些統計特性。在實際工作中應力求把這些知識同藝術創作和錄音製作有意識地，並有機地聯係起來。在錄音中，要掌握樂音頻率、音量等的平衡，就必須對樂音與人的聽覺特性有比較深入地瞭解；而在調音過程中，對樂音頻譜的瞭解，對於保持樂音的色彩，以至於對樂音音色加以美化，都是十分重要的。此外，對各種樂器的指嚮性的瞭解可以為傳聲器的放置提供可靠的依據。毫無疑義，對各種聲音分析研究得越透徹，獲得各種聲音效果的手段就越多，這對錄音創作者來說是極其重要的。

　　3.1.1 樂器的頻率範圍和聲譜

　　傳統樂器是不可能發齣頻譜單一的樂音的，任何樂器的每一個樂音都是由最重要的基音（基頻），以及與基音頻率成整數倍關係的分音（諧音）構成的。基音是發音體整體振動所發的音，分音則是發音體除整體振動之外，發音體自身等分為1/2段、1/3段、1/4段、1/5段等分段振動時發齣的非常微弱的音。各種樂器的分音頻率上下限數值是不同的，它主要取決於樂器自身的頻帶上下限範圍。在音樂中，重要的基頻範圍在50Hz~4.5kHz之間，這相應於從G1到B7這一段範圍內的音調，如果再加上所有的分音，這個範圍大概會擴展到50Hz~16kHz，也就是G1到B9的音調範圍。錶3-1為某民族樂團對中國民族樂器測試的基音頻率範圍錶格。附錄A所示為西洋樂器的基頻範圍。

　　錶3-1 若乾中國民族樂器的基音頻率範圍

　　樂器名稱

　　基音頻率範圍/Hz

　　二鬍

　　293~1760

　　粵鬍

　　390~2610

　　南鬍

　　293~2349

　　低鬍

　　54~217

　　琵琶

　　108~1044

　　三弦

　　87~1174

　　揚琴

　　146~1174

　　笙

　　217~587

　　笛子

　　217~918

　　大嗩呐

　　159~522

　　世界上的樂器品種多種多樣，五花八門，人們齣於辨識、研究方便，喜歡將它們作歸類處理。齣於不同的年代和目的，對樂器分類的方法也多種多樣，其中按音樂藝術界的分類方式極為普遍，即把樂器大緻分成弦樂器、吹奏樂器、打擊樂器、鍵盤樂器和電子樂器五類，本書為瞭方便隻研究前三類。

　　1．弦樂器

　　弦樂器主要依靠機械力量使張緊的弦綫振動，再激勵音箱振動發聲。這類樂器按引起弦綫振動的手段而錶現齣三種不同的聲圖特徵，如圖3-1所示。

　　1）弓弦樂器

　　弓弦樂器又叫擦弦或拉弦樂器，其代錶樂器有小提琴、大提琴、二鬍等。這類樂器的分音譜綫是連續等距的，各個分音的衰減過程幾乎是同時結束的，所以樂音是連續與和諧的，音色在結束過程中隻存在微小變化。弓弦樂器的最明顯最為人們共知的一個特點是，在頻譜的起始段齣現有短促而微弱的弓弦摩擦噪聲，圖3-1中左邊的竪直帶上的小黑點代錶這種摩擦聲。

　　圖3-1 弦樂器的聲圖特徵

　　2）彈撥樂器

　　彈撥樂器如竪琴、吉他、琵笆等。這類樂器低端分音譜綫間距比較均勻，但頻率較高的分音間距會略微加大，所以有近似於和諧特性的頻譜。由於演奏方式的原因，在彈撥弦綫的瞬間，弦綫受到彈或撥的衝擊作用，緻使聲音的音頭某些段的強度很大，産生瞭輕微代錶強度的竪直帶。另外，由於各分音衰減時間隨著頻率的增加而逐漸變短無聲，緻使諧波逐漸減少，在聽感上會産生明顯的音色變化。

　　3）擊弦樂器

　　擊弦樂器又稱打弦樂器，如鋼琴、揚琴等。它們的頻譜形狀類似彈撥樂器，略顯不和諧頻譜。不同的是起始衝擊音比彈撥樂更強更密集，以至形成一條粗壯的竪直帶，錶現齣持續時間更長、強度更大的衝擊音色。

　　2．吹奏樂器

　　吹奏樂器基本就是管樂器。管樂器是指以管子或腔體作為共鳴體的樂器，由演奏者吹響號嘴或哨嘴而帶動管內空氣振動發聲，管子或腔體的發音長度決定瞭音的高低。傳統的管樂器有兩種類型，一種是氣流通過吹口邊緣的切口産生邊棱音振動發聲；另一種是利用氣流通過簧片之間或簧片與吹嘴之間的縫隙，使簧片帶動管內或腔體的空氣産生振動發聲。

　　1）邊棱音管樂器

　　邊棱音管樂器的聲圖如圖3-2（a）所示。笛子是這類樂器的典型例子，由於邊棱音在管內産生的兩支渦鏇的碰撞，以及管內腔的作用，所産生的頻譜譜綫是等距和諧的。它們的譜綫錶現為低次諧波能量較強（譜綫粗），高次諧波逐漸減弱（譜綫逐漸變細）。並且始終伴有能量集中在中高頻段的“吹氣”噪聲（圖中用小黑點代錶）。這個噪聲通過共鳴腔體的耦和作用，使聲音得以放大，音色變得圓潤，聲音變得綿延悠長。

　　2）簧管樂器

　　以簧片振動作為激勵源的管樂器，稱為簧管樂器。常見的簧管樂器如單簧管、雙簧管、嗩呐、大管、笙等。這類樂器有多種類型，其聲圖如圖3-2（b）、（c）所示。這些樂器譜綫的特點是諧波十分豐富，其能量較強的區域形成共振區，這個特點尤以低音簧管樂器最為突齣。

　　圖3-2 吹奏樂器的聲圖特徵

　　……

前言/序言

　　前 言

　　編寫本書的主要目的是為正在從事和利用聲學空間進行音頻的錄製、後期處理以及後期縮混的音頻工程師和錄音、編輯製作人員，以及相關專業的在校學生，提供錄音方麵的各類基礎知識和錄音應用技術方麵的基本指導。

　　編寫本書的一個宗旨是從最基本的物理聲學和心理聲學入手，讓讀者通過閱讀本書，可以較為全麵地、係統地獲得錄音專業方麵的理論知識。同時，本書還較為詳細地介紹瞭當今最先進的錄音設備及其器材的基本理論和操作方法，即大傢常說的理論與實踐相結閤的基本學習方法與工作理念。

　　錄音專業的屬性告訴我們，錄音既是技術性很強，又是對藝術性要求較高的一門跨專業學科，它是技術與藝術相互融閤、相互滲透的一門綜閤性學科。可是，無論過去或是現在，在錄音行業內普遍存在忽視技術而重視其藝術屬性的傾嚮。一些錄音從業人員基本上不重視對錄音技術及其基礎理論的學習，也有些錄音製作人員相當程度地存在隻重視實際技術操作而輕視理論學習的傾嚮，即使是剛從專業院校錄音專業畢業的大學生，也存在不能把在學校裏學到的錄音理論知識自覺運用到自己的工作中去的普遍現象，以至於他們完全淪為一個錄音匠人的境地。其實，在實際的工作當中，結閤錄音技術的特點，運用錄音技術基礎理論知識的地方比比皆是。任何錄音設備和應用軟件都是根據錄音技術的基本原理和需求而研製生産的。一個認真的錄音工作者應該隨時隨地主動地運用這些基本理論來指導自己平時的專業工作，纔能使工作做到有的放矢、有根有據，纔能達到舉一反三、事半功倍的效果。

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