| 标题 | 密纹唱片数字化有关技术问题的探讨 |
| 范文 | 李若滨 肖红 收稿日期：2011－05－25 〔摘要〕音频数字化是音像资料数字化领域里的重要组成部分，音频中的唱片历史悠久发行量大，保留着很多珍贵的时代录音，越来越受到后人的关注，其数字化方式方法也很特殊，本文简要地回顾了唱片的历史，介绍其录音特性，给出密纹唱片录音参数的国际标准，重点研究密纹唱片数字化采集过程中的频率响应均衡问题和音频采集卡参数测试概况。 〔关键词〕音频；密纹唱片；数字化；频率响应 DOI：10．3969／j．issn．1008－0821．2011．08．036 〔中图分类号〕G255.73 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008－0821（2011）08－0145－03 Discussion of the Digitation of Dense-line Gramophone Readers Li Ruobin Xiao Hong （The National Library，Beijing 100081，China） 〔Abstract〕Frequency digitization composes an important part in the field of digitization of the audio-visual data.Gramophone records have a long-standing history and their distribution numbers have been big. Therefore, gramophone records have kept a lot of valuable record of the time and attracted more and more concern from the latter generations.The method of digitizing the records is also very special.We have briefly reviewed in this article the history of gramophone records,introduced their characteristics with reference to the international standards for the recording of dense-line records. We have specially studied the balance problem of frequency corresponding in the process of collecting the digitized dense-line gramophone records and studied the general situation of the test of frequency collective card. 〔Key words〕audible frequency;dense-line gramophone records;digitization;frequency correspondence 1 唱片的历史 唱片是历史上最早用来存储音频信号的载体，也是能够大批量生产的产品，唱片的历史可以追溯到100多年前。留声机是由美国的T.A.爱迪生于1877年发明，用机械刻录的方法，将声音信号记录在载音体上，当时使用载音体为圆筒形锡箔，后发展为蜡筒，直到1900年才出现圆盘形唱片。1925年3月CBS在纽约大都会歌剧院录制的千人合唱“救世主今夜降生”是世界第一张大规模商业录音，我们常见形式的留声机则是由德国人柏林纳发明，其后大规模的唱片录音和生产才正式开始。 20世纪50年代之前，主流是每分钟78转的唱片，这种唱片纹理较粗，转速快，一面唱片只能录很少的内容，一部2个小时的歌剧要用十几张唱片才能录下来，而且全部都是单声道。尽管如此78转唱片也给我们留下了时代的珍贵录音，如托斯卡尼尼1937年指挥纽约爱乐乐团演奏的被认为一直无人超越的贝多芬第七交响曲音乐会录音；1938年瓦尔特指挥维也纳爱乐演奏马勒第九交响曲的音乐会录音；1944年富尔特温格勒指挥维也纳爱乐演奏贝多芬英雄交响曲的传奇录音等等。 密纹唱片是1949年出现的，每分钟331/3Ｗ，英文名字是Long Playing Record，所以人们经常称密纹唱片为LP，这种唱片纹理很细，单面可以录制超过30分钟以上的音乐，虽然立体声录音和播放技术在20世纪40年代末已经出现，但直到1958年，立体声密纹唱片才商业化。还有一种是每分钟45转的密纹唱片，因为拥有量小没有普及，主流的还是331/3Ｗ的密纹唱片。 历史回顾：1931年美国无线电公司（RCA）实验成功每分钟331/3Ｗ的密纹唱片(LongPlay，简称LP)。最早唱片转速为每分钟78转，密纹唱片试制成功后，每分钟331/3Ｗ，大大延长了播放时间，在材料上由于氯醋共聚树脂代替了紫胶树脂，唱片的颗粒变细，微小的振动也能录制下来，这样高保真的效果得到进一步体现。 1945年英国台卡公司用预加重的方法扩展高频录音范围，录制了78转／分的粗纹唱片 (StandardPlay，简称SP)。 1948年美国哥伦比亚公司开始大批量生产331/3Ｗ的新一代密纹唱片(Microgroove)，成为唱片发展史上具有划时代意义的大事。而RCA也推出自己的另一套系统——45转的EP(ExtendedPlay)与之抗衡。 2 密纹唱片的录音特性 现在密纹唱片的材料是由氯乙烯－醋酸乙烯共聚树脂为原料制成，具有优异的电声性能，频率响应优于30～12 000赫兹，总谐波失真小于2%（录音频率1 000赫兹、录音速度7厘米／秒），动态范围在40～50分贝以上，可见，密纹唱片能高保真地重现语声和乐声的全部频带，其放音效果可以和调频广播相媲美。 唱片制作先在唱片原版胶片刻纹，刻纹后制成镍版，然后再用镍版压制唱片。刻纹头是电磁型的，把要记录的音频信号加载到刻纹头上，刻纹头通过宝石或青玉刻针，在旋转着的唱片原版上作横向切割，电磁型刻纹头振荡函数与记录的音频频率和振幅成正比，用公式表示： 式中：玽为刻纹头振荡函数，f为振荡频率，A为振荡幅度。可见v随着f和A变化而变化，f变化的快慢，刻纹头做相应的快慢变化。A振幅大小变化，刻纹头振荡幅度变化也是相应的。 实际上是一种调制，把要记录的音频刻录到唱片上，根据音频特性在其低频段振幅会很大，唱针振幅太大会产生跳槽、串音现象，再加上唱片自身表面噪声在5 000～7 000赫兹段。为了改善唱片放音时的信噪比、跳槽和串音现象，唱片录音特性采取了一种类似调频广播的“预加重”方法，按照国际电工委员会（IEC）所推荐的密纹唱片录音标准来刻录唱片，使唱片刻录的高频段频响曲线得到提升，低频段的频响曲线得到了降低。 3 密纹唱片数字化采集及要求 根据国际标准，我们在对密纹唱片的音频进行采集时，要有一个相应的频响均衡来匹配，即按照国际标准相应的来提升低频段电平和降低高频段的电平，这样才能体现原声的面貌。 频响均衡的方法有两种：一种是采用硬件的方法，由硬件来组合相应的频响均衡电路；另一种是采用软件的方法，由软件来达到频响均衡的目的。数字化是计算机后的产物，用软件解决密纹唱片录音频响均衡的方法是现代常用的手段。对于密纹唱片数字化采集，首先需要一台密纹唱片播放机，密纹唱片播放机和电脑里的音频采集卡相接，然后通过软件把所需要的音频格式文件采集到电脑里。 对于音频采集卡也有要求（以MAYA ESI Juli@卡举例），也就是要求音频采集卡在音频范围内的频响曲线平稳，即要忠实地表现原作，而不去夸张它。 除此之外采集卡还要求有良好的信噪比。 从测试图片看出，Juli@作为一款专业采集卡，拥有非常好的频响曲线，这点无论在专业录音应用还是平时的音乐播放上都是很重要的。以上2个截图都在16bit/44.1KHz下完成，其性能相当出色。 不仅如此还要有较小的谐波失真和较小的互调失真，MAYA ESI Juli@卡z专业音频采集卡总谐波失真和互调失真曲线： 以上是MAYA ESI Juli@卡的性能曲线图。然而对于专业音频采集卡来说还需要采用平衡式的输入输出接口，MAYA ESI Juli@卡采用的是TRS平衡式输入输出接口。 平衡式的输入和输出接口可以有效地降低交互失真。软件采集包含有对密纹唱片录音时的频响进行均衡，我们采用的是国外软件公司的音频采集软件：Roxio Easy CD Creator。通过实际采集馆藏密纹唱片里的音乐，还原正确，高低音清晰可辨，忠实地表现了原声。对于密纹唱片上的灰尘，用专用的防静电毛刷来清除，特别注意的一点是，设备要良好地接地。 4 结束语 密纹唱片数字化是音视频数字化的重要组成部分，由于密纹唱片录音时频响的特殊性，在数字化采集的过程中，必须对其密纹唱片录音时的频响进行均衡。有些单位或公司使用软件管理系统，然而对于这些管理系统平台，我们必须考察它，是否在输入端考虑密纹唱片录音时频响的特殊性，是否对密纹唱片录音时的频响进行均衡，如果没有势必会造成与原声的频率响应不同，这是我们必须要注意的一点。 参考文献 ［1］费建星.密纹唱片的录音特性及其均衡电路［J］.电子技术，1965，（2）． ［2］李若滨，肖红.国家图书馆视听文献、数字化和存储［J］.现代情报，2011，（2）：139-142． ［3］李若滨.图书馆现代化技术［M］.北京，学苑出版社，1989． ［4］王志庚.国家图书馆的数字资源建设［J］.国家图书馆学刊，2008，（3）：18-22． ［5］袁梁林.为LP电唱盘添制均衡电路［J］.电子制作，1998，（12）：7． |
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