教育学院数字录音室系统设计

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随着学院办学规模不断扩大，自制电教节目的数量不断增加，随着这些音像资料素材的日益增多，这也给学院提出一个同样急迫的问题，那就是如何永久的高质量地保存这些资料，并能方便，快捷的检索，使用。另外学院原有的资料大部分是模拟磁带记录的，随着时间的推移，受磁粉脱落变质的影响，记录节目的信号将变弱，信噪比降低，信号还原变差，有许多宝贵的节目资料已经不能再用了。基于以上学院电教系统存在的问题，学院新建一套是面向21世纪的现代化数字录音系统，在设计这套数字录音系统时，考虑多种因素、预计设计出一套极为完善，具有灵活性而同时又能满足使用者在各项录音制作时的高度要求。随着数字时代的到来，我们引入"全数字制作"这一现代录音技术新概念来实现学院录音制作"全数字化"。为达到这个目标，我们对各种型号及品牌的设备加以研究、推敲，最终才对设备定型。

    设计依据：

    GB3947-声学名词术语

    GB4959-声学特性测量方法

    GYJ25-声学特性指标

    SJ2112-82-扩声系统设备互联的优选电气配接值

    系统设计过程中应坚持使整个系统具有先进性、实用性、可靠性能、扩展性和灵活性的原则。

    1、先进性：

    保证采用的设备和技术具有国内领先水平，并为国际知多品牌。

    2、实用性：

    该数字录音系统是学院电教室使用，必须严格按照国家有关标准设计，数字录音系统的使用对象是本学院。因此在选择工作效率高、操作方便、性能可靠良好的可维护性也是产品必须具备的特点。

    3、可靠性：具有高可靠性和良好的技术服务是使用单位一个重要准则。

    大连教育学院数字录音系统分以下几部分：

    1、中央控制部分

    2、音频工作站部分

    3、母带合成部分

    4、话筒输入部分

    5、控制室监听部分

    下面对以上五部分加以详细论述：

    中央控制部分：

    中央控制部分是整个数字录音系统的心脏，它的性能好坏决定整个录音系统的好坏，为此我们选择日本YAMAHA最新推陈出新出的01V数字调音台。由于YAMAHA01V内部采用全数字式，所以其对音频的数字处理能力相当强的，除了内置的效果器外，YAMAHA01V为所有的输入和效果返回，提供了相同的均衡器，动态控制器，辅助发送和自动控制。而这些操作都可以通过LED显示器，显示相应的通道、参数、图形，并能将调整好的状态参数存贮下来，供以后随时调用，即场景记忆（SceneMemory）。

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除静态的场景记忆功能外，由于YAMAHA01V的全数字内部路径还能对各种参数作以时间码为基准的全部自动化控制。这些参数包括输入衰减、相反、均衡、动态控制、推子电平（位置）、哑音、辅助输出、效果返回和内部数字效果处理，而在自动控制的过程中也可又对这些参数进行手动修改，并将修改过程自动记录下来。
    YAMAHA01V内部秀用32位高性能处理器，动态范围为132db，16路模拟输入采用20比特128倍采样的A/D、D/A转换器。

    YAMAHA01V是：

    1、功能强大的DSP

    YAMAHA01V中使用的DSP，运算速度极快，很多比YAMAHA01V贵10倍的调音台都未必有这种数码处理器。这些处理器可在24个同步通路中完成EQ、门限、压缩等处理。

    2、24个电动推子

    3、YAMAHA01V的推子是100mm的电动推子（100mmmotorizedfaders）

    在YAMAHA01V上有四组不同类型的通路组（fourbanksofchannel）

    其中1-16路是MIC/LINE通道；16-24路是录后返回通道；第三组是内部的立体声效果返回通道和四条方体声外接效果器返送通道；第四组是4条立体声虚拟编组控制，4条总线主输出推子。当你选择了通道类型时，就可以在LED显示器上看到这些通道的情况，并反映出所选通道的类型。

    4、完善控制室部分

    由于还没有数码扬声器和数码耳机，所以，在我们的这款20比特的调音台上，依然保持了一些模拟设备的便利特性。

    方便的监听选择与监听电平控制（SpeakerSelectandLevelControl）主你可以在棚里接一组监听，可以方便的监听。此调音台的耳机/提示混音（Phones/CUEMIX）部分，有切换两套完全独立的监听系统切换键。每一个都有耳机输出和信源选择，还有内置的对讲话筒。在对讲提示功能里，有一个立体声输入接口，可以外接提示信号。

    大连教育学院数字录音系统使用YAMAHA01V作为主控制台是实现我们这套数字录音系统全数字制作的关键。

   

    音频工作站部分：

    1)强大的功能

    Samplitude是世界上最强大的数字音频工作站，被称作'数字音频工作站之王'，是世界唯一能在速度最快的Alpha芯片上运行的音频工作站。Samplitude包含了多轨录音、波形编辑、数字调音台、信号处理、实时声效、母盘制作和CD刻录等众多功能，Samplitude支持12个物理输入/输出通道，支持AES/EBU、TDAT光纤接口，支持多达1000个虚拟轨，量化精度最高达24bit，采样率最高可达96KHz，足以保证有最顶级的音质！在音频制作中尤其是演播室节目制作中，效果是非常非常重要的，传统的演播室设计主要采用大量的独立效果器，而现在，以Samplitude为代表的新一代数字音频工作站已经从根本上改变了这一情况，所有的效果涉及的大量数学运算都在DSP和CPU中进行，而强大的DSP和CPU是普通的传统效果器无法比拟的，更不用说所有的效果都是CPU代码或DSP代码实现的，她从功能上替代了几十种传统效果器，而成本是根本无法相提并论的！

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而且更重要的不仅是替代，更是功能质的超越！许多功能是传统方法无法完成的，而且参数的调整也是前所未有的方便快捷。软件技术的发展已经彻底改变了音频制作工业的面貌，甚至改变了性能价格基本相符这一规律，这一革命性改变让用户能享受到几十上百倍的好处而只用付出几十分之一的代价！
    Samplitude的效果非常丰富，只要您在音频处理中能想象得到的功能她几乎都具备，下面简述其中一部分功能：

    ◆数字去噪：去噪技术有多种，有简单的，有复杂的，有只去除白噪声，有能去除模式噪声的。Samplitude的去噪技术十分先进，不仅能去除普通的白噪声，而且能去除特定的噪声，比如在采访录音中有汽车声音噪声，我们可以再录到单独的汽车声音作为噪声样本，然后调整参数进行去噪，效果非常好！完全不是那些只能简单地消除背景噪声的软件所能比较。

    ◆延时、混响：各种参数可调的强大的延时混响。

    ◆房间模拟：内置各种房间的效果，有大礼堂、小礼堂、教堂、剧场等等，还可以获取各种房间的脉冲响应特性作为样本，也可以购买多达几百种不同类型、不同大小的房间样本。

    ◆动态扩展、压缩：在很多情况下需要扩展动态，比如电话录音的动态较小需要动态范围扩展。有些现场录音的动态太大也需要压缩动态，采用Samplitude的该项功能解决这些问题。◆频谱分析：Samplitude能进行多段实时频谱分析。

    ◆均衡：多段参数式或图形式均衡。

    ◆声相分析：相位分析对高质量的音频制作非常重要。及时解决反相等问题。

    ◆抖动处理：声音被量化时会出现'量化台阶'，对于声音信号尤其是音量较低时每个台阶对应的音量变化较大，声音的衰减非常生硬，所以当32bit浮点音频信号转换为16bit时会在其中加入一些'噪声'信号，从而使每一级'台阶'变得平滑，消除失真的生硬感，Samplitude可以根据需要加入线性噪声或三角波噪声。

    ◆移调：在速度不变的情况下改变音调。男声变女声、女声变男声都可以实现。

    ◆时间轴缩：在音调不变的情况下改变速度。

    ◆去除直流分量：去除直流分量。

    ◆去嘶声、咯嗒声：

    ◆音量后期调整：方便的曲线式音量改变。

    ◆声相后期调整：方便的曲线式声相调整。

    ◆实时重采样：绝大多数DAT和MD都是16bit/48KHz，而CD是44.1KHz，使用Samplitude的实时重采样功能使转换非常容易。

    2)先进

    Samplitude有许多面向最新技术潮流的功能，您即使现在用不上，但她给您提供一种技术上的可能，让您未来需要时不至于还要去购买相应的产品。比如她世界上最早完全支持5.1声道，可以很方便地制作DVD节目。她也是世界上唯一采用内部32bit浮点格式解析度，由于是浮动表示法，随着电平的不同大小而用不同的基数，经过这种独特的技术处理，Samplitude的动态范围可以说是无限的了，一个数字信号经过Samplitude是不可能出现饱和失真的。

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   3)采用标准技术

    现代技术发展史表明任何不是标准的技术都是没有生命力的。在数字音频领域内也是这样。在前些年有各种数字音频工作站推出，采用不同的技术，有些相当有名的产品完全采用自己的技术，而Samplitude从一开始就推动遵循一个标准。道理很简单，就拿声音效果处理来说，如果一个公司自己做所有的效果当然是很好的，有的也做得相当不错，如Samplitude、TripleDAT、Protools，但问题是一个公司再强也不能保证所有的效果都是最好的，所以Samplitude在拥有自己的全线声音效果的基础上支持一种标准，通过这种标准就能把其他厂商按照这个标准开发的声音效果处理软件嵌入Samplitude，就像Samplitude自己的效果器一样使用，这个标准就是DirectX，她完全是效果器工业的一次革命，从此基于软件的效果器也像硬件一样能以标准化的部件方式提供，这才是工业化的方向。现在可以很简单地说不支持工业标准的技术肯定会没落的，最近的世界市场情况极好地证明了这一说法。

    也许有人接触过后期制作音频工作站，那无处不在的专业音频术语和缩写有时让一个有很好英文底子的人都摸不着头脑，有相当多的电台购买了先进的音频工作站，但有时好几年都放在那儿没有得到充分地利用，花许多金钱购买的大量先进的功能就因为艰涩难用而从未使用。而Samplitude可以提供中文版，中文版是恒智数码公司和德国SEKD公司共同开发的，不仅软件是中文的，而且说明书也是中文的，让您使用起来得心应手。

    6）培训

    有些专业用户经常抱怨得不到深层次的培训和疑难解答，当他们遇到技术难题需要咨询的时候，许多用户发现该产品的销售商对该产品的使用甚至不如自己熟悉。而恒智数码公司本身就是一个技术型公司，您对Samplitude的任何技术问题都可以直接咨询恒智数码公司的技术支持工程师。

    母带合成部分：

    母带录音机是将缩混完的数字音频倍量记录到2个音轨轨上，我们选择的是FOSTEXD5专业数字母带录音机。D5是一台专业DAT录音机，它为精确磁带控制，程序定位和音频制作提供最先进的新技术。为专业扩声，音乐录音和剪接，电台和广播制作以及后期制作中应用，D5的出现使得福斯特专业DAT录音机家族中增添了新成员，它不单是多功能的制作工具，还是专为使DAT工作更加容易，更快捷甚至更好的设计。

    话筒部分：

    话筒选用的是世界著名话筒生产厂家AKG公司的产品。AKG公司座落于奥地利的维也纳是世界著名的"音乐之都"。

    自1947年成立以来，AKG不断埋首于产品研究和发展，现已成为国际性企业，其销售及服务代表遍及全球。

    在我们这套数字录音系统中我们选择的是AKGC3000B大震膜录音话筒它的特点是

    采用25毫米镀金膜片技术，使得C3000B具有出色的瞬态特性。

    A类无变压器式前置放大器电路改善了整个频率范围的线性

    可开关式低频滤波器能降低震动的影响。

    对于高声压级环境下的拾音可使用15DB衰减开关。

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控制室监听部分：

    监听音箱是录音棚不可缺少的一个重要环节，对于录音棚我们选择的是YAMAHAMSP5内置功放监听音箱，YAMAHAMSP5以其靓丽洒脱的形象，和独具匠心的设计，令用户耳目一新。它具有以下特点：

    该款监听为有源监听，6英寸中音单元和1寸高音单元，低频可到80Hz,比其他监听音箱有所扩展，该音箱的最大特点是内置低频切除功能。

    频率响应：40hz--20hz+/-0.1db

    双路放大器：150w/160w

    1英寸防弹布球顶高音，6英寸低音单元

    XLR/1/4"输入插

    声学特性指标设计

    在进行录音声学特性指标设计之前，必须先对对应厅堂的建筑声学指标提出要求，而该要求是土建、装饰、机电方在施工时应加以设计和保障的。如此，才能保证录音室音质。

    即是说：装修设计施工必须进行严格的、科学的"声学装修"，并达到下面各项要求，电声系统才能保证好的音质。而以往容易忽视"声学装修"的重要性,装饰也仅限于进行简单的软包处理，认为这样一来就足够了，其实，离真正的厅堂声学环境要求相距甚远。这样必然造成厅堂录音不好（再昂贵的电声设备，声音效果也不会好！）总之，为达到好的录音室录音音质。

    声学装修是先决条件。

    建筑声学指标要求（声学装修要求）:

    A.背景噪声

    小于或等于NR45

    B.隔声、隔振措施

    厅内应有良好的隔声隔振措施,隔声隔振指标按GB3096-82《城市区域环境噪声标准》居民文教区执行即：昼间50dBA,夜间40dBA。

    C.建筑声学指标

    a、共振、回声、颤动回声、房间驻波、声聚焦、声扩散：

    录音室门窗、吊顶、玻璃、座椅、装饰物等设施不得有共振现象，厅内不得出现回声、颤动回声、房间驻波和声聚焦等缺陷，声场扩散均匀。

    b、混响时间

    混响时间是声学装修中要控制的首要指标，是进行声学装修的精华所在，厅堂音质是否优美，这项指标占决定因素，也是唯一可以用科学仪器加以测量的厅堂声学参数。

    事实上，如不认真对待，混响时间极不易控制到最佳值，许多专业录音室音质不好就是这个原因，也不是简单的软包或地毯就能解决问题的。。

    系统特点

    本套系统由于中央控制台采用20比特A/DD/A转换，使得本套系统动态范围高达132DB，比CD还要高出24DB

    在这套系统中我们采用光纤线和YAMAHA01V相连接实现同时传送8路数字音频信号，省去了以往模拟时代一大把连接线，同时信号在传送过程中以往出现的干扰现象也彻底杜绝。

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自动混音（AUTOMIX）功能

    采用ADAT格式可与目前绝大多数数字录音系统兼容，为今后的交流带来极大方便。

    多种方式的同步功能（包括MTC、MIDICLOCK、SMPTE）可与视频系统实现良好的同步。

    从调音台到多轨音频工作站到母带录音机全部实现数字连接，作到真正意义上的DDD录音标准

    设备选型时作到总体设计方案，设备选型货比三家，该省的要省，关键设备不能省，要保证性能和质量。整套系统我们才花了几万元，作到小投入，大产出。

    综上所述，大连教育学院数字录音系统，在电教节目数字化方面作了一些尝试，作到了线性设备和非线性设备的优势互补，同时也把新技术的成果应用到技术制作上，随着数字技术的进一步发展，电教数字化已成为当今电教技术的发展方向。为了跟进电教技术的发展趋势，适应电教数字化的要求，我们将不断吸纳新技术，增加新设备，使其更趋完美。

柯南

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