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數字動態(tài)余量和測量

發(fā)布時間:2007/8/20 0:00:00 訪問次數:791

來源:中錄音視頻設備有限公司


在模擬錄音領域中,我們已經習慣了有一個名義上的工作電平——比如0VU或+4dBu——但其實信號有時可以超過這個值,超過的部分叫做動態(tài)余量。比如在一個模擬磁帶錄音機上,信號電平可以大大超過名義上的基本電平,隨著磁帶開始變得飽和,它也會變得越來越失真,但還是可以接受的(有時甚至需要這樣的效果)。


數字系統(tǒng)沒有這樣的動態(tài)余量——量化電平從頭到尾都是平均地分配的,然后才會停止。因此,需要通過限定和調整系統(tǒng)來產生一個適量的動態(tài)余量,這樣才能使工作電平低于最大峰值電平。這會讓模擬的測量以某種方式與數字錄音機上的錄音電平聯(lián)系起來。


問題出在選擇合適的數字工作電平上,它要與常用的模擬工作電平(+4dBu或0VU)相同。對一個數字錄音測量最重要的部分就是真正的峰值電平,即使是最短的瞬變信號也是如此?上В琕U表只能讀出平均信號電平,即使是模擬峰值程序表也無法對最快的瞬變信號做出反應(這確實需要深思熟慮,還要避免假錄制,因為在模擬系統(tǒng)中短暫的瞬變信號超載是聽不到的)。


數字的工作電平有很多標準。我們曾經提到的視頻數字錄音機采用的是-15dBFS(低于全標度15dB)來與+4dBu(0VU)或相一致。歐洲廣播聯(lián)盟公布了一個非常類似的標準:-18dBFS與0dBu相對應(也就是說-14dBFS相當于+4dBu)。美國常使用的是-20dBFS。這些標準的基礎都是16比特的格式,這使得原始的錄音在絕對信號電平方面有很大的不確定性。


如果音頻材料經過了嚴格的處理(比如在后期制作過程中,或者力度處理更為復雜時),那么小一些的動態(tài)余量就可以安全使用了——比如說-10dBFS甚至更少。最后,如果已知了音頻材料的絕對峰值電平,商業(yè)版的材料一般將峰值控制在0dBFS(也就是說根本沒有動態(tài)余量)。當所使用的轉換器的分解度大于16比特時,一些錄音師會擴展動態(tài)余量的空間。我個人認為使用低一些的噪聲底線更好一些,所以我用20或24比特的系統(tǒng)工作時肯定會使用15或20dB的動態(tài)余量。應盡可能地避免數字剪切,這樣才能使大多數數字測量表擁有接近峰值電平的擴展范圍。所有的數字測量表在每一軌都有超載指示燈,但有些設備的燈只有在一定數量的連續(xù)峰值的采樣之后才會亮起來。


常見的做法是使一個數字信號盡可能地達到峰值——理論上只需達到音頻材料最高部分的最大量化電平。在這種情況下,一個峰值電平信號根本就不是超載,所以如果看到超載指示燈亮起很可能導致誤解。但一個非常高的高頻信號(比如15kHz左右),在一個循環(huán)過程中可能只能夠抓取到三、四個采樣,也可能它們中只有一個超過了峰值量化的電平。在這種情況下,超載指示燈只需在那個達到峰值電平的采樣上亮起,因為它代表了一個真正的超載。事實上大部分音頻材料高頻部分的能量都很低,中、低頻率部分的超載涉及到大量的連續(xù)峰值電平采樣。因此,超載指示是一個復雜的問題,一般的折衷辦法是指示燈只在三、四個連續(xù)峰值電平采樣之后亮起(這是由最初的CD主控錄音機所確立的標準)。因此它不會被有效的峰值電平信號錯誤地激發(fā),只會顯示真正的中、低頻超載(但只有非常大的高頻信號能夠記錄下來)。

來源:中錄音視頻設備有限公司


在模擬錄音領域中,我們已經習慣了有一個名義上的工作電平——比如0VU或+4dBu——但其實信號有時可以超過這個值,超過的部分叫做動態(tài)余量。比如在一個模擬磁帶錄音機上,信號電平可以大大超過名義上的基本電平,隨著磁帶開始變得飽和,它也會變得越來越失真,但還是可以接受的(有時甚至需要這樣的效果)。


數字系統(tǒng)沒有這樣的動態(tài)余量——量化電平從頭到尾都是平均地分配的,然后才會停止。因此,需要通過限定和調整系統(tǒng)來產生一個適量的動態(tài)余量,這樣才能使工作電平低于最大峰值電平。這會讓模擬的測量以某種方式與數字錄音機上的錄音電平聯(lián)系起來。


問題出在選擇合適的數字工作電平上,它要與常用的模擬工作電平(+4dBu或0VU)相同。對一個數字錄音測量最重要的部分就是真正的峰值電平,即使是最短的瞬變信號也是如此?上,VU表只能讀出平均信號電平,即使是模擬峰值程序表也無法對最快的瞬變信號做出反應(這確實需要深思熟慮,還要避免假錄制,因為在模擬系統(tǒng)中短暫的瞬變信號超載是聽不到的)。


數字的工作電平有很多標準。我們曾經提到的視頻數字錄音機采用的是-15dBFS(低于全標度15dB)來與+4dBu(0VU)或相一致。歐洲廣播聯(lián)盟公布了一個非常類似的標準:-18dBFS與0dBu相對應(也就是說-14dBFS相當于+4dBu)。美國常使用的是-20dBFS。這些標準的基礎都是16比特的格式,這使得原始的錄音在絕對信號電平方面有很大的不確定性。


如果音頻材料經過了嚴格的處理(比如在后期制作過程中,或者力度處理更為復雜時),那么小一些的動態(tài)余量就可以安全使用了——比如說-10dBFS甚至更少。最后,如果已知了音頻材料的絕對峰值電平,商業(yè)版的材料一般將峰值控制在0dBFS(也就是說根本沒有動態(tài)余量)。當所使用的轉換器的分解度大于16比特時,一些錄音師會擴展動態(tài)余量的空間。我個人認為使用低一些的噪聲底線更好一些,所以我用20或24比特的系統(tǒng)工作時肯定會使用15或20dB的動態(tài)余量。應盡可能地避免數字剪切,這樣才能使大多數數字測量表擁有接近峰值電平的擴展范圍。所有的數字測量表在每一軌都有超載指示燈,但有些設備的燈只有在一定數量的連續(xù)峰值的采樣之后才會亮起來。


常見的做法是使一個數字信號盡可能地達到峰值——理論上只需達到音頻材料最高部分的最大量化電平。在這種情況下,一個峰值電平信號根本就不是超載,所以如果看到超載指示燈亮起很可能導致誤解。但一個非常高的高頻信號(比如15kHz左右),在一個循環(huán)過程中可能只能夠抓取到三、四個采樣,也可能它們中只有一個超過了峰值量化的電平。在這種情況下,超載指示燈只需在那個達到峰值電平的采樣上亮起,因為它代表了一個真正的超載。事實上大部分音頻材料高頻部分的能量都很低,中、低頻率部分的超載涉及到大量的連續(xù)峰值電平采樣。因此,超載指示是一個復雜的問題,一般的折衷辦法是指示燈只在三、四個連續(xù)峰值電平采樣之后亮起(這是由最初的CD主控錄音機所確立的標準)。因此它不會被有效的峰值電平信號錯誤地激發(fā),只會顯示真正的中、低頻超載(但只有非常大的高頻信號能夠記錄下來)。

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