stringtranslate.com

Цифровая запись

Уровни звука отображаются на цифровом диктофоне ( Zoom H4n )

При цифровой записи аудио- или видеосигнал преобразуется в поток дискретных чисел , представляющих изменения во времени давления воздуха для звука или значений цветности и яркости для видео. Этот числовой поток сохраняется на запоминающем устройстве. Для воспроизведения цифровой записи числа извлекаются и преобразуются обратно в исходную аналоговую аудио- или видеоформу, чтобы их можно было услышать или увидеть.

В правильно подобранной паре аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) аналоговый сигнал точно восстанавливается в пределах ограничений теоремы выборки Найквиста-Шеннона , которая определяет частоту дискретизации и квантования. ошибка зависит от разрядности аудио или видео . Поскольку сигнал сохраняется в цифровом виде, при условии правильного обнаружения и исправления ошибок запись не ухудшается в результате копирования, хранения или помех.

График

Процесс

Запись

  1. Аналоговый сигнал передается от устройства ввода на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).
  2. АЦП преобразует этот сигнал, многократно измеряя мгновенный уровень аналоговой (аудио) волны, а затем присваивая каждой точке измерения двоичное число с заданным количеством бит (длиной слова). Чем больше длина слова, тем точнее представление исходного уровня звуковой волны.
  3. Частота, на которой АЦП измеряет уровень аналоговой волны, называется частотой дискретизации или частотой дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем выше верхняя звуковая частота оцифрованного аудиосигнала.
  4. АЦП выводит последовательность цифровых аудиосэмплов, которые составляют непрерывный поток 0 и 1.
  5. Эти двоичные числа хранятся на носителях записи, таких как магнитная лента , жесткий диск , оптический привод или в твердотельной памяти .

Воспроизведение

  1. Последовательность чисел передается из хранилища в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).
  2. ЦАП преобразует числа обратно в аналоговый сигнал, объединяя информацию об уровне, хранящуюся в каждой цифровой выборке, восстанавливая таким образом исходную аналоговую форму сигнала.
  3. Этот сигнал усиливается и передается на громкоговорители .

Запись битов

Методы записи на коммерческие носители

Для цифровых кассет головка ленты движется вместе с лентой, обычно в конфигурации спирального сканирования , чтобы поддерживать достаточно высокую скорость, чтобы поддерживать биты приемлемого размера.

В технологиях записи оптических дисков, таких как CD-R , лазер используется для изменения оптических свойств слоя красителя носителя. Для считывания этих рисунков используется более слабый лазер.

Параметры производительности

Размер слова

Количество бит, используемых для представления аудиосигнала, напрямую влияет на результирующий шум или искажения в записи. [а] [54]

Частота дискретизации

Как утверждается в теореме выборки Найквиста-Шеннона , чтобы предотвратить наложение спектров , аудиосигнал должен дискретизироваться со скоростью, по крайней мере, в два раза превышающей частоту самой высокочастотной составляющей в сигнале. Для звука музыкального качества наиболее распространены частоты дискретизации 44,1 и 48 кГц.

Основная запись может выполняться с более высокой частотой дискретизации (т. е. 88,2, 96, 176,4 или 192 кГц). Записи PCM высокого разрешения были выпущены на DVD-Audio (также известном как DVD-A), DualDisc (с использованием слоя DVD-Audio) или High Fidelity Pure Audio на Blu-ray. Кроме того, можно выпустить запись с высоким разрешением в виде несжатого файла WAV или сжатого без потерь файла FLAC [55] (обычно 24 бита) без понижающего преобразования . Остаются споры о том, приносят ли более высокие частоты выборки какую-либо поддающуюся проверке пользу потребительскому продукту. [56]

Если компакт-диск ( стандарт CD Red Book — 44,1 кГц, 16 бит) должен быть создан из записи с высоким разрешением, запись должна быть преобразована с понижением частоты до 44,1 кГц. Это делается в рамках процесса мастеринга .

Начиная с 1980-х годов музыка, записанная, микшированная или обработанная в цифровом формате, часто маркировалась с использованием кода SPARS, чтобы описать, какие процессы были аналоговыми, а какие — цифровыми. Поскольку цифровая запись стала почти повсеместной, коды SPARS теперь используются редко.

Исправление ошибок

Одним из преимуществ цифровой записи перед аналоговой является ее устойчивость к ошибкам. Когда сигнал находится в цифровом формате, он не подвержен потерям при копировании. Вместо постепенной деградации, наблюдаемой в аналоговых медиа, цифровые медиа подвержены эффекту обрыва .

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Намеренно добавленное сглаживание в процессе записи превращает искажения квантования в шум.

Рекомендации

  1. ^ «Патент US2272070: Электрическая система сигнализации» (PDF) . Патентное ведомство США . Проверено 23 декабря 2017 г.
  2. ^ Робертсон, Дэвид. Алек Ривз 1902–1971 Privateline.com: История телефона. Архивировано 11 мая 2014 г. на Wayback Machine, по состоянию на 14 ноября 2009 г.
  3. ^ abcdefghijklm Томас Файн (2008). «Рассвет коммерческой цифровой записи» (PDF) . Журнал АРСК . 39 (1): 1–17.
  4. ^ СП Бун, СП, Петерсон Р.Р.: Сигсали - Начало цифровой революции, доступ 14 ноября 2009 г.
  5. ^ Патент США 2605361, К. Чапин Катлер, «Дифференциальное квантование сигналов связи», подан 29 июня 1950 г., выдан 29 июля 1952 г.
  6. ^ «Первый компьютерный музыкант». 9 июня 2011 г.
  7. ^ Джеймс Р. Джейнесик (2001). Научные устройства с зарядовой связью. СПАЙ Пресс. стр. 3–4. ISBN 978-0-8194-3698-6.
  8. ^ Уильямс, JB (2017). Электронная революция: изобретая будущее. Спрингер. стр. 245–8. ISBN 9783319490885.
  9. ^ «Патент США 3501586: Аналого-цифровая и оптическая фотографическая система записи и воспроизведения» (PDF) . Патентное ведомство США.
  10. ^ "Д/Д/Денон" (PDF) . Студийный звук . Июль 1988 года . Проверено 06 апреля 2023 г.
  11. ^ «青木望, コロムピア・ニューサウンド・オーケストラ – 幻想組曲 日本 (1972, Gatefold, винил)» . Дискогс .
  12. ^ Каммиски, П.; Джаянт, Никил С.; Фланаган, Джеймс Л. (1973). «Адаптивное квантование при дифференциальном ИКМ-кодировании речи». Технический журнал Bell System . 52 (7): 1105–1118. doi :10.1002/j.1538-7305.1973.tb02007.x.
  13. ^ "И. С. Бах, Гельмут Риллинг - Органные произведения (1983, винил)" . Дискогс .
  14. ^ abcd «Журнал по искусству производства звукозаписей» Soundstream: введение коммерческой цифровой записи в Соединенных Штатах».
  15. ^ «Том Стокхэм и цифровая аудиозапись». Архивировано из оригинала 5 марта 2002 г.
  16. ^ "Sony PCM-1 на thevintageknob.org" .
  17. ^ «Портал Sony Group - История Sony, глава 7. Превращение цифрового звука в реальность» .
  18. ^ abc "Система цифрового аудио мастеринга 3M 1978 года" . НьюБэй Медиа, ООО. 1 сентября 2007 года . Проверено 23 декабря 2017 г.
  19. ^ "Дискография Арчи Шеппа" . www.jazzdisco.org . Проект джазовой дискографии . Проверено 22 декабря 2017 г.
  20. ^ Пенчанский, Алан. «Аудиофильские лейблы — список растет». Рекламный щит, 20 мая 1978 г., 50.
  21. ^ "Афиша". 21 июля 1979 г.
  22. ^ «Портал Sony Group - История Sony, глава 10, Студийные записывающие устройства становятся цифровыми» .
  23. ^ «Ранние цифровые записи на видеокассете PCM / U-matic и Betamax». 3 февраля 2014 г.
  24. ^ Цифровой аудиопроцессор PCM-1610
  25. ^ «Хольст, Гендель, Бах / Феннелл, Cleveland Symphonic ... - Telarc: TRC-80038 — купить в ArkivMusic». www.arkivmusic.com . Проверено 9 апреля 2018 г.
  26. ^ "Запись дискографии". thespco.org . 18 февраля 2014 года . Проверено 9 апреля 2018 г.
  27. ^ «Аарон Копленд, Чарльз Айвз / Дирижер Денниса Рассела Дэвиса, Камерный оркестр Святого Павла - Аарон Копленд: Аппалачская весна - Чарльз Айвз: Три места в Новой Англии» . Дискогс .
  28. Джон Брим (28 января 2018 г.). «Камерный оркестр Святого Павла получил премию Грэмми за лучшее камерное исполнение» . Звездная Трибьюн . Ранее SPCO получила премию Грэмми в 1980 году в той же категории за исполнение песни Денниса Рассела Дэвиса «Копленд: Аппалачская весна; Айвз: три места в Новой Англии».
  29. ^ Пик, Ганс; Бергманс, Ян; Ван Хаарен, Джос; Туленаар, Фрэнк; Стэн, Сорин (2009). Истоки и преемники компакт-дисков (серия исследовательских книг Philips, том 11) . Springer Science+Business Media BV с. 10. ISBN 978-1-4020-9552-8.
  30. ^ "Первый прототип компакт-диска Philips" . Dutchaudioclassics.nl. 22 декабря 2017 г.
  31. ^ ab "Philips Pinkeltje - предварительная версия CDM0 - DutchAudioClassics.nl" .
  32. ^ "Герберт фон Караян Штраус eine Alpensinfonie & Metamorphosen Hybrid Stereo, японский импортный SACD" .
  33. ^ Николс, Роджер. «Я не могу угнаться за всеми форматами II». Роджер Николс. Архивировано из оригинала 20 октября 2002 года . Проверено 23 декабря 2017 г.
  34. ^ Шерли, Нил. «Продюсер саундтрека к фильму «Звездный путь: фильм» раскрывает подробности о выпуске новой музыки» . TrekMovie.com . Проверено 23 января 2023 г.
  35. ^ Форд, Хью (январь 1980 г.). «Цифровая запись – в следующем году?» (PDF) . Студийный звук . стр. 40–41.
  36. ^ «Что такое компакт-диск (CD)? - Определение с сайта WhatIs.com» .
  37. ^ "РЕТРО ОБЗОР Цифровой рекордер с открытой катушкой Mitsubishi X-80" . Сентябрь 1999 г. Архивировано из оригинала 07 марта 2021 г.
  38. ^ "Цифровой записывающий процессор Sony PCM-F1 1981 года" . Сентябрь 2007.
  39. ^ «Атака обнаружена».
  40. ^ ab «Какие первые альбомы были выпущены на компакт-диске?».
  41. ^ «ABBA - Посетители (Прототип (2), Red Face, компакт-диск)» . Дискогс .
  42. ^ "Питер Гэбриэл".
  43. ^ Боуман, Даррелл (2 сентября 2016 г.). Знакомство с Питером Гэбриэлом: спутник слушателя. ISBN 9781442252004.
  44. ^ Примечания к компакт-диску
  45. ^ Британская энциклопедия - Компакт-диск . Компакт-диск Deluxe Edition 2003 г.
  46. Мендоса, Альваро (4 октября 2017 г.). «История компакт-дисков, классическая музыка и лос-ойдос-дель-эксито» Альваро Мендоса». MercadeoGlobal (на испанском языке) . Проверено 16 сентября 2021 г.
  47. ^ "El mundo conmemora los 25 años de la aparición del CD" . Cooperativa.cl (на испанском языке) . Проверено 16 сентября 2021 г.
  48. ^ "История Синклавира" . 500sound.com . Проверено 9 апреля 2018 г.
  49. ^ «Разработан компакт-диск (CD): История информации» . www.historyofinformation.com . Проверено 23 апреля 2024 г.
  50. ^ «Какие первые альбомы были выпущены на компакт-диске?» Кодак Оцифровка . Проверено 23 апреля 2024 г.
  51. ^ «Служба цифрового аудиорадио (DARS)» . Университет Сан-Диего. Архивировано из оригинала 15 октября 2009 г.
  52. ^ Петерсон, Джордж; Робайр, Джино [ред.] (1999). Алесис АДАТ: Эволюция революции . Миксбуки. п. 2. ISBN 0-87288-686-7 . 
  53. ^ "Запись "La Vida Loca". Журнал Mix, ноябрь 1999 г. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 г.
  54. ^ Кес Шухамер Имминк (март 1991 г.). «Будущее цифровой аудиозаписи». Журнал Общества аудиоинженеров . 47 : 171–172. Основной доклад был представлен на 104-м съезде Общества аудиоинженеров в Амстердаме во время празднования золотого юбилея общества 17 мая 1998 года.
  55. ^ Коулсон, Джош. «ФЛАК-новости». flac.sourceforge.net . Проверено 9 апреля 2018 г.
  56. ^ «Основы цифрового аудио: частота дискретизации звука и разрядность» .