目前在錄音工程中是否還存在完全無損的模擬系統?
個人理解,在上個世紀使用磁帶和黑膠的年代裡,錄音對聲音的記錄是以一種無損、模擬的方式進行的,直接將聲音模擬採樣後記錄在用於儲存模擬信號的介質中。但目前的數字化製作已經普及,據個人理解目前錄音就算使用 DASH 格式也依然是經歷了模數轉換的過程的,也就意味著存在損失不再是真無損,那麼當前在各種錄音工程中是否還存在無損的系統呢?以及在數字化時代音頻追求完全無損、模擬,是否有意義?
所謂無損的概念,指且僅指「壓縮和解壓縮過程沒有信號損失」,跟錄音 / 採樣過程一毛錢關係都沒有。
目前——乃至未來較長的一段時間——任何錄音 / 採樣過程都不可能做到完全沒有損失。
謝邀,雖然技術題不是我這種半路出家的強項。
不過從解決問題出發一向是我的風格。題主的問題非常有意思,認為「無損」即「模擬」。
其實無損確實是一個非常廣義的形容詞,比如像那位匿名答主回答的到量子物理學。但是這略微超出了我們要討論的內容。對於題主的問題,我的回答是:應該是有,但是我沒見過。對於一個國都沒出過幾次的年輕人來說,閱歷淺實在是致命傷。但是我猜測世界上應該還是有保留著一整套模擬錄音時代的設備的地方,不管是棚子還是超級發燒友。但是還在出作品的我是真不知道了,希望別的朋友補充一下。
另外關於題主更深層次的想法,拋開概念上的問題,我認為題主確實是在追求「無損」。尤其是模擬時代的無損。
這無可厚非,我們都知道模擬信號是不經過數模轉換的,直接從機械振動轉變成的電信號。但是這當然不是無損,因為這就是第一次有損轉換。然後再轉換回機械振動,以聲波形式開始傳遞。而後我們接受聲音的元件是什麼?耳朵。機械振動的聲音又通過什麼傳遞到耳朵?空氣。但是空氣傳聲過程中有沒有損失?有。損失了多少?如果你置身於奧菲爾德的無聲密室里,就算密室里充斥著空氣,你也不會從密室裡面的一對兒音箱聽到好聽的音樂。聲學裝修又決定了一部分損失。再往下說就是生物學和微觀物理學範疇了,而錄音混音作為一門應用學科而非研究型學科,並不需要去知道那麼多。也可以很不要臉的說一句如果以後科學家研究出來點什麼,我們學就是了。那麼就算是模擬時代,我們聽到的音樂中間損失了幾次(不考慮人為的失真)?答案是起碼3次。無損嗎?Not at all.
所以說到這裡,題主已經明白了,在模擬時代我們聽到的音樂根本不是無損的。但是不可否認模擬的失真聲音是好聽的,是符合人類心理聲學的。這也是為什麼全世界都進入了數字時代獨獨音頻行業還在追捧模擬設備。所以從這一點來說,題主追求「無損的模擬」是正確的,人之常情。
時代在更替,從刀耕火種到工業革命,從模擬時代到數字時代,但是不變的是人。就算未來發展出了比數字技術更優越、更先進的技術,音頻行業會不會認可和應用它們也是兩說。畢竟形容聲音的無非就那麼幾個形容詞。音頻行業的發展前景是x.1,是環繞聲,是VR甚至更科幻的內容。但是無論如何,想要改變人類的審美,恐怕得是很長很長一段時間了。個人理解目前不存在所謂的完全無損的錄音。我們用的麥克風因為頻響曲線不同不能完全還原出真實的聲音。模擬時代我們用的調音台、開盤機也都會對音色產生影響。而數字時代哪怕是目前最新的DSD技術也是在ADDA層面無限接近原來的聲音,減少數模轉換過程中造成的「失真」
其他回答都已經非常中肯和全面了,我就只就有損無損做一個解釋。
所謂有損就是指信號在處理過程中,產生了損失,或者說產生了變化。即輸出信號和輸入信號相比有差異,而且這種差異是在循環這種操作過程中可以累加的。
所謂無損就是指信號處理過程中,沒有產生損失,即處理前後信號比照沒有出現任何變化。
看一下模擬信號的處理:是通過電壓信號對聲音引起的物理振動進行模擬。這個過程中會引入許多干擾,如線路電阻發熱導致的熱雜訊,黑膠刻錄中的機械損耗、探針因自身質量引起的慣性造成對高頻振動信號捕捉的損失、磁帶自身磁通量的限制等等……上述這些,都會引入失真,造成音質受損。而且這種受損是會隨著重複循環操作而累加的。這也是為什麼模擬時代在專業領域,翻錄三次以後基本音質就不被認可的原因,也是為什麼發行唱片要製作母盤作為灌制的唯一來源,為什麼黑膠唱片中原版母盤壓制的價格要遠遠高於數次翻制的唱片的原因。
數字處理過程中會經歷一個模/數,數/模轉換的過程。這個過程中將模擬信號柵格化(脈衝化),變成數字的字元進行編碼,而後在回放端又將刪格化的編碼信號回放成線性的模擬信號。因為這種編碼過程會改變信號原有的線性(連續性)特質,因此,在模擬與數字的轉換過程中,會引入非線性失真和量化雜訊。
因此,個人覺得題主所問的,其實並非在說模擬沒有失真。因為依據上述內容可以發現模擬非但有失真,而且失真產生的環節和概率是遠大於數字的。但是模擬產生的失真,都是線性的,而數字產生的失真都是非線性的。這或許是這個問題真正想問而未言明的地方吧。
數字域內只要完成了A/D的轉換後,進行數字域內的複製、拷貝和備份,因為都是數字字元的複製,因此理論上不會引入新的損失,因此重複循環翻錄過程是不會有任何失真的疊加和引入的。這也是很多搞不明白的人,一直覺得CD翻錄或者數字版拷貝悻悻然地放不下心的困惑所在。只要數字信號糾錯編碼沒出現什麼大問題,一般數字信號在複製拷貝和備份過程中,是不會有任何損失的。除非你的信號處理不停地在做ADDA轉換。
手機簡答聲音載體介質的從A到比B,產生了變化是否我們就視作有損?比如各類的失真。比如黑膠的節目源如果低頻過於猛烈槽太深回放時跳針(更別說頻率響應寬度了)。比如磁帶消磁,比如儲存介質特性造成的瞬態損失和動態範圍不足是否算作有損?再到回放和轉錄copy部分呢?數字音樂在整個錄音——製作——發行——回放,從聲音是不是變化了這個層面來看,好像更無損呢。可以關注幾個參數來考慮是不是無損,本底噪音,瞬態響應,動態範圍,頻率響應,失真。
絕對精確的測量方法是不存在的,這應該是最基本的物理常識。
瀉藥
同意@闞歐禮的答案
手機簡答
引用"聲音載體介質的從A到比B,產生了變化是否我們就視作有損?比如各類的失真。比如黑膠的節目源如果低頻過於猛烈槽太深回放時跳針(更別說頻率響應寬度了)。比如磁帶消磁,比如儲存介質特性造成的瞬態損失和動態範圍不足是否算作有損?再到回放和轉錄copy部分呢?"數字化中有兩個非常重要的指標,叫做採樣頻率,和採樣深度。
把連續的模擬信號在一秒鐘內切成上萬個採樣點,並測量每個點的數據,這就是A-D過程。
那麼,問題來了,無論是模擬也好,數字也罷,都是使用了話筒這一換能元件,將聲波的機械振動轉化為電信號。
那麼這種轉化是對原始的聲音信號的機械振動,也就是聲源對空氣的振動進行了有損處理的。
如果不考慮這裡是否有損,僅考慮模擬音頻電信號在記錄中是否有損,我只能說目前不存在這種系統的。
模擬信號就真的是連續的嗎?
那電子又是什麼呢?普朗克常量又是什麼呢?
如果有一天我們可以記錄這種微觀級別的每一個點,模擬就不再是連續量,而是離散量了。
也就意味著模擬也是數字化的了。個人理解,在上個世紀使用磁帶和黑膠的年代裡,錄音對聲音的記錄是以一種無損、模擬的方式進行的
你的個人理解不對。模擬和無損沒有關係。
聲音在錄製-&>回放的過程中,音質損失的大頭是拾音器、播放喇叭的頻率響應和諧波失真。與之相比,24位、48000Hz的數字音頻的量化雜訊才幾個分貝?音質瓶頸根本就不在數字化本身這個層面上面。
如果你考慮AD/DA的問題,模擬系統一樣有錄製到介質和從介質讀出時的信號失真,數字系統可沒這種問題。
更何況,如果你覺得24位、48KHz不夠,那就上64位雙精度浮點、96KHz唄!
至於磁帶機,家用卡帶那刺了擦啦的破玩意也配稱得上無損?還是你說廣播電台用的那種巨大盤的磁帶?
完全無損:無意義,並且做不到
我也不扯空氣,不扯粒子,不扯模擬轉換損失,不扯數字採樣損失,只講最發燒的模擬錄音是怎麼損失的。
最頂級的古典錄音,只有三件設備:1,兩軌開盤帶錄音機2,兩台完全一致的話放
3,兩隻完全一致的全指向話筒話筒過話放後直入開盤機。假設你聽的拷貝帶是一比一速複製的同規格母帶,那麼最極致的回放設備,也是只有三件1,兩軌道開盤機2,小功率分體單端單管後級(這幾個限定條件缺一都不算極致)3,超低Q全頻號角系統(我已經假設你是用的六米管道的極品天鵝背號角可以完整發出126DB的龐大聲壓)那麼,存在三個影響音質的地方
以最苛刻的馬勒的錄音為例,樂隊規模超過了一千人1,能夠覆蓋如此超大編製樂隊的直達聲(注意不是七拐八繞的空間混合反射聲)指向範圍的全指向話筒,地球上沒製造出來
2.能夠滿足如此要求的大動態範圍的話放,地球上沒製造出來3,錄音磁頭接觸磁帶的表面寫入的瞬間,會產生獨特的磁失真,原因在幾十年前就找到了,但解決的辦法目前地球上沒有欣慰的是,
1,能滿足如此錄音需求的記錄設備,很早就有!兩英寸寬高速磁帶錄音機,密度和動態範圍超越如今最頂級的數字錄音系統。2,如果音樂內容沒有達到如此苛刻要求的程度,確實這套系統可以近乎無損了。所以,嚴格來講,磁帶系統不無損。錄音時候就已經用技術手段去彌補動態範圍了。如果錄音是無損的,就要前級沒用了。前級就是把錄音過程里壓縮的信號,在重播的時候把信號的擺幅放大來重現動態,實現弱音聽的清,強音不過載。而現場的音樂並不存在弱音聽不清,強音不過載這個問題啊。所以,沒有無損啊。無損?不存在的兄弟。
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