数码时代的音频

hificheng · 发表于 2010-4-8 09:37:09

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数码时代的音频

数码音频的发展

数码音频其实已经有很长很长的一段历史了，当1937年AlecH.Reeves发明了pulse-codemodulation(PCM)时，也许并没有想到日后数码音频技术会成为主流。这一技术实际上成为了日后数码音频技术的基础。而PCM技术最早在1962年电话传送中的使用，可以视为是数字技术在音频上的首次应用。

虽然有了算法基础，但数字音频的发展依赖于很多方面，因此在PCM发明后的几十年里，数码音频技术实际上并没有一下子突飞猛进，而是随着其它技术的发展在慢慢进步。。

在30年代、40年代和50年代，数字技术渐渐发展起来。电子计算机被发明并开始投入实际的使用，晶体管的出现使得集成电路的发展成为可能。而磁鼓、磁盘和磁带技术解决了数字信号的存贮问题。1958年ArthurL.Schawlow发表在《PhysicalReview》上的论文《InfraredandOpticalMasers》，则成为开展激光技术研究的关键论文。

到了70年代，许多必要的关键技术被开发出来并渐渐成熟。1971年，Intel生产出能用于数码音频技术的大规模集成电路。1972年9月，Philips展示了它的光学影碟系统，采用了激光读取机构。同年NipponColumbiaCo.开发了一个基于录像带的PCM录音器。1976年，在美国第一次采用了16位的数字录音。1978年，随着PCM-1的引入，消费市场的PCM录音开始了。

1980年是值得纪念的一年，这一年Philips和Sony的CompactDisc标准被正式确定，也就是我们今天常见的CD了。CD采用了数字PCM技术，16位编码，44,100Hz的采样率，信号以刻蚀的形式存贮在镀铝的塑料盘片上，还采用了激光读取系统，可以说是集过去技术的大成。数码音频由此而正式展开了飞翔的翅膀，进入发展的快车道。

1986年，Sony和Philips开发出DAT（DigitalAudioTape），成为光学CD一种采用磁带的可录解决方案。由版权问题，电子厂商迟迟没有办法推出面向消费者的产品，使得DAT始终成为一种昂贵的高端设备。

1987年，DolbyProLogic采用低成本的集成电路为家庭音箱使用的环绕通道信息编码。

1988年，CD的销量开始超过LP。

1992年是另一个值得纪念的日子，这一年Sony正式开始发售MD（MiniDisc）。MD采用了可擦写的磁光盘技术，由于要在比CD小得多的碟片上存贮同样时间的音乐，MD根据心理声学采用了有损压缩的技术。MD一开始就是面向消费者的，而且具有音质很好的数字录音功能，因此因为版权问题被唱片业告上法庭，最终导致了影响深远的专门针对的数字音频的美国家用录音法。

继而在整个90年代，数字技术飞速的发展，各种数字录音技术、闪存技术、环绕音频技术、DVD、HDTV、DV、数字音频广播等等都得到了长足的进步。

而在90年代后期到现在，由于网络的普及，一种叫MP3的数字音频格式成为最热门也是最有争议的话题。MP3不但把数字音频的特点发挥得淋漓尽致，而且开始动摇了根深蒂固的传统唱片发行模式。从这个角度来说，1997年MP3.COM的成立也可以说是一个标志。到了今天，数码这个概念已经炙手可热，许多大的厂商纷纷推出自己的数码产品。而在网络上，数码音频已经随手可及。可以说，现在我们已经真正进入了一个数码时代。

在这个时代里，多媒体音频由模拟向数字化的转变，无疑是必然的，其影响也是巨大的。

用户能够以更低的成本得到更好的音频质量

模拟时代如果要获得更好的音源，则往往要采用较为昂贵的材料和更为复杂的设计，也因此而极大的增加了产品的成本。但对于数码音频，首先音源的本身质量就不会太差，对于大多数用户来说，即使有很大的改进，他们也未必听得出其中细微差别。对于多媒体声卡而言，由于在机箱内对音频信号的处理和输出都在转向数字，极大的降低了PC内的各种干扰，使音频质量（特别是廉价声卡的音频质量）得到很大的提高。另一个方面，往往只要通过改变采样率、压缩率等方法就可以轻易的改善音质，如提高音频的采样率、降低MP3的压缩率等等就可以了，并不需要付出太昂贵的代价。

用户需求的转变

过去拥有最好音质的厂商无疑就能满足用户的需求。但数码时代的到来，使得厂家可以不再把音质的改进放在首位（例如DolbyLabs，主推技术由降噪转向环绕效果）。实际上用户的需求已经很大程度上在由性能转向功能，过去用户可能最关心的是音质，而进入数码时代后，由于数码音频信号的特点，可以说，音质已经达到了普通用户可以不再计较的程度。

数字音频信号可以通过算法来实现各种效果，而大多数用户都可以很轻易的听出这些效果的不同，如大堂、山洞、水下等，也可以很清楚的听出电影中子弹在耳边飞过的声音，对于他们来说，这些效果无疑要比音质更令他们好奇、惊叹和向往。现在来看，一个产品，如果它缺乏普通用户喜欢的重要功能（如各种均衡效果、AC-3解码等），即使它的音质再好，用户的接受度也是有限的。

hificheng · 发表于 2010-4-8 11:43:22

版权问题更多

版权的问题其实是一直以来都存在的，在模拟时代，这个问题其实不算太过严重，因为模拟信号经过复制后，质量不可避免的会下降，多次的复制更会使音质最终无法接受。对于家庭来说，也不可能去购置昂贵的设备去进行专业级的复制。盗版的复制主要是来自于有实力的盗版商。

进入数码时代以后，因为数码信号可以轻松的复制而几乎没有音质损失，所以即使是家庭也可以很容易的复制出素质很高的音频产品。如果数码音频产品在家庭范围内可以被广泛的流传和复制的话，音频工业将会面临致命的打击。出于对数码复制技术的忧虑，在唱片公司和数码音频巨头Sony的官司之后，美国国会于1992年通过了家用录音法（AudioHomeRecordingRightsAct），简称AHRA。主要从以下几个方面保护音乐唱片：

1、对数字音频设备的约束。法案禁止进口、生产和销售任何没有结合能阻止二次数字拷贝的技术控制装置的数字音频录音设备。（这里的技术控制装置指SerialCopyManagementSystem即连续复制管理系统，简称SCMS。或其它等效的系统）

2、对版权所有者的补偿。因为这些新技术造成不可避免的非法复制后果，作为一种给版权所有者的补偿方法，法案要求数字音频录音设备、空白磁带、碟片或其它平台的生产商和进口商必须按价格支付一定百份比到一个版税机构，分配到版权所有者那里。这一机制由版权登记管理，并预备解决争端。

3、对非商业用途的家用磁带录音的有限豁免。

数码时代的音频本站：楚狂？？即使是这样，要全面杜绝数字音乐的侵权行为，显然是不太可能的，光是无处不在MP3就让RIAA大为头疼了。

但从另一角度来说，数码信号却使得音乐的保护更加方便和简易，通过特定的算法对数字信号进行加密非常容易，但要解出来却颇费周折。实际上，要是加密做得很好的话，即使是能进行复制和传送，但得到的音乐却是无法播放的。这比起能复制就能听的模拟信号来，无疑也是一个进步。数码信号中还可以轻易的加入各种信息如版权、作者等，对于传播的监控也比过去容易。

从长远来看，数码音频的普及将会使得关于版权保护的法律进一步制定或修改。

音频全面走向网络，自由、开放平等

数码音频的文件可以轻易的传送，还可以通过压缩使得体积变小，使传送更为有效和快速。所以，数码音频技术的发展，使得音乐和网络的结合前所未有的紧密，而网络也成为音乐传播的最快捷、最便宜的途径。以往在美国或香港出了新的音乐唱片，往往要通过很长的时间才能够买到，但是今天通过网络，我们却可以第一时间试听、下载或购买。

虽然在数码时代，对音频硬件的修改和重新设计都没有以前那么容易，但对音频信号的修改制作却极为简便。通过简单的软件，甚至普通的用户也可以产生、修改和设计音乐及音频产品。还可以把这些音频作品与别人交流。

通过网络，数码音频的交流和发布变得极为方便与快速，独立的音乐制作人和小型工作室（甚至是普通的个人）可以不用再受唱片公司的限制而直接在网络上发布音乐，并可以通过网络收费，真正使得音乐成为自由、平等、开放的跨国语言。

通过网络，我们还可以实时的点播歌曲和进行的互动交流，而这一切只有数码音频技术才可能做得到。

不管怎么样，数码时代的音频，将给我们的生活和音乐享受带来全新的改变！

君心似水 · 发表于 2010-4-10 12:02:17

很好！支持陈老师:handshake！

hificheng · 发表于 2010-4-12 12:39:15

:handshake:handshake

splitter · 发表于 2010-5-7 15:58:59

欣赏！学习！

杨玉鹏 · 发表于 2010-5-9 14:25:46

恭喜好友！！！:loveliness:

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