录音档案数字化前期的技术工作

时间:2022-08-25 11:18:51

录音档案数字化前期的技术工作

录音档案,是一种用专门的器械和材料,采用录制的方法,记录声音的一种特殊载体的档案。它生动直观地记录了人们在社会实践中的真实面貌,是国家档案门类中一个不可多得的门类。我国现存的录音档案规格主要有钢丝带、开盘带和盒式带等,随着时间的流逝,钢丝带、开盘带已难觅播放设备,盒式带也即将步入它们的后尘。为了抢救这些宝贵的资源,一些档案部门采用数字化的方法将录音档案转储到数据光盘上,以期保存下这些珍贵资源。目前,录音档案数字化工作方兴未艾,许多理论和技术环节困扰着档案届同仁,经过一段时间的研究、试验,我们认为录音档案数字化分为前期、中期和后期三个阶段的工作,其中前期工作的技术性特点更为突出,是构建整个录音档案数字化体系的基础,需要切实把握好下面几个重要环节。

把握好录音档案数字化的基本原则和技术指标

录音档案数字化的基本原理是指通过ADC芯片,即Analog(模拟)to Digital(数字)Converter(转换器),简称模数转换器,将模拟声音档案信号转换为用“0”和“1”表示的数字声音信号并加以存储的过程。这个转换过程中的各个不同的参数直接决定了转换后的声音数字信号质量的好坏。从档案和声音两个方面的因素考虑,录音档案的数字化过程要遵循以下两个基本原则:一是录音档案数字化必须保证档案的真实性、完整性、有效性;二是在使用时必须保证数字化数据从存储介质中正确读取,并能还原成模拟声音信号输出。为了达到这两个基本原则,这就要求我们在转换后的数字声音信息还原成模拟声音后,声音的质量要尽量接近原声带,至少要在可接受的范围之内。目前录音档案数字化通常采用“录音档案经采集后,通常不再压缩,数据类型采用PCM编码的WAV格式。采样率不低于44.1kHz,采样精度在16Bit以上”作为参考依据。

采样频率和采样精度就是决定数字声音信号质量好坏的两个主要的技术指标。自然界的声音都有其不同的声波。如下图所示:

模数转换器以每秒上万次的速率对声波进行采样,每次取样之间的频率,就是 “采样率”。单位时间内采样次数越多,即采样频率越高,数字信号就越接近原声。根据采样定理,采样频率只要达到信号最高频率的两倍,就能精确描述被采样的信号。一般而言采样频率要高过原音源的最高频率才行, 其单位是以赫兹(Hz)来表示, 1Hz就代表每秒采样一次,人耳的听力范围在20Hz~20kHz之间,因此,只要采样频率达到20kHz×2=40kHz时,就可以满足人们的要求。如下图所示:

采样精度是指什么呢?我们知道声音有轻有响,影响轻响的物理要素是振幅,作为数字录音,必须也要能精确表示录音的轻重,所以一定要对波形的振幅有一个精确的描述。经过采样之后,对振幅进行了切割,采样点之间就形成了阶梯状,这个类似阶梯的度量单位就是分辨率,用来表示采样精度。“比特”就是表示的采样精度的一个单位,16Bit就是指把波形的振幅划为 216即65536个等级,根据模拟信号的轻重把它划分到某个等级中去,就可以用数字来表示了。所以采样精度越高,转化的数字录音就越饱满,越有层次感,音质也就越好。

选择好录音档案数字化中必备的硬件设备

录音档案数字化前期的工作归根结底是配置好一套硬件设备,既不过量,也不可缺少,能够按照预定技术指标完成录音档案的模数转换工作。在硬件设备配置上主要有四点考虑:一是把模拟音频信息的内容转换成数字音频信息,并刻录到光盘,便于音频档案的长期保存;二是对实时的音频信息进行采集和简单的编辑;三是根据利用工作需要,可对数字化的录音档案信息的格式进行转换;四是兼容性要高,可以兼容开盘式放音机(大开盘、小开盘)、钢丝带放音机等放音设备输出的模拟信号。

录音档案数字化加工过程中必备的硬件设备有:放音设备、计算机、模数转换设备、存储设备、监听设备、制作设备等。

1. 播音设备:播音设备必须能正确地将声音源输出。播音设备应根据录音档案规格型号进行选择。

2. 计算机配置:选择高性能、大容量、高可靠性,超静音设计的台式计算机。

3. 模数转换设备:模数转换设备是录音档案数字化加工中的核心部件。好的模数转换设备有低失真、高信噪比等特点,在后面还要详细描述。

4. 监听设备:音频信息的监听设备。如监听音箱、监听耳机。

5. 制作设备:光盘制作设备。如刻录机、打印机等。

6. 话筒:实时声音的输入设备。

论证好录音档案数字化的关键――模数转换设备

录音档案数字化最核心的设备论证是确定模数转换设备。它将决定录音档案数字化后的成果是否能够代替原有的录音档案。通常在选择模数转换设备上主要考虑三个方面的因素:一是与采样频率、采样精度、声道数等有关的技术标准。采样率不低于44.1kHz,采样精度在16Bit以上,声道数越多越好;二是生成的相关的文件格式越多越好。用于长期保存的录音档案经采集后,数据类型采用PCM编码的WAV格式,用于提供利用的录音档案,可将WAV格式转换成其他音频格式(如MP3等);三是能够支持ASIO驱动和多种声源输入,如:话筒、线性输入等。目前,市场上的模数转换产品设备良莠不齐,主要有家用(商用)声卡和专业音频接口两类。家用(商用)声卡价格较为低廉,也能满足录音档案数字化所需的基本技术指标,但是不能支持ASIO驱动,不适合长时间稳定工作,因此不能作为录音档案数字化的模数转换设备。专业音频接口种类较少,有带调音台和不带调音台两类产品,适合录音档案数字化的要求,各单位可以依据自身的实际情况予以选择。

录音档案数字化是一项艰巨的工作,充满了各种未知与挑战,前期的技术性、中期的规范性、后期保管利用的复杂性,都源于这类档案自身的特性,虽然我们对这类档案的研究也仅仅刚开一个头,但希望我们研究过程中的收获能与大家共同分享。

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