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发表于 2007-2-13
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音频技术综述之基础技术的演变
音频技术是声音信号的拾音（声电转换）、传输（播送、因特网）、存储（录音）、重放（电声转换）的技术。它涉及的行业：播送、唱片、电影、扩声（厅堂，体育场、馆，会议系统）、消费电子家用音频放声设备等等。
1.1声场方式：单声、平面声、和多声道环绕声；虚拟环绕声。这是对人耳听觉声音定位原理的逐年研讨成果并应用声音重放技术而展开的。
单声：一个声道的放声系统和相应的录音技术，它没有空间声象感觉，是最原始的放声系统。
双声道平面声：从节目源、功放到扬声器，都是独立的两个声道的放声系统，声象位于两只扬声器之间。盒式磁带、CD唱片、调频平面声播送、电视平面声播送（中国PAL-D，NICAM丽音），VCD和早期LD的FM两声道音频输出，都是双声道平面声的，这是目前最基本的音频录音和放声方式。
环绕声：环绕声开端于80年代，由Dolby（杜比）公司电影声的4-2-4矩阵编码系统开端的，1992年又引入了5.1声道的数字音频紧缩编码AC-3,后称DolbyDigital,还有DTS（DigitalTheaterSystem）MPEG-2(活动图象专家组)等其他格式，环绕声指的是声象在听者360平面内定位(平面环绕声)相应的录音、传输通道和扬声器配置。
虚拟环绕声VSS（VirtualSurroundSound）是在双声道平面声节目重放时，参加人头传送函数(HRTF)或其他处置以得到环绕声的效果的技术。
前三项同录音有关，虚拟环绕声只同放音系统有关，而且这并存，应用于不同需求的场所。对人耳听觉声音定位原理的心理声学和生理声学的研讨还在继续，它的应用范畴也不时扩展，不同范畴需求各自的技术支持。譬如录音设备也各自不同，引入不同的产品链。
1.2信号的量化格式：模仿、不紧缩数字和数字紧缩编码三代技术，和相应的产品。
不紧缩数字普通指PCM(pulsecodemodulation)编码，目前其采样频率由32KHz44.1KHz48KHz扩展到96KHz192KHz；采样精度从12bit扩展到16bit24bit；进步采样频率和精度是扩展频率范围到96kHz，动态到114dB DSD(DirectStreamDigital)是近年应用的1比特，采样频率2.8224MHz的7次Δ∑编码,频率范围到100kHz,动态120dB。
数字紧缩编码，普通指有损紧缩制式：DolbyDigital;DTS和MPEG_1,2,4,7;等；他们都各自有知识产权。如今市场上的MP3是MPEG1的第3层次的算法，他们是树立在听觉心理原理上的算法，对节目有损伤，但减少到不可察觉的水平，其结果是到达的紧缩比（如10：1~12：1）。减少数据量，降低传输的码率。
无损紧缩MLP(MeridianLosslessPackingCompressionTechnology)只在有限范围内运用如DVD-Audio单面4.7G放65分钟192KHz/24bit平面声信号，经MLP能放74-80分钟96KHz/24bit多声道信号。这3类技术同时并存，特别数字紧缩编码有几十种算法，有各自的知识产权，表现在各自的终端产品上，技术的先进只是市场胜利的一方面，其适用性和节目软件的支持和商业运作是胜利的更重要方面，行政干预、官方支持等非市场要素形成“伪市场”环境，在声响行业作用更小。
1.3存储介质：胶木唱片，磁带，光盘，可录光盘，磁光盘（MO：MagnetoOptical），硬盘、半导体存储器（索尼的记忆棒，松下SD，MMC，闪存Flash等）等
胶木唱片是用刻纹完成振动-电-声转换的技术。
磁带，目前开带、盒带是模仿信号，DAT（DigitalAudioTape）是数字PCM信号、DCC（DigitalCompactCassette）是数字紧缩编码信号,它是在1991年1月在冬季CES上发布，1992年9月投放市场，它运用的是PASC（PrecisionAdaptiveSubbandCoding:精细自顺应子带编码）紧缩编码。
光盘：CD-DA（CompactDisc-DigitalAudio）光盘，波长780nm红外激光/650MB容量，DVD光盘650nm波长的红激光/单面4.7GB(DVD-5)；单面2层8.5GB(DVD-9)；双面盘9.4GB(DVD-10)；2层双面盘17GB(DVD-17)。蓝紫色激光光盘波长405nm，是光盘的下一代产品，目前有2种格式正在构成之中，①以松下、索尼、飞利浦等10家结合开发的Blu-ray蓝光盘（BD）其单面单层容量可达25GB，双层可达50GB,它记载高清的视音频信号，索尼和松下的产品曾经在2004年上市，一开端就以可记载方式呈现，防止片源缺乏和格式搅扰，而只读的和一次性写入的产品规格正在制定中。②以东芝，NEC为主的HD-DVD格式，其物理格式曾经推出，而只读的、一次写入和屡次写入的视音频格式正在开发制定中。另外，DVD(RHD)：红光高清DVD，也是DVD产品持续，如台湾工研院2004年4月5日推出的FVD(ForwardVersatileDisc)，它运用650nm的红激光，1280*720的图象质量，容量单面单层5.4~6GB。它运用微软WMV-9(WindowMediaVideo-9)视频紧缩技术。
可录光盘：只可刻录1次的CD-R,DVD-R；重复可擦录的DVD-RAM；DVD-RW；DVD+RW；DVD+R。
磁光盘其主要产品索尼的MD（MiniDisc）。1991年发布，容量177MB/80分钟（MD-DATE:140MB），磁光盘上有经过磁极化的的信号槽，它由两个不同的磁极化方向对应0，1信号，MD机由激光器、光学拾音器和录音磁头组成的系统、完成数据的读写。在读盘时，激光束在磁极化的外表上的反射光，会因极化方向的不同产生不同方向的偏振光，按偏光轴的左旋和右旋由渥拉斯顿棱镜和检出镜分别分配给二个不同的放大器检出0、1信号。在录音时，由激光消磁，录音磁头对磁光盘的外表停止不同方向的极化。
2004年发布Hi-MD，容量到1GB，用ATRAC3plus紧缩编码，48kbps码率时可有45小时信号。在下面随身听产品中会再提到。
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