音频技术基础（不定期连载）

秋虫

大家好，今天我来给大家讲一讲音频的基础知识，不为别的，就是让大家了解一下数字音频的一些基本原理，了解这些以后才会知道什么才是你录音和购买录音设备时需要注意的问题（此时飞来台下JS们暗箭无数）。言归正传，切入正题，请看大标题：

THE A/D CONVERSION OF SOUND AND THE SAMPLE RATE / BIT DEPTH

A/D转换，采样率以及比特深度

1、  THE ANLONG-TO-DIGITAL CONVERSION 

A/D转换

如果你阅读过任何有关现代录音设备和技术的资料，毫无疑问，你已经进入数字音频阶段了。你可能对于究竟什么是数字音频，以及数字音频是如何创造出来的仍然有些模糊；你可能会认为数字音频是作为一种从计算机声卡中出来的东西，其波形显示在数字声频序列器上。作为第一步，声音进入你的计算机或数字声频录音机仍然有很多需要了解的地方。

数字化声音始于声音本身，所有的声音无论是人声、吉他、合成器或者是打击乐器，都以声波的基本形式存在。声波由两个主要成分组成：频率和振幅。频率即每秒钟声波振动的次数，以Hz（赫兹）表示，决定声音的音高和音色。振幅表示声音的音量。声音的这两个特性能够用来描绘出任何声音的音量、音高和音色。

你在计算机上记录下数字音频声音时所看到的波形代表着上述两个特性之间的联系，从下而上的纵坐标表示振幅，从左到右的横坐标代表频率。

如果将声音记录成数字音频格式，需要将声学声波转化成数字信号形势。在通过模/数转换器之前，被话筒拾取的声波转变成电信号。这种电信号以正负电压来表示声波振幅的高低。紧随模拟输入之后的模/数转换器，将输入的电信号进行一系列的选取时间上不连续的分散的样本值，并将这些样本值转化为由1、0组成的二进制数码，以便于处理或存储，为后面的加工提供方便。这些大量的信息存储在硬盘或磁带（可不是你80年代听流行音乐的的磁带^_^）上，通过数字传输给信息链中的下一个环节。

在数字音频系统中，把每秒从一个模拟信号中选取多少样本值定义为采样频率。采样频率越高，得到的数据越精确。

音频技术基础（不定期连载）

    

音频技术基础（不定期连载）

    图中，黑色圆点代表采样点，上边图的采样点要比下边图的少，所以说采样点越多（采样率越高），采样精度就越高，传递和记录的信息就越精确。计算机越能够重现原始的声音。

每一次声音记录到数字音频录音机上都要重复相同的工作。模/数转换器尽可能多的采集声音样本，并将他们以二进制数字的形式传输。将声音转换成1和0需要计算机进行大量的数据处理，因此不难理解，数字音频给计算机的硬件和处理器增添了大量繁重的工作。接下来我们将看到，在数字音频中，决定数字录音质量的两个重要因素：采样率和量化精度。

呵呵，休息一下，下次再讲

ohyea888

太专业!看不懂!

要慢慢学习!

漂泊的飞雪

那个谁，A/D转换你干脆说模拟/数字转换得了，呵呵

秋虫

音频技术基础（不定期连载） 二 压缩理论基础

压缩是录音和混音处理过程中最常见的效果处理手段，但对新手来说，也许是最难的技术。事实上，很多处理技术都会立即产生可听辩出来的效果，但是压缩在许多情况下效果并不明显。如何正确认识压缩，何时运用压缩便成为本篇文章的指导目的。

在声频处理设备中，压缩器是最常用的振幅处理设备。压缩器处理的对象是声频信号的动态范围。最大声压级和最低声压级之间的差别被降低，最终导致最高声压级的声音音量（也就是最大声）变低，较低声压级的声音音量（也就是最微弱的声音）变高。压缩可以以较小的声音波动程度，有效的提升声音的总体响度。

以人声为例，声音是不连续的，有的短语或字节听起来比其他的要响一些。这种情况下，人生有时会被乐器的声音淹没。如果对人声进行压缩，一些较为安静的段落的音量就会被提升，一些过于响亮的段落会变得安静，会始终听到整段歌声。不仅人声可以从压缩器的调整中得到较好的处理，整段声音听起来会更加响亮和兴奋。

虽然所有的压缩器几乎都涉及从事相同的工作，但是，不同的型号其制造工艺与设计不同，所处理出来的声音听起来也不同。一些设计精密的压缩器处理上比较微弱，而其他的压缩器经常伴随其压缩功能具有附加的功能。一些压缩器会对声音造成一些失真，还有一些压缩器会使声音变得厚实听起来有温暖的感觉。

输入信号到达压缩门限电平开始进行压缩的这个点，俗称“节点”。压缩器结合了软节点与硬节点。对于硬节点来说，一旦输入信号超过压缩门限，压缩器立即开始工作，软节点则会对超过门限电平的信号逐渐进行压缩，产生柔和、不强硬的效果。

当声音信号超过压缩器的压缩门限电平时，压缩器开始处理信号。压缩效果的大小直接取决于压缩比：压缩比越高，压缩程度越大。一个2：1的压缩意味着当输入信号超过门限电平时，每超过压缩门限电平2dB的信号，其处理后的输入信号超过压缩门限电平的部分只增加1dB。

在实际的声频信号处理设备中，压缩器具备限制功能。压缩比为20：1以上时，压缩器就可以视为工作在限制状态。一旦信号达到门限电平就基本维持在这个电平，不会再高于这个响度。有的压缩器对压缩比和门限电平进行独立控制，有的压缩器简单到只需打开压缩器就会自己对信号进行控制，无需过多关注。

以建立时间和恢复时间为形式的包络控制，是一些压缩器的特性，有的压缩器具有自动包络控制。建立时间表示当检测到输入信号超过压缩门限后，压缩器由未压缩状态转换到压缩状态的时间。当信号电平降到压缩门限之下时，压缩器由压缩状态转变到不压缩状态的时间称为恢复时间。

压缩器最重要的参数是门限，压缩器通过降低高电平信号限制了信号动态范围，总体峰值信号降低了。由于节目的响度主要与信号的有效值有比较直接的关系，而节目信号的峰值的大小没有直接的关系。如果对混合的节目信号进行适当的压缩处理，就可以提高有效值与峰值的比值，从而使节目的响度得到提高。

秋虫

压缩的实际应用

压缩可以应用在单件乐器的录制或混音过程中，或是应用在最终的立体声缩混中。应用在家庭中和专业录音室中的压缩器没有什么不同，压缩器的选择可能受价格的限制，但是压缩技术被广泛的应用着。

人声是应用压缩的首选。人声具有较宽的动态范围，压缩可以有效的控制人声的持续高电平，。在录制和混音的过程中，如果有必要时才可以应用压缩。

不要在录制声音的时候就应用压缩，除非你非常肯定压缩后的声音就是你想要得到的声音。一旦在录制声音的时候应用了压缩，那么，压缩便成为声音中的一部分而无法再被去掉。在混录阶段，可以用压缩进行尝试。对于人声，当在录音阶段采用4：1的压缩比时会衰减掉最响声音5dB。实际采用的压缩门限根据不同歌手，由录音师用耳朵判断进行调整。

这种处理是对整个声音进行压缩，接下来使用另一种方法获得有趣的声音。将声音分成两路，对其中一个通路的声音进行压缩。混合这两个通路，得到一个不同于原始声音的、动态范围更大、更加优美的声音。

在压缩人声时可以按以下步骤进行；（1）将压缩器接在信号通路的第一个插入位置，采用3：1或4：1的低压缩比。（2）逐渐调节压缩门限，压缩门限的衰减量通常会由仪表看出，利用这个直观视觉仪表将最高的声音部分衰减3～5dB。（3）当压缩有效的降低声音信号电平后，压缩器有个输出增益控制旋钮可补偿声压。调节此旋钮以使下一级声音处理设备得到足够的信号馈给。

秋虫

音频技术基础（不定期连载）三

2、SAMPLE RATE / BIT DEPTH

采样率以及比特深度

 采样频率决定了一秒钟内模/数转换器从模拟信号中选取采样的个数。对于每一秒钟输入的声音，模/数转换器均逐一的采集样本。采样越多，数字转换的频率响应越精确。较高的采样率容许较高频率更加精确的以数字音频形式表现。

 如果对信号进行数字编码，所选的采样频率必须至少是要记录信号中所含最高频率的2倍。例如，对一个1000Hz的声音进行采样，每秒至少要有2000个采样值被记录。依此类推，一个采样频率为44.1KHz的模/数转换器，不能够精确的捕捉到高于22KHz的声音信号。（当然大部分人听不到高于16KHz的信号）除此之外不允许高于采样频率1/2的频率成份进入转换处理，如果这样的信号进入转换过程，将转换成可听到的频率成份与信号成份相混叠，产生混叠现象。如果混叠现象发生，高频将会产生一个失真信号，造成混叠噪声。为了消除混叠带来的影响，模/数转换器一般会含有一个滤波器，该滤波器只能通过规定频率以下的频率成分，并且对于高于截止频率的成份衰减为无穷大。

 另外，一个影响转换器精度的要素是比特深度（即量化精度）。理解比特深度以及如何影响数字音频最简单的方法，是查看由于采样而产生的二进制数。每个由转换器创造的采样都会生成一系列二进制数（1和0组成）。以数字形式表示的不同的电压数值取决于采样产生的二进制数字，比特深度决定了信息包的大小或是每个采样数字的位数。一个采样值由4位数或8位数来表示的差别是巨大的。

应用一个简单的数学例子也许有助于更加容易的理解比特深度是如何影响转换器精度的。将三个数据1.23123423、3.33221455、4.223567642在计算器上相加，如果精确到8位结果就是8.787016422，如果精确到4位结果就会变成8.7870，因为每一个数据的最后一位会被四舍五入。如果计算器只能进行整数运算不能没有小数点，结果就变成了9，不够精确。显然，第一个计算器读取的小数位最多，因此结果也最精确。

 上述例子与转换器的将声音数字化的比特深度（量化精度）相似。当信息包较大，表示输入信号的数字越多，信号的传输就越精确。当你处理复杂的数字时，比特深度对于数字音频的质量来说是很重要的。

 比特深度表示数字采样过程中的振幅划分，即把随时间连续变化的模拟信号的即时电压变换成离散的二进制（比特），以便与在数字域做信息处理或存储。当前，用于专业音频领域的最普遍的二进制数字长为16比特，也有采用20或24比特的系统。

秋虫

EQ操作手册

EQ是均衡器的缩写。每个录音师，都应是EQ大师，它通过对声音某些频段的增益或衰减，以达到控制音色的目的。


　　EQ可以用来降噪。EQ一般有三个调节的参数：一是F(requency)，通过对它的控制，以确定你提升或衰减的频段；二是G(ain)，通过对它的控制，以达到对当前选定的频段的提升或衰减；三是Q(uantize)通过对它的控制，来选定你需要增益或衰减的频段的“宽度”。要注意的是：当你设定的Q值越小的时候，你所处理的频段就越宽，而当你设定的Q值越大的时候，你所处理的频段就越窄。

　　 常见的均衡器有几种，一种是最简单的，定频点、定Q值的三段均衡器。这种均衡器，在模拟调音台和家庭功放上经常可以见到。分别标注：LOW，MID、HIGH来代表他们所处理的频段。这种均衡器大部分属于低端产品，只能进行简单的提升处理，不是那么专业。还有一种是定Q值、定频点的多段均衡器。这种均衡器，在现场扩声的时候常会用到。用于补偿现场的声场。大概从20段到40段左右的比较多见。录音中常用的不定值均衡器，常见的有3段的或者4段的。这样的均衡器没有任何参数是预先设定好的，都需要自己去调整。
一、利用均衡降噪


我们都希望自己的音乐，能够足够的安静、甜美，但由于种种不可预见的原因，至使录制的音频产生噪音，很多录音师告诉我，如果有噪音，那你就先解决噪音问题，再进行工作，但往往噪音问题，并不是每个人都能顺利解决的，如环境噪音，设备噪音等等。利用均衡可以非常灵活的去掉，音乐中的噪音，而又最大程度的不伤害音乐本身。

　　 1、 超低频噪声：这种情况可能是由于我们的录音棚建造在公路旁边，或录音棚周围有施工单位导致的。这种噪声的频率非常低，并且不在我们任何的声音频率范围之内。所以我们可以非常大胆的切他一刀。不过，需要说的是，这种噪声因为其频率非常低，几乎超过了人耳的听觉范围，所以经常会被我们忽略，在这种情况下，我们可以利用频谱议来对声音进行扫描，一旦发现这样的噪声，一定立即去除，否则，当你的音乐缩混完成的时候，会感觉低频部分非常脏而且没有力度。在处理这样的噪声时，直接使用EQ的低切就可以了。也就是把低于某个频率点的声音全部过滤掉。

　　 2、 电器或干扰噪声：录音间当中的电源大部分不会去用动辄十万元以上的高端稳压设备。而且，我们在录音的时候，是有很多设备都同时工作的，这样，就会无可避免的产生电器之间的干扰而导致噪声。其实，很多低端数字调音台的声音听起来不很干净，就有一部分是由于这个原因导致的。这种噪声在高频和低频部分都可能产生。我们可以分别用高通和低通滤波来消除他们，当然，这种噪声的消除，要建立在不损失原声音质的情况下。比如，我们可以开启低通滤波，然后逐渐升高滤波频点，直到我们听到全部的乐器原声，然后，我们再关掉滤波，对比一下原声和处理后的声音，看看是否损失了什么。其实，我们要过滤掉的，也就是极高频那一小部分，或者极低频的一小部分。


3、 平衡与非平衡的传输噪声：录制电吉它的时候，非常容易发生这样的情况。会听到电吉它发出嗡嗡的噪声，这个噪声大部分产生在50hz左右，解决这样的噪声，最好是用改变其物理连接方式，而非用EQ。比如，大部分的电吉它都用的是非平衡的音频输出，那么，我们要尽量减短非平衡线路的长度。并且记住，在吉它信号进入调音台以前，一定要用DI盒进行电平匹配，这样，我们才能得到更加干净的声音。



4、 谐波共振与泛音啸叫噪声：这种噪声不但会破坏你的声音，而且还会使电平过载。举个例子，电吉它的声音里，尤其是失真吉它，它的高频部分正是我们想要的，但其实电吉它最漂亮的声音高频部分大多在8khz以下，我们可以把多余的部分用低通滤波去掉。这样，可以使声音尽量干净。另外，在大多数情况下，我们都希望听到平滑、圆润、流畅的声音，但我们的乐器经常会由于不必要的泛音而产生“啸叫”（不是由于回授产生的那种啸叫）。具体说，就是在我们听一段吉它SOLO的时候，我们会突然感到有一声或者几声非常突出，或者刺耳。或者是，BASS的某个声音，我们会感觉它和整个房间都在一起振动，这些都是会破坏我们音乐的声音。我们可以先设定一个极高Q值的EQ，大幅度的进行增益（大概6～12db，当然，我们需要先降低我们的监听音量，否则会损伤我们的耳朵或监听设备）。然后，通过调整频率点来找到你不想要的声音振动的频点进行消除。通常，将你找到的频点衰减6db左右就够了。不过，需要注意的是，大部分缩混用的均衡器的Q值都无法达到那么大，也就是说，它所调整的频段宽度无法达到我们需要的那么窄，如果用硬件的话，我们最好用一个定Q值的，多频段均衡器，因为这种均衡器的Q值通常很高，带宽很窄。如果用软件的话，我推荐用WAVES的Q系列EQ。另外需要注意的是，一件乐器里可能有不止一个频点需要你作这样的调整，我们一定不要在这方面偷懒，一定要花时间去一遍一遍的听，直到整个乐器听起来都是平滑而流畅的。


声音的润色

　　 1、中国有一句古话：“水能载舟，亦能覆舟。”EQ的使用也是这样。用好了，可以让我们对声音进行润色，用不好，就会破坏声音。尽量不要“切”掉某些声音的频段，记住：EQ对于声音最主要功能是润色，而不是“修理”。另外，不要为了使用EQ而使用EQ，只有当真正需要的时候才去使用它，因为，无论在什么时候，保持声音的自然将是最好的。

　　 2、每一种声音分为下面几个部分：基音、主泛音、副泛音和高频泛音。每一件乐器的基音频段都是很窄的。比如说，标准音A这个音，他的基音仅仅指440hz，而不包括其他的倍频。

　　 提升一个声音的主泛音，会使声音更加温暖或者更加冰冷。提升一个声音副泛音，会使声音更加柔软、平滑，并且更加突出。提升一个声音的高频泛音，会使声音更有湿润的感觉。但是，以上我所说的仅仅是泛指，因为，每一种乐器发声的时候，都会有数十个甚至上百个泛音同时发生。而其中有些泛音会对声音产生积极的影响，而有些泛音却相反。并且，并不是所有对声音有积极影响的泛音都集中在一个区域内。所以，我无法告诉大家一个准确的数值。并且，在我们计算倍频程的时候，各种乐器的算法也是不同的。并不是象均衡器上那样，有一个固定的倍频程计算方法。

　　 那么，我们要怎么样才能找到每一件乐器的好听的那个“点”呢？其实，没有真正的规律，只有依靠我们的耳朵，在我们调整EQ的时候，先用扫频的方式来确定那些频段是我们真正想要提升或衰减的，然后再去进行适当的处理。下面给出的是各乐器的频段特点，在工作的时候，可以参照一下。


3、在作声音润色的时候，尽量不要叠加两块以上的EQ同时使用，这样有可能导致你对EQ所调整的频段混淆，而破坏声音。另外，EQ还有调整声音远近的作用，一般情况下，我们作调整声音的远近感觉的时候，通常都用混响或者DELAY，或者两者结合使用。但是，在自然界当中，声音的远近感觉不仅仅是由混响决定的，因为声音在空气中传输的时候，随着距离的增加，高频的损失会比低频更加快，那么，当我们想要制造出一种听起来比较远的声音的时候，我们不仅仅需要用混响来调整声音的空间感，而且，还要用EQ来调整除了混响以外的原本声音，以使声音具有真正的距离感。另外，我们通常都追求亮丽的声音。但是，过多的亮丽的声音会使各个乐器之间更难于融合，而使音乐缺乏整体感觉。那么，在这种时候，我们可以通过衰减一部分声音的低频或高频，使声音溶入整个音乐当中。当然，你也可以增益这些频段，看情况需要了。但是，要注意的一点是，不要过分的提升高频和低频，否则会使音乐太“HI－FI”，并且由于人的听觉是相对的，在相同的音量下，会使中频听起来比较弱，并且没有力度。



4、如果两个乐器在演奏相同的声部，那么我们就很难让他们听起来是两个不同的东西。与其这样，不如干脆就把他们变成一种声音，其实，这也是合成器上制作复合音色的原理。因为如果你一定要他们听起来是两个不同地声音，只会使每一个声音都失去其应有的力度及穿透力，但当你试图把他们变成一个声音的时候，你会发现，你已经创造出了一种新的乐器，一种新的音色。

　　5、制作真正丰满的音色：也许在你缩混完成一首歌之后，你会觉得这首歌的声音薄，不够冲击力等等，但是，你决不可以单纯的加整体EQ来迫使它变的浑厚，或者变得有冲击力，那样，会使你的音乐听起来非常业余。真正好的缩混在音色上是有很多讲究的。低频乐器的音色要有宽广而低沉的力量，但不是浑浊。高频乐器比如镲，要有让人能够兴奋起来的爆炸感，但不是刺耳。至于箱琴，要使其具有象丝绸一般的光泽。我所说的这些都是一些感觉上的东西，真正在缩混的时候，要靠大家自己把握，因为几乎所有的缩混的情况都是不同的，没有办法说出一个统一的答案。

　　 最后，提醒大家几个原则，第一、不要为了使用EQ而使用EQ，有很多音色不用EQ的时候就已经很好了，你如果用了EQ可能会使他更糟糕。第二、EQ是一个音色的润色工具，而不是音色的修理工具（虽然它可以做到）。第三、EQ没有真正的规律，所有的声音的调整要依靠你们自己的耳朵和音乐感觉。第四、当我们觉得已经完成缩混的时候，一定要休息一会儿，缓解耳朵的疲劳，然后再来听一遍，你可能会发现原来的处理有不妥当的问题，不用担心，这非常正常。只要把你认为不好的声音再润色一下就可以了。第五、整个音乐的频率均衡非常重要，不要为了突出某一个乐器而破坏掉它。第六、PAN和EQ的结合非常紧密，同在一个定位点的声音尽量要避免在频率上的冲突，否则会脏。第七、无论你有多少缩混的经验，以及你有多先进的设备，记住：前期录制的时候干净还原的声音是最重要的。远远比后期再去补偿要重要的多。

阳光♀妙妙

仔细看看哈

cwbt

复杂的问题由专业人士去研究。看得的眼睛发花了。

秋虫

QUOTE:

以下是引用阳光宝贝在2007-10-26 15:37:00的发

楼主上面的图示,是用的哪个软件里哈?

CE?

回宝贝，不是，不过CE里也可以用的。