数字音频设备

1.数字录音机

数字录音机是运用数字技术进行记录和重放的录音机。数字录音机按照存储介质可以分为磁带式、硬盘式、闪存式和光盘式几种，图3-10所示为便携式SD卡数字录音机和4通道数字录音机。数字录音机一般采用脉冲编码调制（即PCM）的方式将声音记录在存储媒体上。由于数字录音机记录的是0和1的组合，所以它可以降低传统音频设备的噪声和失真；同时，在记录和重放时，那些数字可以先被读入一个缓存器，这就可以保证数据能以一定的速率被读出，消除了重放时的速度变化所造成的声音失真，因此，数字录音机的声音非常干净。

图3-10 便携式SD卡录音机（a）和4通道录音机（b）

2.数字调音台

数字调音台（Audio Mixing Console）是一种在扩音系统和影音录音中经常使用的设备，如图3-11所示。其功能与模拟调音台一样，主要用于对音频信号进行放大，对各种音频信号进行频率调节（即调音），以及对各路信号进行混合、输出等功能。但与模拟调音台不同的是，数字调音台的处理对象是数字音频，处理的手段也是数字的方式。数字调音台的主要特点如下：

①操作过程的可存储性。数字调音台的所有操作指令都可以存储下来，从而可以再现原有的操作方案。

②信号的数字化处理。由于调音台直接处理数字信号，因此不经由模/数转换和数/模转换即可完成任务。

③数字调音台的信噪比和动态范围高。一般的噪声干扰源对数字信号是不起作用的，因而数字调音台的信噪比和动态可以轻易做到比模拟调音台大10 d B，各通道的隔离度可达110 d B。

④对于20 b量化精度和44.1 k Hz的采样频率来说，数字调音台可以保证在20 Hz～ 20 k Hz范围内的频响不均匀度小于±1 d B。

⑤每个通道都可以方便地设置高质量的数字压缩限制器和降噪扩展器。

⑥数字通道的位移寄存器可以给出足够的信号延迟时间，以便对各声部的节奏做出同步调整。

⑦立体声双通道的联动调整非常方便。这是因为通道状态调整过程中，所有的数据都可快速地从一个通道复制到另一个通道中。

⑧数字式调音台设有故障自动诊断功能。

⑨数字调音台界面众多，操作直观性差，因此部分用户转而选择操作更加直观易懂的数字音频工作站。

图3-11 数字调音台

3.数字音频工作站

数字音频工作站是一台集录音、编辑、混合、压缩、母盘刻录等全部音频处理功能于一体的设备，如图3-12所示。因此，拥有一台数字音频工作站就相当于拥有多轨录音机、编辑机、效果器、调音台等几乎所有能在录音棚见到的昂贵设备，而且这些设备合为一体，具有高度集成性，免去了连接复杂线路的麻烦。

图3-12 数字音频工作站

数字音频工作站主要有两种类型：一种是专门的音频处理系统，另一种是通过在计算机上添加必要的硬件和软件的方式实现的系统。由于专业音频处理系统价格高昂，因此大多数数字音频工作站都是采用第二种模式建立的。

数字音频工作站以其高效性、集成性、功能多样性等优势，得到了广泛的应用，其应用方向可分为如下几类。

①声音剪辑和CD刻录：主要对现成的音乐进行剪辑处理，或者是将现成的音乐制成CD唱片。

②日常音乐录制：主要用于录制各种日常使用的音乐，例如歌曲伴奏、舞蹈音乐、晚会音乐、影视音乐等。

③大规模音乐录音和混音：将音乐中的每一种乐器或声部都录为一个单独的音轨甚至是立体音轨，以便对每个乐器或音色单独做均衡、效果和动态处理。

④多媒体、影视音乐制作与合成：根据视频画面的变化同步录入语言或音乐，进行配乐和配音工作，多见于影视作品、游戏软件、教学软件、电子书籍等音频作品的制作。