我們都知道，人耳對(duì)于聲壓的感知遠(yuǎn)沒有有效做工來的直接

最直觀的表現(xiàn)就是，比起非常大響度的現(xiàn)場(chǎng)，和刺耳的工地現(xiàn)場(chǎng)，我們的耳朵似乎更加

喜歡被“撓癢癢”的感覺，那么，是什么帶來了這種有呼吸起伏的“撓癢癢”的質(zhì)感那？

我覺得比起純粹的電平，更應(yīng)該是這個(gè)電平的”有效做工“

那什么是有效做工那？

這次專欄就來討論下，我們是否利用好了，數(shù)字音頻帶來的大動(dòng)態(tài)范圍優(yōu)勢(shì)

以及，我們是否真的利用好了它

想要用物理介質(zhì)來記錄聲音的歷史，其實(shí)從50年的愛迪生時(shí)代發(fā)明留聲機(jī)之后就開始了

1.唱片

通過將電信號(hào)以物理形式記錄的方式，人們實(shí)現(xiàn)了”保存“聲音這個(gè)行為

但，這個(gè)聲音依舊相較于現(xiàn)代的數(shù)字音頻保存方式依舊有非常的局限性

首先，因?yàn)橥耆锢硇缘目啼?，自然的，在物理上，這個(gè)記錄中可能會(huì)因?yàn)闊崤蛎?/p>

針的磨損等因素導(dǎo)致記錄中發(fā)生噪音，以至于被保存下來，加之因?yàn)檫€原過程多次播放會(huì)

因?yàn)榘l(fā)熱/磨損導(dǎo)致記錄的痕跡變得不再清晰，所以是一種非常古老而受限的保存方式

導(dǎo)致以當(dāng)年技術(shù)保存的音頻本身的“信噪比”非常的小

信噪比，英文名稱叫做SNR或S/N（SIGNAL-NOISE RATIO)，又稱為訊噪比。是指一個(gè)電子設(shè)備或者電子系統(tǒng)中信號(hào)與噪聲的比例。

用dB表示。例如，某音箱的信噪比為80dB，即輸出信號(hào)功率是噪音功率的10^8倍，輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差則是噪音標(biāo)準(zhǔn)差的10^4倍，信噪比數(shù)值越高，相對(duì)噪音越小。

各因素影響信噪比的關(guān)系圖

“噪聲”的廣義的定義就是：“在處理過程中設(shè)備自行產(chǎn)生的信號(hào)”，這些信號(hào)與輸入信號(hào)無關(guān)。

對(duì)于播放器來說，信噪比都是一個(gè)比較重要的參數(shù)，它指音源產(chǎn)生最大不失真聲音信號(hào)強(qiáng)度與同時(shí)發(fā)出噪音強(qiáng)度之間的比率稱為信號(hào)噪聲比，簡(jiǎn)稱信噪比（Signal/Noise），通常以S/N表示，單位為分貝（dB）。對(duì)于播放器來說，該值當(dāng)然越大越好。

響度：

單位為分貝（dB），

因?yàn)檎诒涡?yīng)的存在，要將一個(gè)聲音的動(dòng)態(tài)完全釋放，并能夠被人耳認(rèn)知，需要在排除底噪的響度的前提下去將整體響度拉到一個(gè)能夠完全釋放一個(gè)音頻動(dòng)態(tài)的響度

換而言之：有效電平范圍=? 信號(hào)響度-底噪響度（NOISE）

如果你希望一個(gè)還原播放的聲音要能被以80db還原，而環(huán)境噪音在20db，你可能會(huì)需要將他的響度推到100db以上

這就意味著，在用唱片和早年的磁帶機(jī)想要還原一個(gè)聲音，我們通常會(huì)在后級(jí)添加非常多的電平以使得整體信噪比變得非常高。

但我們也知道，過度對(duì)一個(gè)信號(hào)增益會(huì)讓一個(gè)音頻變得“臟”而“熱”，所以這種做法導(dǎo)致那個(gè)年代的存儲(chǔ)介質(zhì)在還原聲音的時(shí)候存在非常多的失真和不確定因素

2.磁帶

磁帶是一種用于記錄聲音、圖像、數(shù)字或其他信號(hào)的載有磁層的帶狀材料，是產(chǎn)量最大和用途最廣的一種磁記錄材料。通常是在塑料薄膜帶基（支持體）上涂覆一層顆粒狀磁性材料或蒸發(fā)沉積上一層磁性氧化物或合金薄膜而成。曾使用紙和賽璐珞等作帶基，現(xiàn)主要用強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好和不易變形的聚酯薄膜。

錄音機(jī)的磁頭實(shí)際上是個(gè)蹄形電磁鐵，兩極相距很近，中間只留個(gè)狹縫。整個(gè)磁頭封在金屬殼內(nèi)。錄音磁帶的帶基上涂著一層磁粉，實(shí)際上就是許多鐵磁性小顆粒。磁帶緊貼著錄音磁頭走過，音頻電流使得錄音頭縫隙處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、方向不斷變化，磁帶上的磁粉也就被磁化成一個(gè)個(gè)磁極方向和磁性強(qiáng)弱各不相同的“小磁鐵”，聲音信號(hào)就這樣記錄在磁帶上了。

放音頭的結(jié)構(gòu)和錄音頭相似。當(dāng)磁帶從放音頭的狹縫前走過時(shí)，磁帶上“小磁鐵”產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過放音頭的線圈。由于“小磁鐵”的極性和磁性強(qiáng)弱各不相同，它在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁通量也在不斷變化，于是在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，放大后就可以在揚(yáng)聲器中發(fā)出聲音。

直觀結(jié)論：似乎模擬類存儲(chǔ)介質(zhì)都不可避免的會(huì)有非常大的本底噪音影響，導(dǎo)致如果在回放階段試圖將音量推進(jìn)一個(gè)可“辨識(shí)”的范圍，需要額外推出更多的電平才能達(dá)到，所以會(huì)導(dǎo)致的是， 為了聽清一個(gè)原本在-40db上下的響度，你可能會(huì)需要將它的響度推至-60db以上，這樣就會(huì)導(dǎo)致headroom非常，非常的小，以至于非常容易觸及peak.

反觀數(shù)字環(huán)境 也就是pcm編碼

脈沖編碼調(diào)制是70年代末發(fā)展起來的，記錄媒體之一的CD，80年代初由飛利浦和索尼公司共同推出。脈碼調(diào)制的音頻格式也被DVD-A所采用，它支持立體聲和5.1環(huán)繞聲，1999年由DVD

脈沖編碼調(diào)制

討論會(huì)發(fā)布和推出的。脈沖編碼調(diào)制的位深度，從14-bit發(fā)展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采樣頻率從44.1kHz發(fā)展到192kHz。PCM脈碼調(diào)制這項(xiàng)技術(shù)可以改善和提高的方面則越來越來小。只是簡(jiǎn)單的增加PCM脈碼調(diào)制位深度和采樣率，不能根本的改善它的根本問題。其原因是PCM的主要問題在于：

（1）任何脈沖編碼調(diào)制數(shù)字音頻系統(tǒng)需要在其輸入端設(shè)置急劇升降的濾波器，僅讓20Hz-22.05kHz的頻率通過（高端22.05kHz是由于CD44.1kHz的一半頻率而確定）。

（2）在錄音時(shí)采用多級(jí)或者串聯(lián)抽選的數(shù)字濾波器（減低采樣頻率），在重放時(shí)采用多級(jí)的內(nèi)插的數(shù)字濾波器（提高采樣頻率），為了控制小信號(hào)在編碼時(shí)的失真，兩者又都需要加入重復(fù)定量噪聲。這樣就限制了PCM技術(shù)在音頻還原時(shí)的保真度。

我們知道 數(shù)字環(huán)境因?yàn)榫幋a后的波形信號(hào)排除了模擬環(huán)境不可控的干擾，導(dǎo)致它能保證到一個(gè)非常大的信噪比，甚至是完全沒有底噪，

所以，能保證一個(gè)非常充足的動(dòng)態(tài)范圍供錄音，傳輸使用

16bit=96db? ? ? ?20bit=112db? ? ?24bit=144db? ? 32bit=192db

32浮點(diǎn)=224db?

但是？

問題來了

我們真的用得到這么大的動(dòng)態(tài)范圍嗎？

如果有錄音經(jīng)驗(yàn)的人應(yīng)該會(huì)有一個(gè)概念，

比起去檢測(cè)一個(gè)錄音電平的總量大小，通過觀測(cè)rms的大小來錄音可以獲得一個(gè)

有更充足后期空間的錄音波形

這是為什么那？

這就要開始討論有效電平和總電平了????

通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，通常而言，錄音階段的電平雖然因?yàn)橛性挿藕蛿?shù)字環(huán)境響度提升的影響，能夠讓這部分錄入時(shí)非常微小的電平比較容易達(dá)到一個(gè)耳朵可聞的響度，但用這種方式提升出來的電平本身是不會(huì)直接增加一個(gè)波形文件本身的rms，也就是一個(gè)波形的起伏

所以會(huì)導(dǎo)致這部分除了將原本音頻推出更多原本很微小的的低頻/高頻信息外

并不會(huì)實(shí)質(zhì)性給音頻收入的內(nèi)容增加更多”有效信息“

因?yàn)槿硕鷮?duì)于中頻的感受遠(yuǎn)比高低頻敏感的多

加上因?yàn)閴褐圃诨旌狭朔浅６嗤ǖ赖囊纛l信息后，因?yàn)?/p>

遮蔽效應(yīng)，同樣頻率上共同發(fā)出的音頻并不會(huì)互相提升聽感，反而會(huì)讓原本需要突出的”主要聲“變得更加不明顯

的原因，實(shí)際上在非常多軌道音頻的混縮作業(yè)中，都會(huì)給到壓縮器給每個(gè)不同的樂器/聲源

加上,以cd標(biāo)準(zhǔn)的16bit中，總動(dòng)態(tài)總量為96db，所以

留給人聲的動(dòng)態(tài)大概也就在20-24db上下，所以過度去用后級(jí)的話放/數(shù)字推子去增加一個(gè)人聲/主奏的響度實(shí)際在提升它的聽感方面反而會(huì)讓它更加的”壓縮感“而”干煸“

整點(diǎn)法子：1.對(duì)想要的音響效果做出預(yù)期，盡力在錄音/音源階段解決一個(gè)聲音的音響效果，后期只需要對(duì)其進(jìn)行小程度的壓縮/均衡即可

2.在前級(jí)的增益上，我們應(yīng)該選擇性的不要把話放的增益推的過"熱”，為音頻保留足夠的“動(dòng)態(tài)余量(headroom）”

3.其實(shí)不需要太糾結(jié)錄音的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元本身的品質(zhì)，以錄音來說，96db的動(dòng)態(tài)已經(jīng)足夠于90%的人能控制的響度范圍，反而是一些控制噪音/環(huán)境混響，如果沒有特殊需求就錄制單聲道就行了，以及如果覺得控制不住情緒會(huì)噴麥/錄音太用力，記得在鏈路上添加limter

這些細(xì)節(jié)更能增加錄音的成功率