第 5 章 原始载体中信号的获取

5.1 概述

5. 1. 1  数字化过程中, 第一步也是最重要的一步是优化从原始载体中获 取的信号。一般原则是, 应始终保留原件, 使将来需要重新查考 时可用, 但出于两个简单的实际原因, 任何转换都应从最佳源文 件中提取最优信号。首先, 原始载体可能会损坏, 日后的重放可 能无法达到相同的质量或根本无法重放; 其次, 信号提取是极为 费时的工作, 从经费角度考虑, 则要求第一次尝试时就达到 最优。

5.2 老旧过时机械格式的重制

5.2.1 概述

5. 2. 1. 1 最早的音频录音方式是机械录音。直到20 世纪30 年代电路技术领 域的发展开创了磁性录音市场之前, 机械录音几乎是拾取声音的 唯一方式。载体表面有编码了声音信号的连续纹槽, 便是机械录 音。单声道音频的编码通过对纹槽底部进行相对载体表面的上下 调制(纵向刻纹录音) 或左右调制(横向刻纹录音) 来实现。所 有圆筒录音都是纵向刻纹录音, 爱迪生钻石唱片(Edison Diamond Discs)、一些早期虫胶唱片以及百代公司1927 年前录制的唱片同 样也是纵向刻纹录音, 1927 年后百代开始录制横向刻纹唱片。有 些电台广播录写盘一度也是纵向刻纹录音, 主要出现在美国。横 向刻纹录音是更为常见的形式, 大多数粗纹唱片(有时也称“78 转唱片”)、录写录音和直刻唱片是横向刻纹, 单声道密纹唱片 (LP) 也是横向刻纹。密纹唱片在5. 3 节中会单独论述。

5. 2. 1. 2 机械录音为模拟格式, 之所以称其为模拟, 是因为槽壁经过了展 现原始音频连续波形的调制。所讨论的机械录音如今几乎全已过 时, 因为曾经创造这些人工制品的行业已不再为它们提供支持。 早期机械录音是声波直接作用在轻质振膜上, 振膜再将刻纹刀直 接驱动到录音面上, 即声学录音方式。后期机械录音使用了麦克 风和放大器来驱动电气刻纹头, 即电气录音方式。1925 年起, 所有录音棚都开始采用电气录音。

5. 2. 1. 3 早期的机械录音都是在行业发展期间录制的, 因此几乎没有标准。 由于技术在不断发展, 加之很多制造商为了获得市场优势将最新技 术保密, 仅有的标准执行的也很差。这一时期遗留给后人的是录音 工作在大多数方面都有极其繁多的变种, 尤其是声槽的尺寸和形状 (见5.2.4)、录制速度(见5.2.5) 和所需的均衡(见5.2.6)。因 此, 处理这些录音的人员对这些录音创建时期的历史背景和技术环 境需有一定的了解。对于未注明标准或非标准的录音, 建议向专家 咨询, 即使是较为常见的录音类型, 也应谨慎行事。

5.2.2 最佳副本的选择

5.2.2.1 机械录音可以是直刻的也可以是复制的。前者大多为唯一制 品, 是录制某个特殊事件的单份录音。包括蜡筒、胶盘唱片 (也称醋酸纤维唱片) 和办公用口授留声机录制的录音(见 5.2.9)。而复制的录音则是原始母盘压塑或模塑制作而成的复 制品, 而且几乎是批量生产。应识别出直刻录音并单独对其进行 谨慎处理。

5.2.2.2 直刻圆筒式唱片可从其蜡质外观和触感进行区分, 而且通常以软 金属皂制成。直刻圆筒式唱片的颜色从淡奶油糖果的黄褐色到深 巧克力棕色都很常见, 极少时也有黑色。复制的圆筒式唱片以更 加坚硬的金属皂制成, 或用包裹在石膏筒芯外的赛璐珞套。复制 的圆筒式唱片被制成各种颜色, 其中黑色和蓝色最为常见, 而且 一般在压平的一端上凸印着一些内容信息。

5.2.2.3 最早的可即时重放的唱片格式录音出现在1929 年前后。此类唱 片由无涂层的软金属(通常为铝, 也可能是铜或锌) 制成, 其 上是以塑纹方式而非刻纹方式制成的横向声槽, 可以轻易地与复 制的虫胶唱片区分开。与后来的胶盘唱片一样, 塑纹金属格式的 设计也是为了能让唱片在当时的标准留声机上重放, 如此一来录 音可以粗略地划分为粗纹和“78 转”, 但是转录工程师应预想到 会有其他种类, 特别是在纹槽形态方面。

5.2.2.4 胶盘唱片, 或称醋酸纤维唱片, 于1934 年面世。人们常常说它 是层压的, 尽管它并不是用这种方法制造的; 或者说它是醋酸纤 维的, 而那也并非其录音面的性质。它们通常由坚硬的盘基 (铝或玻璃, 偶尔是锌) 构成, 上面覆盖一层硝酸纤维素漆料, 涂成深色以便更好地观察刻纹过程。以厚纸板为盘基的唱片较为 少见。刻录性能通过添加塑化剂(软化剂) 如蓖麻油或樟脑来 控制。

5.2.2.5 胶盘唱片看起来与虫胶唱片类似, 与乙烯基塑料唱片更像, 但可 通过多种方式进行识别。无论是从唱片的中心孔或边缘, 通常可 在外部漆层之间观察到盘基材料。在有纸质标签的唱片上, 内容 信息通常是打印或手写上的, 而非印刷上的。没有纸质标签的唱 片上, 在中心孔附近会有一个或多个额外的离心驱动孔。尽管金 属或玻璃盘基的硝酸纤维素胶盘唱片是最为常见的直刻唱片, 但 是实际使用中用了很多其他类型的材质, 如有以厚纸板做盘基介 质的, 或以明胶做录音面的, 也有采用同种材质的唱片。

5.2.2.6 鉴于固有的不稳定性, 胶盘唱片应优先转录。

5.2.2.7 在有多份直刻唱片副本的情况下, 最佳副本的选择通常是判定录制 品最原始最完好版本的过程。对于批量生产的机械录音, 有多份副 本属于正常情形, 下面关于最佳副本的选择指南就适用这种情况。

5.2.2.8 在通过复制而得的机械介质中选择最佳副本, 需要凭借录音生产 制作的知识, 以及凭肉眼识别出会对信号产生听得到的影响的磨 损或损坏的能力。录音行业使用编号和代码来识别录音的性质, 这些编号和代码通常位于唱片的引出槽和片芯之间的空隙中。这 有助于技术人员确定哪些录音实际上是完全相同的, 哪些是相同 录音素材的不同版本。观察录音的反光情况是查看磨损或损伤的 最佳方式。为了更好地显示效果, 必须用到白炽灯, 一般从技术 人员肩后照向录音, 这样技术人员就是顺光观察。荧光灯管或小 型节能荧光灯不能提供显示磨损所需的连续光源, 不应予以使 用。立体显微镜有助于评估纹槽的形状和尺寸, 以及检查先前重 放造成的磨损, 这有利于选择正确的重放唱针。更客观的方法是 使用具有内置网格的立体显微镜, 如此可以更精确地选择唱针 (Casey and Gordon,2007)。


① 最早的商业蜡筒是以声学方式一张一张地复制, 表演者常常进行多次表演来制作一批相 似的录音。这些相似的录音都应被视为唯一制品。

5.2.3 清洁与载体修复

5.2.3.1 刻有纹槽的介质会因过去的使用或构成材料的自然降解而受到损 害, 存储环境条件也或多或少会加剧损害。包括灰尘和其他空气 传播物质在内的碎屑会在声槽中聚集, 真菌在适宜其生长的气候 条件下也会出现。这在直刻圆筒式唱片中特别常见。另外, 胶盘 唱片可能出现塑化剂从漆料本身当中渗出的情况。这种情况的特 点是出现白色或灰色的霉状外观, 但从其油脂状态可加以识别。 而霉菌的特点是白色或灰色的羽毛状或丝状的生长物。上述的每 种情况都会损害重放唱针沿声槽精确运动的能力, 因此有必要适 当地清洁载体。

5.2.3.2 最为适合的清洁方法取决于具体的载体及其状况。很多情况下湿 性溶液能产生最佳效果, 但对溶液的选择必须谨慎, 在某些情况 下最好还要避免使用任何液体。不应使用未披露其化学成分的唱 片清洁溶液。所有关于溶剂和其他清洁溶液的使用只应由档案工 作者向合格的塑料保护工作者或化学家咨询适合的技术建议后做 出决策。但是可以说明的是, 胶盘唱片和虫胶唱片以及所有类型 的圆筒式唱片都不可接触酒精, 因为酒精会立刻对其造成腐蚀。 虫胶唱片通常含有吸收性填充料, 会在持续接触水气的情况下膨 胀, 因此在使用任何湿性溶液清洁后应立即干燥。任何湿法清洁 过程都应避免接触纸质唱片标签。

5.2.3.3 生产硝酸纤维素胶盘唱片时, 蓖麻油常用作塑化剂, 当它从唱片 表面渗出后一般会分解成软脂酸和硬脂酸。塑化剂流失会导致涂 层收缩, 进而破裂并从盘基上脱落。这一过程称为脱层。有几种 溶液已经成功地用于去除渗出酸(特别参见 Paton et al. , 1977; Casey and Gordon, 2007)。然而, 人们已经发现清洁之后的胶盘 唱片可能以更快速度继续老化。因此明智的做法应是在清洁胶盘 唱片后尽快制作其内容的数字副本。必须再次强调, 使用任何溶 剂前都应进行效果测试。比如, 一些早期的胶盘唱片播放面使用 的是明胶而非硝酸纤维素, 明胶可溶, 若施以任何液体溶剂会立 刻对其造成不可逆转的损伤。

5.2.3.4 某些其他介质可能不适合湿式清洁, 如在播放面下面用纸张或纸 卡片层制造的虫胶唱片和胶盘唱片。与此类似, 处理表面破损或 脱落的胶盘唱片时必须十分小心, 直刻圆筒式唱片只可使用干燥 的软刷顺纹槽的轨迹清洁。但是, 认为有霉菌孢子时, 应极为细 心地处理, 尽量减少交叉感染。清理霉菌和孢子时应有特殊防 护, 因为它们可能会造成严重的健康问题。强烈建议操作人员在 获得专业建议后再开始处理这些受感染的材料。

5.2.3.5 在认为适合使用湿法清洁的情况下, 应在溶液和载体都处于室温 时进行, 避免温度骤变对载体造成伤害。

5.2.3.6 通常湿式清洁最有效的方法是使用唱片清洗机, 如 Keith Monks、 Loricraft 或 Nitty Gritty 公司的产品, 利用清洗机中的吸尘器去除 声槽中的废液。

5.2.3.7 对于特别脏的载体, 或有顽固痕迹(如干在纸上的残留物) 的 载体, 更适合的清洗方法是将载体(或载体的一部分) 放入超 声波清洗机进行清洗。这种方法的原理是通过震动载体周围的液 体, 将污垢震除。

5.2.3.8 在无法使用或不适合使用此类设备的情况下, 可以使用合适的短 毛硬刷手动清洁。清洁时可以使用洁净的自来水, 但最后都应用 蒸馏水彻底冲洗干净, 去除任何因自来水清洗带来的污染。

5.2.3.9 除清洁之外, 可能还需要进一步修复。虫胶唱片和所有类型的圆 筒式唱片都是易碎的, 处理不当可能会破裂, 高温下虫胶唱片还 会熔化和翘曲。塑化剂从胶盘唱片中渗出会使漆层在稳定的金属 或玻璃盘基上收缩, 引起层与层之间产生应力, 并导致漆层播放 面开裂和脱落。复原破损的圆盘式和圆筒式唱片的理想做法是不 使用胶或黏合剂, 因为它们不可避免会在被连接的部分之间形成 障碍, 而障碍再小也能听见。这些过程通常也是不可逆的, 不会 有第二次机会。制造虫胶唱片和圆筒式唱片的复制品时, 制造过 程通常会导致载体内部产生一定程度的内应力。如若破损, 不同 方向的应力可能会导致破损片出现某种程度的扭曲。为了尽量减 少这种影响, 发生破裂后应尽快复原受损的载体并进行转录。 破碎载体的各个部分存放时应互不接触。将碎片以复原的样子 存放而不加固定可能会让有精细细节的破碎边缘相互摩擦, 造 成进一步的损坏。

5.2.3.10 在转盘上复原虫胶唱片效果最好, 将唱片放在比其略大的托盘 上(理想的是用另外一张可丢弃的或非长期保存的唱片)。将 唱片碎片以正确的位置摆放在平盘上, 用诸如Blu⁃Tack、U⁃ Tack 等可重复使用的压敏黏性腻子涂在唱片边缘, 将碎片固定 在中心轴周围。在唱片边缘比中心薄的位置, 可用腻子将边缘 提升至正确的高度。记录下唱针在声槽中的运动方向———若唱 片碎片的高度无法完全对齐, 为保护唱针和保证转录效果, 应 让唱针顺势从高的位置落到低的位置上而不是从低处硬推上 高处。

5.2.3.11 修复有整齐断裂口的圆筒式唱片, 可用⅟1/4 英寸的黏接胶带作为 某种形式的绷带, 将唱片贴在重放转轴上重新粘好。更复杂的 破损情况应寻求专家帮助。

5.2.3.12 对于胶盘唱片表面翘起的薄片, 可在薄片与唱片盘基之间涂抹 少量凡士林进行暂时固定, 让唱片能够播放。这种做法从长期 效果来看很可能是有害的, 但它只是用于尝试播放那些被认定 无法用现有的其他方式播放的唱片。

5.2.3.13 如果翘曲或弯曲的唱片不经整平也能够播放, 那么这便是首选 方式, 下文所述的与整平唱片相关的风险可以为证。降低唱片 的旋转速度能够提高播放翘曲唱片的可行度。(见5.2.5.4)

5.2.3.14 虫胶唱片可在带有风扇的实验室烘箱中整平。应将唱片放在经 预热的钢化玻璃上, 必须保证唱片和玻璃是洁净的, 以免加热 过程中污垢黏附到唱片表面。修复垂直翘曲时可能会有出现水 平翘曲的危险, 因此不应将唱片温度加热太高, 42℃ 左右足矣 (参见 Copeland,2008,附录1)。

5.2.3.15 整平唱片是个有效的方法, 它能让无法播放的唱片变得可播放。 然而, 当前研究表明, 以加热的方式整平唱片会导致次低频明 显提升, 这种提升甚至会出现在人耳可听到的低频范围下限以 内。(参见 Enke,2007) 虽然该研究并未下定论, 但在决定是 否对某张唱片作整平修复时应对其观点予以考虑。对整平效果 的分析是在乙烯基唱片上完成的, 但整平是否适用于虫胶唱片 仍无定论, 尽管处理虫胶唱片时的低温让整平的风险小得多。 虽然如此, 需要在出现损坏的可能性和让唱片可播放之间进行 权衡。

5.2.3.16 尽管强烈建议不要对直刻唱片作永久的整平修复(何况任何尝 试都可能失败并对唱片表面造成损坏), 但有时可以利用夹子 夹住或将唱片边缘固定在转盘上以暂时减少翘曲。处理时必须 十分小心, 特别是胶盘唱片, 其表面受到压力时易受损。层压 成型的可弯曲唱片在出现翘曲时, 可以将唱片放置在唱片刻纹 机的真空吸附转盘上, 小心恢复唱片的平整。采取所有物理处 理方式都应极其小心, 避免造成损坏。

5.2.3.17 有些复制而得的唱片制造出来后心轴孔不在唱片中心。播放此 类唱片时, 最好是将其放在有可拆卸心轴的转盘上, 或用例如 废唱片或橡胶薄片将唱片垫高, 以超过心轴的高度。若使用后 种方法, 应在支座上将唱臂抬高相同的距离。用铰刀或钻孔器 有可能将旋孔改回至中心, 但应小心采用这种介入性方法, 切 不可用于仅有唯一副本或独有副本的情况下。改变原件可能会 造成丢失二次信息。

5.2.4 重放设备

5.2.4.1 刻有纹槽的录音需要用唱针和唱头来重放。尽管光学技术具有一 些特殊优势, 这在下文中将有所讨论(见 5.2.4.14), 而且光学 重放技术的不断发展, 让应用无须物理接触的系统获取纹槽内容 的可能性越来越大, 但是目前获取此类录音的音频内容最好、最 经济的方法还是使用正确的唱针。对于横向刻纹录音, 有一套不 同曲率半径的唱针至关重要, 半径范围从 38μm (1.5 密耳 ) 到 102μm (4 密耳), 早期和后期电唱机则还需分别额外准备一 些曲率半径为 76 μm (3 密耳) 和 65 μm (2.6 密耳) 的唱针。 对特定的声槽选用正确的唱针, 并将唱针正确地放置在重放区 上, 避开磨损或损坏的槽壁, 能确保得到最佳的重放效果。重制 状况良好的唱片时, 用椭圆形针尖的唱针能得到更好的精确度和 更少的表面噪声; 而重制看起来状况较差的唱片时, 用圆锥形针 尖的唱针更合适。先前使用造成的磨损很可能位于槽壁的特定区 域, 因此留下了一些未受损区域。选择合适的针尖尺寸和针尖形 状能让这些未受损部分得到复制, 并且不拾取受损部分造成的声 音失真。任何形状的唱针, 将针尖截短都能更好地避开纹槽底部 的受损部分。重放百代公司的横向刻纹唱片时要小心谨慎, 因为 它们的槽宽通常较大, 因此需要使用有更大曲率半径的针尖, 以 免损坏纹槽底部。

5.2.4.2 虽有单声道唱头, 但更常用的是立体声唱头, 因为它能够分别捕 获每一侧槽壁的声音。动圈式唱头有更好的脉冲响应, 有助于更 好地将声槽噪音从音频信号中分离出来, 因而往往备受重视。然 而, 就针尖尺寸而言(针尖是唱头密不可分的一部分), 动圈式 唱头的可选范围不如动磁式唱头那么大, 能订购到的也要贵4 倍 左右。动磁式唱头更常见、更耐用, 价格也更低, 而且总的来讲 更有胜任力。重放虫胶唱片时, 30 ~50mN (3 ~5g) 的循迹力较 为合适。建议重放胶盘唱片时施以更轻的循迹力。使用立体声唱 头的一个优势是能分别存储两个相关联的通道, 日后便可分别对 两个通道进行选择和处理。需要听的时候, 横向刻纹录音的两个 通道可以同相混合, 纵向刻纹录音的两个通道则异相混合(相 对于唱头)。

5.2.4.3 纵向刻纹录音与横向刻纹录音选择合适唱针的标准有所不同。重 放圆筒式唱片和其他纵向刻纹的录音时, 需要选择最适合纹槽底 部的唱针, 而不是选择放入槽壁边特定空间的唱针。对直刻圆筒 式唱片来说, 这一点至关重要, 因为如果选错了唱针, 即使很小 的循迹力也可能造成损害。尽管椭圆形唱针能够避免因频率产生 的循迹错误, 但一般倾向于选择球面唱针, 特别是对于表面受损 的录音。标准圆筒式唱片 (100 纹/ 英寸) 所用的典型唱针尺寸 在 230μm (9 密耳) 到 300 μm (11.8 密耳) 之间, 而 200 纹/ 英寸圆筒式唱片的唱针尺寸在115μm (4.5 密耳) 到 150 μm (5.9 密耳) 之间。重放圆筒式唱片时, 可使用针尖曲率半径比 槽底半径稍小一些的唱针。截短针头的唱针会损坏声槽, 因为唱 针循迹的接触点不在针尖而在边缘, 这会造成声槽的那部分遭受 更大的压力。

5.2.4.4 选择应获取的设备时, 特定藏品的内容是确定所需设备类型的首 要指标。不同类型的载体显然需要不同类型的重放设备, 甚至相 似的载体也可能需要专门的设备。

5.2.4.5 一般情况下, 不应使用老旧设备, 主要因为老旧设备运行时会有 隆隆声, 而对于圆筒唱机来说, 不应使用的主要原因是其循迹力 比对应的现代重放设备大很多。一些有问题的圆筒式唱片在这种 设备上可能无法播放, 它不像现代圆筒唱机一般会通过唱针运动 自动控制进给量来循迹。使用这种老旧设备无法正常对终止槽循 迹, 也不可能正常循迹几乎平行于声槽的划痕。要解决这个问 题, 可以使用有固定进给量的现代播放器, 或使用改装过的老旧 圆筒唱机。

5.2.4.6 电台广播录写唱片的直径通常为 16 英寸。如果藏品中有此类唱 片, 有必要获取符合此唱片尺寸的转盘、唱臂和唱头。对于 12 英寸的标准唱片, 一般需要对现代精密转盘进行改造, 使其具备 大范围变速的功能。

5.2.4.7 只要有合适的双触点唱针或马镫形唱针, 为大规模复制唱片制作 的负版金属压模本身也能重放, 此类唱针的两个顶点跨在凸脊两 侧(就是唱片纹槽倒过来时的样子), 放置时需小心, 以免掉进 相邻凸脊之间。由于压模的螺线与其复制而得的唱片相反, 因此 压模应逆时针旋转, 即与复制而得的唱片方向相反, 才能以从头 至尾的方向播放。要正确地做到这一点, 就需要一个完全反向安 装的音臂。更为简单并同样有效的做法是在标准的顺时针转盘上 从尾至头播放压模, 再用当前高质量的任何音频编辑软件对所得 的数字转换结果进行方向反转(头尾对调)。

5.2.4.8 双触点唱针现在非常难获得, 它分为两类, 即低顺性和高顺 性。前者是为修复金属压模的制造缺陷而设计的, 因此并不 适合用于档案转换工作。后者是为可听的重放而非压模的物 理修改而设计的, 循迹力明显更轻, 因此更适合用于档案转 换工作。

5.2.4.9 用于档案转换工作的转盘和圆筒唱机须为精密的机械装置, 以便 将传输到录音面上的外来振动降到最低, 录音面则用作唱头的接 收振膜。低频振动称为隆隆声, 这些振动通常有相当大的垂直分 量。为了减少外部振动产生的隆隆声, 必须将重放设备放置在不 易传输结构振动的稳定台面上。重放机器的速度应至少达到 0.1%的精准度; 抖晃率 (DIN 45 507 加权) 应低于 0.01%; 未 加权隆隆声应低于 50 dB。转盘应为皮带驱动或直接驱动; 不推 荐使用摩擦驱动轮机器, 这些机器无法达到合适的速度精准度和 较低的隆隆声。

5.2.4.10 任何电源线和电机都必须加以屏蔽, 以防电气噪声进入唱头电 路。如若需要, 可另用高导磁合金板隔离电机, 以防止其影响 唱头。连接前置放大器的电缆必须符合有关唱头负载阻抗的规 范。安装操作应遵循最佳模拟工艺规范, 而为确保没有噪声掺 杂到音频信号中, 还必须遵守适当的基础程序。应通过对测试 唱片输出进行分析, 对上述所有建议和规范予以量化 (见 5.2.8)。

5.2.4.11 转盘和圆筒唱机都应具备可调节重放速度的功能, 半速重放功 能尤为理想 (见.5.2.5.4), 还应具备速度显示功能以方便记 录, 可以是种信号, 适合自动记录元数据。唱臂必须安置在可 调节的基座上, 不仅可调节与转盘中心的距离, 也可调节高度。

5.2.4.12 为了评估和确定最适宜的设备和设置, 必须对不同的选择进行 比较。通过同步比较或 A/B 比较可获得最好的结果, 还应选择 音频编辑软件, 这样可对多个音频文件进行同步比较。使用不 同的参数对录音的一部分进行转换, 并在编辑器中对产生的不 同音频文件为聆听目的进行校准, 从而可以实现重复性的直接 对比, 而且可将过程中固有的主观性降到最低。

5.2.4.13 开展数字化之前, 应就均衡曲线的应用做出决策(见5.2.6)。 如果需要均衡处理, 应有适当的前置放大器, 可通过反复调节 做出所有需要的设置。

5.2.4.14 替代接触式唱头的一种方式是对圆盘式唱片或圆筒式唱片的整个 表面以高分辨率进行扫描或拍照, 然后再转换成声音。很多项目 已经开展到了准商业的程度 (ELP Laser Turntable; IRENE by Carl Haber, Vitaliy Fadeyev et al. ; VisualAudio by Ottar Johnsen, Stefano S. Cavaglieri, et al., Sound Archive Project, P. J. Boltryk, J. W. McBride, M. Hill, A. J. Nascè, Z. Zhao, and C. Maul)。然而, 截至目前调研的所有技术都有一些局限性(光学分辨率、图像 处理等), 致使与使用标准机械设备相比音质较差。一种典型 的做法是利用光学获取技术转换那些状况极差的唱片, 这些唱 片无法使用机械重放设备进行重放, 或太过脆弱以至于重放过 程会对其造成不可接受的损伤。


① 1 密耳=0. 001 英寸。

5.2.5 速度

5.2.5.1 粗纹虫胶唱片尽管说是“78 转唱片”, 但常常不是以精确的78 转(rpm) 录制的, 这在20 世纪20 年代中期之前录制的唱片中 尤为常见。不同的时期, 某些唱片公司会设定不同的正式速度, 但有时在录制期间, 连这些速度也会因录音工程师而发生变化。 本指南没有足够的篇幅去讨论具体设置, 但是其他文献中有详细 的介绍(参见 Copeland, 2008, 第5 章)。

5.2.5.2 为转录而重放唱片时, 必须尽可能接近原始录制速度, 以便尽可 能忠实、客观地重获原始录制的声音事件。但是, 往往也需要做 出主观决策, 因此具备与录音内容或录制背景相关的知识是有益 的。应在附带的元数据中记录下所选用的重放速度。在产生任何 关于实际录制速度的疑问时, 这点非常重要。

5.2.5.3 1902 年前后, 商业复制而得的圆筒式唱片的录制速度以 160 rpm 为标准, 尽管在这之前, 至少爱迪生应用过一些寿命不长的速度 标准(均低于160 rpm; 见 Copeland, 2008, 第五章)。虽然直刻 圆筒式唱片通常以160 rpm 左右的速度录制, 但也发现有从低于 50 rpm 到高于300 rpm 的录制速度。在没有已录制的参考音高 (早期的一些录音师偶有提供) 的情况下, 这些需要通过人耳聆 听进行设置, 并作出相应记录。

5.2.5.4 将圆盘式唱片或圆筒式唱片降速重放可以提高在受损载体上准确 循迹的能力。根据可用的设备, 可以尝试很多方法进行降速, 但 为补偿速度变化进行调整时, 应始终注意降速对数字文件采样率 的影响, 因此应相应地选择适当的采样率。且采用半速重放可能 是最为简单的办法, 因为可将其与双倍采样率的方式结合使用, 转录出速度经过校正的录音, 采样率转换引起的失真最小。应注 意的是, 降速重放只是解决循迹问题的众多技巧之一。先尝试其 他操作也是有益的, 例如调整防滑器来平衡唱针跳跃的方向, 或 使用或大或小的循迹力使唱针保持在声槽中。

5.2.5.5 尽管与原始速度相比, 降速重放可能导致出现更多的表面噪 音, 但滤波设备(不论是数字还是其他形式的) 的工作会更 为有效。降速播放意味着高频信号的频率减半, 而表面受损 引发的有害的脉冲噪声的升高时间维持不变, 因此更易加以 区分。然而, 有些复杂的预测性滤波设备处理非原始速度不 甚有效。低速副本必须是全“平直” 的转录录音, 没有任何 后期的均衡处理。

5.2.6 重放均衡

5.2.6.1 出现电气录音技术后, 均衡不仅成为可能, 也成为必需。录音中 的均衡处理要在录音之前提升或衰减信号的某个频率, 重放时再 反向衰减或提升。这在电气录音上成为可能是因为录音和重放系 统如今引入了电路技术, 而电路技术实现了一个在声学的录音过 程中无法实现的过程。均衡成为必需是因为声音在唱片中展现的 方式无法实现电子技术达到的动态范围或频率响应。

5.2.6.2 声音录制到唱片上的方式有两种: “恒定速度” 或“恒定振幅”。 唱片的恒定速度是指不管频率如何, 唱针的横向速度保持不变。 理想的声学唱片录音会在其整个可录范围内展现恒定速度的特 性。恒定速度表明信号的振幅峰值与频率成反比, 这意味着高频 率记录为低振幅, 低频率记录为相对高的振幅。振幅之间的差异 可以非常显著。以跨8 个八度为例, 最低频率和最高频率的振幅 比为 256 ∶ 1。对低频率并不适宜采用恒定速度, 因为声槽的偏 移会过大, 由此会减少可用的录制空间, 或造成音轨间出现串轨 现象。

5.2.6.3 恒定振幅则是指不论频率如何, 振幅保持不变。恒定振幅主要适 合低频率而不适合较高的频率, 因为录制唱针或重放唱针的横向 速度会因为太快而造成变调。为了克服这两种方法造成的困境, 唱片制造商录制电子唱片时, 对低频采用或多或少的恒定振幅, 对高频则采用恒定速度。两者之间的切换点称为低频分频点(见 表1)。

5.2.6.4 随着录音技术的进步, 以及越来越高的频率能够得以捕获, 这些 更高的频率在唱片上形成了相应较小的振幅。由于这些高频部分 的振幅极小, 因此这些高频信号与盘面不规则度的比例近乎相 等。这意味着极高频从振幅上相当于有害的表面噪声, 也被称为 弱信噪比。为了克服这一问题, 唱片制造商开始提升高频信号, 因此这些极高频即便不能完全达到恒定振幅录音但起码也能够基 本达到。高频从恒定速度切换到恒定振幅的点被称为高频滚降分 频点(见表1)。这种高频均衡的功能是改进信噪比, 通常在录 音中被称为预加重, 在重放中被称为去加重。

5.2.6.5 常用的动圈式唱头或动磁式唱头都是速度传感器, 如若需要, 它 们的输出可以直接输入标准的前置放大器中。压电重放系统和光 学重放系统都是振幅传感器。在这些情况下, 应当采用常见的斜 率为每倍频程 6 dB 的均衡处理, 因为恒定速度和恒定振幅录音 之间的差别为每倍频程 6 dB。

5.2.6.6 所谓“声学的” (纯机械刻纹) 唱片在录制时没有刻意而为的均 衡处理(尽管确有工程师会调整部分录音路径), 因此, 声学录 音唱片的频谱会展现出共振波峰和相应的波谷。不可能运用标准 均衡来补偿声学录制过程, 因为在不同录音之间, 甚至同一录制 过程中的录音之间, 录音喇叭和唱针振膜的共振都不同, 更不用 说其他机械阻尼效应。这种情况下, 应以“平直” 的形式重放 录音(即不作均衡处理), 转录完成后再进行均衡。

5.2.6.7 对于“电气的” (电驱动刻纹) 录音来说, 有必要决定是重放时 就使用均衡曲线还是以平直的方式转录。若知道准确的曲线, 可 以在制作录音副本前在前置放大器处进行均衡处理, 或在制作平 直录音副本后进行数字均衡处理。若对恰当的均衡曲线仍存疑, 则应平直转录。只要过程被完整地记录下来, 而且平直转录录音 保留为存档母版文件, 那么后续制作的数字版本可以采用任何听 起来合适的曲线。无论均衡处理是否在初期转录期间进行, 模拟 信号链(从唱针到模数转换器) 中的噪声和失真都控制在最小 才是关键。

5.2.6.8 值得指出的是, 平直转录的录音所需的动态余量比采用了均衡曲 线的转录录音多 20 dB 左右。然而, 由于 24 bit 的数模转换器所 具备的动态范围大于原始录音的动态范围, 多出的 20 dB 的余量 就可以被容纳了。

5.2.6.9 除了上文所述动态范围的局限, 转录电气录制的唱片时不进行去 加重的一个缺点是, 对唱针的选择最初是通过人耳聆听来评估每 个唱针的有效性的, 而在聆听未经过均衡处理的音频的同时理性 地评估不同唱针的效果, 虽并非不可能, 却更为困难。有些档案 馆采取的方式是对某一特定类型的所有录音都采用一个标准曲线 或本馆专有的曲线, 以此选择唱针和进行其他调整, 继而同时产 生平直的和均衡处理的音频数字副本。鉴于并不总能知道准确的 均衡, 平直的副本因具有能让未来使用人员按要求进行均衡处 理的优势, 是人们更愿选用的方式。

5.2.6.10 用于去除可闻喀啦声、咝咝声等声音的降噪工具, 在采用均衡 曲线处理前使用是否比在处理后使用更为有效这一问题上有些 争议。答案很可能根据工具的具体选择和所应用工作的性质而 有所不同, 而且由于工具在不断改良, 因此无论如何都会受到 变化的影响。这个问题最重要的一点是, 降噪设备, 甚至无用 户设定参数的全自动工具, 最终都会用到主观和不可逆的处理 方法, 因此不应用于创建存档母版文件。

5.2.6.11 必须对所有做出的决策进行完整记录, 包括设备、唱针、唱臂 和均衡曲线(或不采用均衡曲线) 的选择, 并以元数据的形式 加以维护。

5.2.6.12 下面列出主要的重放均衡曲线。

分类 低频分频点 高频滚降分频点
(每倍频程-6 dB,
除有标记处)
滚降@10 kHz
声学录音 0   0 dB
Brunswick 唱片 500 Hz (NAB)   0 dB
凯必多唱片 (1942) 400 Hz (AES) 2500 Hz -12 dB
哥伦比亚唱片 (1925) 200 Hz (250) †5500 Hz (5200) -7 dB (-8.5)
哥伦比亚唱片 (1938) 300 Hz (250) 1590 Hz -16 dB
哥伦比亚唱片 (Eng.) 250 Hz   0 dB
迪卡唱片 (1934) 400 Hz (AES) 2500 Hz -12 dB
迪卡唱片全频带录音 (1949) 250 Hz 3000 Hz* -5 dB
早期78 转唱片(20 世纪30 年代
中期)
500 Hz (NAB)   0 dB
百代唱片 (1931) 250 Hz   0 dB
HMV 唱片 (1931) 250 Hz   0 dB
伦敦唱片全频带录音 (1949) 250 Hz 3000 Hz* -5 dB
水星唱片 400 Hz (AES) 2500 Hz -12 dB
米高梅唱片 500 Hz (RIAA) 2500 Hz -12 dB
Parlophone 唱片 500 Hz (NAB)   0 dB
胜利唱片 (1925) 200–500 Hz †5500 Hz (5200) -7 dB (-8.5)
胜利唱片 (1938–47) 500 Hz (NAB) †5500 Hz (5200) -7 dB (-8.5)
胜利唱片 (1947–52) 500 Hz (NAB) 2120 Hz -12 dB

注: ∗ 斜率为每倍频程3dB。不宜在这些有标注的频率上采用每倍频程6 bB 的斜率, 因为即 使可以在10 kHz 处调整出正确的读数, 滚降也会发生在错误的频率处(如6800Hz), 并且在所有 其他频率处也都不正确。
† 这仅是获得更自然的声音所推荐的滚降分频点。过于显著的高频成分很可能是由于麦克风的 共振峰导致, 而非录音特性导致。

表1 电子录制粗纹 (78rpm) 唱片均衡表

 


① “平直的” 通常用于指速度型唱头未做均衡处理的输出。

② 参考文献: Heinz O. Graumann, Schallplatten - Schneidkennlinien und ihre Entzerrung,(Gramophone Disc-Recording Characteristics and their Equalizations) Funkschau 1958/Heft 15/705-707. 此表并未包含所有曾使用的曲线, 其他一些有争议的文献来源对所列的部分曲
线在描述上有些许不同。此领域的研究仍在继续, 读者可以再与其他成果对比, 如Powell & Stehle, 1993 或Copeland, 2008 等。
③ “分频点” 和“滚降” 定义见5.3 节表2、表3。

5.2.7 录音设备组合错位引发问题的校正

5. 2. 7. 1 为了尽可能紧密地跟随刻纹刀的运动轨迹, 尽可能准确地捕捉声槽 中的信息, 理想的做法是在校正重放唱针时复制刻纹针出现的任何 错位。刻纹器有几种错位, 大部分难以识别、量化和纠正。然而, 最常见的错位反而更易识别和处理。这种错位会在平头刻纹刀从主 轴上掉落时出现, 由此产生的录音在使用轴上椭圆形唱针播放时会 在声道间产生延时。如果椭圆形唱针不能(通过正确的安装唱头) 旋转以匹配刻纹刀的角度, 使用圆锥形唱针重放能在某种程度上改 善这一问题, 尽管有可能要在高频响应上做出妥协。或者可以在最 初作长期保存的转录之后, 在数字领域中修正延迟问题。

5.2.8 校准唱片

5. 2. 8. 1 音频系统的校准是在一个频率范围内, 以定义的指标输入, 再测 量相应的输出。前置放大器/ 均衡器的校准, 可以通过输入变频 的恒定信号并加载正确的阻抗来实现, 通过绘制输出端的频响曲 线来测量。有专用于此的自动设备。在使用中, 音频从拾音头输 入, 拾音头是将机械输入转换为电子输出的传感器, 为此我们需 要一个机械校准信号。当能够商业购买机械录音后, 为校准目的 而制造的测试唱片应运而生。国际音频工程协会(AES) 通过其 标准化委员会开展了一个持续、活跃的项目, 制作和出版一系列 简易的测试唱片, 既有适用于粗纹录音的, 也有适用于密纹录音 的。从AES 网站上(http://www. aes. org/standards/b _data/ x064-content. cfm) 可获得AES 78 转校准唱片套装“面向78 转 粗纹唱片生产的校准唱片套装。AES 分类号AES-S001-064”。

5. 2. 8. 2 如果采用测试唱片进行的校准有足够的解析度, 那么可将绘制的 曲线视为唱头或唱头—前置放大器—均衡器组合的转录函数曲线 图。肉眼检查曲线除了能让操作人员知晓总体缺陷, 也可以作为 形成数字滤波器的基础, 从机械录音中过滤出数字化信号, 并让 数字化信号独立于所使用的唱头(和前置放大器与均衡器)。只 需要确定使用的测试唱片和待转录的机械录音所做的调整别无二 致(理想的情况是, 两个输入所用的录音材料有同样的表现) (进一步讨论见Brock - Nannestad, 2000)。

5.2.9 办公用口授留声系统

5.2.9.1 录音技术实际上从一开始就被市场化, 用作业务工具。可以界定 三大类口授留声机械格式, 分别为圆筒式唱片、圆盘式唱片和录 音带(磁性口授留声格式见5.4.15)。

5.2.9.2 为办公用出售的早期圆筒式唱片和录音设备总体来说与用于其他 用途的圆筒式唱片和设备一样, 声音录制在105 mm (4⅟8 英寸) 标准长度的圆筒式唱片上(见 5.2.4.3)。然而, 专为办公而设 计的圆筒格式很多年来都是由哥伦比亚(后更名为Dictaphone) 和爱迪生两家公司生产, 两家公司生产的圆筒式唱片约为155 mm (6⅟8 英寸), 且声槽密度分别为160 纹/ 英寸和150 纹/ 英寸 (Klinger, 2002)。后期的一些圆筒口授留声机采用电子录制而 非声学录制, 但是对于采用预加重的情况, 如今也不甚了了。

5.2.9.3 市场投放了各种刻纹唱片格式, 大部分是在“二战” 之后, 包 括爱迪生公司的 Voicewriter 和 Gray Audograph。虽然这些格式很 多都需要专门的重放设备, 但是爱迪生公司的7 英寸弹性Voicewriter 唱片可以放在标准转盘上, 使用美式转轴适配器和密纹唱 针进行重放。这种格式的录制速度一般低于33⅟3 rpm。

5.2.9.4 20 世纪40 年代开始出现一些带式记录格式。它们实质上是可弯曲 的塑料圆筒, 安置在一个双鼓组合上进行录制和重放。这其中最 著名的也许就是 Dictaphone Dictabelt 了。它们的可弯曲性让它们能 够像其他办公信纸一样被压平进行保存和传输, 但这通常导致其 出现永久性的褶皱, 给重放工程师带来挑战。小心温和地提升录 音带和重放设备的温度是人们所知解决这一问题的有效方法, 尽 管其适用性取决于录音带所采用的特定塑料材质以及其他因素。 录音带格式的录音也需使用专用的重放设备进行重放。

5.2.10 时间因素

5.2.10.1 对于复杂的转录, 3 分钟的声音 (400∶1 的比例) 就要花费20 个小 时。3 分钟声音 (15∶1 的比例) 的转录平均要花费45 分钟, 这包括 根据对录音与同时代其他录音的关系和录音的存储历史的分析, 找出 设备的正确设置并选择唱针所花费的时间。一些经验丰富的档案馆提 出, 对于一般状况的未受损圆筒式唱片的转录, 两个技术人员(一 位专家和一位助理) 每周可转录100 份(16∶1 的比例)。显然, 经 验不仅能够提升转录比例, 也能提升估算所需时间的能力。

5.2.10.2 数字化可能看起来费钱又费力, 还需要大量设备、专业能力和 人工时间去转录音频并生成所有必要的元数据。然而, 这些前 期投入的精力和资源会被保留的一个管理妥善的大容量数字存 储库产生的长期利益和节省的成本所抵消, 极大地减少未来在 利用、复制和迁移上的成本。请注意, 关键因素是存储库的维 护, 这在第6 章等章节会有详细讨论。本章详细说明的是从原 始载体中提取最佳信号, 仍是此策略的重要组成部分。

5.3 密纹①唱片的重制


① 由于一些后期的粗纹唱片是压制在乙烯基塑料中, 因此作为集合描述时人们更倾向于使
用术语“密纹” 而非“乙烯基塑料”。

5.3.1 概述

5.3.1.1 密纹唱片(LP) 最早于1948 年出现, 与此前在刚性(且易碎) 虫胶盘基上压制而成的商业唱片相比, 密纹唱片是在柔性的乙烯 基塑料 上压制而成, 被称为“牢不可破”。

5.3.1.2 在研制出乙烯基唱片时, 该行业在标准上达成了更被广泛认可的 协议。不再以每英寸100 纹左右刻制声槽, 那是虫胶压制的特 征, 而是以每英寸300 ~ 400 纹刻制声槽, 并且使用标准尺寸和 形状的唱针以33⅟3 rpm 的速度在刻纹机上刻制。7 英寸的乙烯基 唱片, 包括单曲唱片和EP 唱片, 被定为以45 rpm 的速度重放, 有时以33⅟3 rpm 的速度重放。极少的情况下会为录制发言制作 更大直径的唱片, 需以162/3 rpm 的速度重放, 单面可录制60 分 钟。不同公司的均衡特性仍存在差异(见表3), 但有很多前置 放大器专门应对这些差异。最终各阵营达成一致, 美国唱片业协 会(RIAA) 曲线成为整个行业的标准。

5.3.1.3 立体声唱片于1958 年前后进入商业市场, 起初很多唱片都生产 了单声道和立体声两个版本。槽壁之间成直角, 并且垂直倾斜 45°。内槽壁包含左声道信息, 外槽壁包含垂直于内槽壁刻录的 右声道信息。这一标准沿用至今, 尽管在引入时期, 少量立体声 唱片制作时结合了横向刻录和纵向刻录两种技术, 不过很快就终 止了。可用立体声唱头播放单声道唱片, 但用单声道唱头播放立 体声唱片会导致声槽严重损坏。


①  “乙烯基塑料” 是指代主要成分为聚氯乙烯或聚乙酸乙烯酯共聚物(PVC / PVA) 的唱片 材质的俗语。

5.3.2 最佳副本的选择

5.3.2.1 与老旧机械格式和其他过时格式一样(见 5.2.2), 为了确保恰 当的转速并防止磨损, 主要通过视觉进行选择。工作人员应熟练 掌握各唱片公司使用的编码和标识符, 这些编码和标识符通常位 于片芯外侧。从中可知晓唱片是初版复制的、后续复制的、(重 做母盘处理后) 再版的或(原版) 压制的。为数字化选择最佳 副本时, 应考虑与其他收藏单位的合作。

5.3.2.2 工作空间必须有平行的斜射光, 因为头顶上方的荧光灯可能会掩 盖磨损的迹象。光的质量必须让人能非常清楚地看出哪些属重度 调制哪些属于磨损。如果仅有两份副本, 而且这两份呈现不同的 磨损特性, 则两份都保留并转录。

5.3.3 清洁与载体修复

5.3.3.1 拿放密纹唱片应小心, 切勿用手指触摸任何乙烯基唱片的声槽区 域。汗水和其他皮肤沉积物可能引起重放噪声, 另外, 它们也会 将灰尘吸附在表面上, 并促使霉菌和真菌生长, 进一步加重重放 噪声。拿放唱片时应佩戴棉质手套。如果没有适宜的手套可用, 将唱片从封套中取出(和放入) 时则应确保指尖处于片芯区域、 拇指底部位于唱片边缘, 不触碰声槽区域。

5.3.3.2 所有录音的敌人———灰尘是密纹唱片的主要麻烦, 这有两个原 因: 更精细的声槽意味着灰尘颗粒在尺寸上与唱针相当, 会导致 出现喀啦声和砰响声; 乙烯基塑料的静电性质会增加唱片表面对 粉尘的吸引力。为了中和这些静电, 已经开发了各种商业设备, 从碳纤维刷到向唱片表面发射中和电荷的压电“枪”, 都有不同 程度的效果。

5.3.3.3 清洁唱片最有效的方法是清洗。洗唱片机在唱片表面覆盖一层清 洁液, 而后使用循轨抽吸设备在唱片表面移动, 吸走声槽中的清 洁液以及灰尘和污垢, 如著名的 Keith Monks 洗唱片机。更简单 的一种方法是避开片芯区域, 用软化水和温和的清洁剂或非离子 润湿剂清洗唱片, 如稀释(1%) 的具有抗真菌和抗细菌性质的 西曲溴铵(氯化正十六烷基吡啶)。然后可以用柔软的骆驼毛刷 画圈拂刷唱片, 同样也要避开片芯区域, 并使用蒸馏水再次冲 洗。乙烯基唱片上的油脂沉积物可以用异丙醇去除。鉴于非乙烯 基唱片会受酒精影响, 应注意确保溶剂不会对唱片造成损坏。

5.3.3.4 不应使用未披露化学成分的唱片清洁溶液。所有关于溶剂和其他 清洁溶液的使用只应由档案工作者向合格的塑料保护工作者或化 学家咨询适合的技术建议后做出决策。

5.3.3.5 与老旧机械格式和其他过时格式一样(参见 5.2.3), 超声波清 洗可能会有效。应谨慎选择溶剂, 尽管含1% 西曲溴铵的蒸馏水 已是适合的清洁溶液。应避免标签沾上液体, 而且应缓慢旋转唱 片直至整个声槽区域都被润湿。

5.3.3.6 减少污垢、尘土和静电荷影响最有效的方法也许是在唱片润湿的 状态下进行播放。要达到这种效果, 可用西曲溴铵溶液涂覆唱 片, 或用湿的软毛刷在唱针前方先循迹。润湿唱片能显著减少喀 啦声和砰响声的发生率, 但会加剧之后所有“干燥” 状态播放 的表面噪声。不建议使用含酒精的液体进行润湿播放, 因为悬臂 的聚合物轴承可能会发生化学反应进而产生不好的结果。

5.3.3.7 圆盘形唱片最常需要的修复是整平。以下方法适用于盘子形的唱 片和弯曲的唱片。需要用到恒温箱(必须使用实验室烤箱, 家用 烤箱不适宜), 通常不超过 55℃, 箱中放置两张非常干净的硬化抛 光玻璃板, 厚度 7 mm, 面积 350 mm。在对唱片进行手工清洁和 干燥后, 将其放置在烤箱中预热过的底层玻璃板上, 上层玻璃板 悬挂在烤箱中。大约半小时之后检查唱片, 可能已经沉降到平坦 状态。如果没有, 则测试唱片的弹性作为其是否软化的指标, 而 且根据经验会知道将热的上层玻璃板放置在唱片上能否达到期望 的效果。将这种夹层状态保持半小时, 再戴上手套将上层玻璃板 提起。如果唱片完全整平, 将完整的夹层从烤箱中取出, 并在绝 缘支架上冷却。如果未能整平, 则将温度以5℃的间隔升高, 并重 复整平过程。除非充分软化, 否则绝不能施加整平压力。

5.3.3.8 整平唱片是个有益的方法, 它能让无法播放的唱片变得可播放; 然而当前研究表明, 以加热方式整平唱片会造成次低频显著上 升, 甚至包括人耳可听到的低频范围中的次低频 (Enke, 2007)。虽然该研究并未下定论, 但在决定是否对某张唱片作整 平修复时应对其观点予以考虑。对整平影响的分析是针对乙烯基 唱片, 但测试的范围不够广, 还需开展进一步研究。必须在这种 损坏的可能性与唱片播放的可能性之间进行权衡。

5.3.4 重放设备

5.3.4.1 密纹唱片的重放可采取光学重放技术, 在选择任何转换设备前应 对光学重放技术进行调研; 然而目前更常用的是接触式传感器, 或称唱针, 大多数技术人员认为它不那么复杂而更偏爱使用。使 用接触式传感器时, 由于重制链中有非常多的变量, 任何重放都 不可能实现精确的重复。唱臂、唱头芯座、唱针、循迹力以及声 槽上已有的变形或磨损都会造成重放时出现变化。甚至温度也会 在一定程度上影响唱头芯座和唱针组合的重放特性。但是, 捕获 密纹唱片中的声音信号进行数字化时, 如果重放链中从唱针到录 音设备都是高质量的部件, 那么就可以确保捕获到最精确的音频。

5.3.4.2 重放链中最重要的部分恐怕是唱头芯座和唱针的组合。一些人认 为最敏感的动圈式唱头, 往往比较昂贵, 而且缺乏耐用性, 因此 除了操作仔细的家用外, 不可用于其他用途。最实用的选择是高 顺应性、低循迹力(低于 15 mN, 通常引用为 1.5 克)、可变磁 阻(动磁) 的好唱头芯座配上双半径(椭圆形) 唱针。应配备 多个重放唱针, 范围从 25 μm (1 密耳) (常用于早期单声道密 纹唱片) 到 15 μm (0.6 密耳) (包括圆锥形、椭圆形和截短唱 针), 如何选用取决于所需播放唱片的年代与状况。

5.3.4.3 调整唱头系统的垂直循迹角 (VTA) 时应注意, 理想情况下该 VTA 应与录制过程形成的VTA 一致。 20 世纪 60 年代, 推荐的 重放VTA 为15° ±5°, 1972 年时改为 20° ±5°。但是, 检查给定 唱片的VTA 是不可能的(除非使用测试唱片, 测试唱片能够评 估垂直信号的互调失真)。然而, 作为一项基础调整, 应注意音 臂的水平位置, 平行于唱片表面, 并施加适当的循迹力。这样应 该能确保VTA 与唱头系统制造商所要求的VTA 一致。此后的任 何偏差可通过抬高或降低音臂来调整。

5.3.4.4 另一个需调整的角度是切向循迹角(TTA)。使用切向音臂时, 必 须确保系统安装后能引导唱针精确地沿着唱片的半径运动。使用 传统(中心轴) 音臂时, 作为折中, 必须借助量规来调整唱针的 位置(达到有效音臂长度), 量规通常由精密设备生产商提供。

5.3.4.5 需配备高质量、低噪声的前置放大器, 该前置放大器应能再现标 准的RIAA 曲线并能实现音频的平直转录。如果转录的是1955 年以前的唱片, 那么可能需要用到能够处理表3 所列均衡变化的 前置放大器。具备多重设置的前置放大器目前不易获得, 更可取 的是在正常前置放大器输出后调整均衡, 或在数字领域中对平直 转录进行自定义均衡处理。

5.3.4.6 对重放链校准至关重要的是具备刻有所需转录唱片的录音特性的 测试唱片, 以及调整图形均衡器或参数均衡器的频段, 以达到正 确的输出。准确的RIAA 测试唱片可以用于校准非 RIAA 均衡的 系统, 前提是知道重放曲线的特性。找到合适的测试唱片可能比 较困难, 即使找到, 旧的测试唱片也会有磨损, 无法再给出准确 的响应, 特别是在较高的频率上。

5.3.4.7 20 世纪 60 ~70 年代众多不同样式的重放组件已经不再供货, 虽 不像 “78 转唱片” 的重放设备那样难以寻及, 但是目前能获得 很有限的一些样式。虽然密纹唱片对损害和衰减相对免疫, 但是 如果合适的重播设备不可用, 可能仍旧无法获取密纹唱片中的信 息。虽然建议为中期利用储备足够的备件和耗材, 但是要注意, 唱针和组件并没有永久的保质期。

5.3.5 速度

5.3.5.1 唱片公司对标准的遵循让常见于早期格式的速度设置方面的顾虑 有所减少。建议尽量少用配有频闪测量和手动调节速度的转盘, 以保证重放设备符合标准。建议使用晶体振荡器驱动。

5.3.6 重放均衡

5.3.6.1 5.2.6 解释了均衡的必要性与实现方式。均衡处理也用于密纹唱 片, 主要包括衰减低于约 500 Hz 频段的电平 (500 Hz 是低频的 分频点, 该频率以下的录音为恒定振幅), 并提升约 2 kHz 以上 频段的电平。在 500 Hz 与 2 kHz 之间, 录音的特征为恒定速度 (见 5.2.6)。录音过程中进行的均衡处理必须在重放链中加以补 偿。很多公司在这方面有他们自己的变化(通常为微小变化), 为了准确地重制, 需要精确地进行重放均衡处理(见表 2)。

5.3.6.2 1955 年后录制的唱片符合如今广为人知的 RIAA 曲线, 该曲线已 成为整个行业评价较高的标准。RIAA 重放特性被界定为在20 Hz 到 500 Hz 之间进行斜率为每倍频程 6 dB 的低切(低频切除) 处理, 500 Hz 至2.12 kHz (分别为 318μs 和 75μs) 之间进行平 台式均衡处理(频率范围内做平坦的均匀提升或衰减), 2.12 kHz 以上则进行斜率为每倍频程6 dB 的高切(高频切除) 处理。 平台式均衡处理的增益约为-19.3 dB。

5.3.6.3 下面列出了重放均衡曲线。

均衡曲线(按名称
的字母排序)
低频滚降
截止频点
低频分频点 高频滚降分频点
(每倍频程- 6
dB, 除有标记处)
滚降 @ 10 kHz
AES 50 Hz 400 Hz (375) 2500 Hz -12 dB
FFRR (1949) 40 Hz 250 Hz 3000 Hz* -5 dB
FFRR (1951)   300 Hz (250) 2120 Hz -14 dB
FFRR (1953) 100 Hz 450 Hz (500) 3180 Hz (5200) -11 dB (-8.5)
LP/COL 100 Hz 500 Hz 1590 Hz -16 dB
NAB   500 Hz 1590 Hz -16 dB
Orthophonic (RCA) 50 Hz 500 Hz 3180 Hz (5200) -11 dB (-8.5)
629   629 Hz (750)    
RIAA 50 Hz 500 Hz 2500 Hz -13.7 dB

注: ∗斜率为每倍频程3dB。不宜在这些有标注的频率上采用每倍频程6 bB 的斜率, 因为即 使可以在10 kHz 处调整出正确的读数, 滚降也会发生在错误的频率处(如6800Hz), 并且在所有 其他频率处也都不正确。

表2 均衡曲线

 

分类 低频滚降截止
频点
低频分频点 高频滚降分频点
(每倍频程- 6
dB, 除有标记处)
滚降 @ 10 kHz
Audio Fidelity   500 Hz (NAB) 1590 Hz -16 dB
Capitol   400 Hz (AES) 2500 Hz -12 dB
Capitol-Cetra   400 Hz (AES) 2500 Hz -12 dB
Columbia   500 Hz (COL) 1590 Hz -16 dB
Decca   400 Hz (AES) 2500 -12 dB
Decca (至 11/55) 100 Hz 500 Hz (COL) 1590 Hz (1600) -16 dB
Decca FFRR (1951) 斜率为 3dB   300 Hz (250) 2120 Hz -14 dB
Decca FFRR (1953) 斜率为 3dB   450 Hz (500) 2800 Hz -11 dB(-8.5)
Ducretet-Thomson   450 Hz (500) 2800 Hz -11 dB(-8.5)
EMS   375 Hz 2500 Hz -12 dB
Epic (至1954)   500 Hz (COL) 1590 Hz -16 dB
Esoteric   400 Hz (AES) 2500 Hz -12 dB
Folkways   500 Hz (COL) 1590 Hz -16 dB
HMV   500 Hz (COL) 1590 Hz -16 dB
London (到 LL-846) 100 Hz 450 Hz (500) 2800 Hz -11 dB(-8.5)
London International 100 Hz 450 Hz (500) 2800 Hz -11 dB(-8.5)
Mercury (至 10/54)   400 Hz (AES) 2800 Hz -11 dB
MGM   500 Hz (NAB) 2800 Hz -11 dB
RCA Victor (至 8/52) 50 Hz 500 Hz (NAB) 2120 Hz -12 dB
Vox (至 1954)   500 Hz (COL) 1590 Hz -16 dB
Westminster (1956 年
以前) 或
  500 Hz (NAB)
400 Hz (AES)
1590 Hz
2800 Hz
-16 dB
-11 dB

表3 1955 年以前密纹唱片均衡表


① 改自NAB: 150 Hz 以下的低频, 需要提升大约3 dB。
② RIAA 与NAB 非常相似。
③ 20 世纪50 年代的杂志《高保真》(High Fidelity) 中出现的“Dial Your Discs” 表格, 该 表由James R. Powell, Jr. 编辑, 发布于ARSC 期刊和各种早期密纹唱片的封套上。“分频 点” (第3 列) 是低于唱片制造商制作唱片母盘时降低低音频率的频率, 需要在重放时做 出相应提升。表中, 使用录音曲线的名称表示分频点, 如大多数较老旧的前置放大器所 标注的; 表末尾列出了这些曲线及其分频点。“滚降” (第5 列) 是播放期间所需的10kHz 的高切, 以补偿唱片母盘制作中的预加重。表中, 滚降以dB 为单位。

5.4 模拟磁带的重制

5.4.1 概述

5. 4.1.1 模拟磁带录音技术自“二战” 后期大规模发布和普及以来, 已 渗透到录音行业的各个领域。技术进步使磁带成为专业录音室的 主要记录格式, 制造业发展使民众能够买得起盘式录音机。1963 年推出的飞利浦 (Philips) 小型盒式磁带让人们买得起录音设 备, 人们终于能够将任何他们认为重要的事记录下来。几乎每个 音频档案馆和图书馆都存有模拟磁带录音, 据 PRESTO (Wright & Williams, 2001) 估计, 全世界的藏品中有超过1 亿小时的模 拟磁带录音, 这一数字与 IASA 对濒危载体的调查完全一致 (Boston, 2003)。自20 世纪70 年代以来, 音频档案工作者推荐 以四分之一英寸的模拟盘式磁带作为首选的存档载体, 尽管它们 有固有的噪声又即将面临化学衰退, 但如今仍有些人认为它们是 稳定的载体。尽管如此, 模拟磁带行业即将消亡, 随之而来重放 设备也几乎完全停产, 因此需要立即采取措施, 将这些记录文化 历史的大量藏品转移到更可行的系统中进行管理。

5.4.1.2 磁带 1935 年首次在德国市场上销售, 但1947 年后美国市场的商 业化才真正推动了磁带的普及和最终的标准化。最早的磁带以醋 酸纤维为带基, 一直持续到引入聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯, 即PET, 商业上称为聚酯薄膜)。磁带生产商生产了以醋酸纤维 为黏合剂的醋酸纤维磁带和PET 磁带, 但醋酸纤维黏合剂在20 世纪60 年代末逐渐被聚酯聚氨酯黏合剂普遍代替。巴斯夫公司 (BASF) 在20 世纪40 年代中期至1972 年生产了PVC 磁带, 从 20 世纪50 年代后期开始其逐渐推出了自己的聚酯系列。虽然 PVC 主要是德国制造商BASF 的领地, 但3M 公司从1960 年前后 也开始生产PVC 磁带 Scotch 311。也有纸质带基的磁带, 但很少 见, 出现于20 世纪40 年代末到20 世纪50 年代初。盒式磁带一 直用聚酯制造。1939 年, 使用的磁粉为γ Fe2O3, 通常称为氧化 物, 尽管后来改进了颗粒的大小、形状和所掺杂的物质, 使噪声 有所降低, 但这种配方对于几乎所有的模拟盘式磁带和I 型盒式 磁带而言仍然未变。Ⅱ型磁带是 CrO2 或掺杂了钴的 Fe3O4, Ⅲ 型磁带(很少遇到) 为双层, 两层都包含γ Fe2O3 和CrO2, 而 Ⅳ型磁带则是金属的(纯铁)。

5.4.1.3 将磁性颗粒粘连到磁带带基上的材料称为黏合剂, 通常被认为是 磁带上最易受到化学反应破坏的部分。这在聚酯聚氨酯黏合剂的 磁带上尤为常见, 它们大多使用的是 20 世纪 70 年代的PET 带 基, 而 AGFA、BASF 和它们的后继者 Emtec 在很多录音室磁带 和广播磁带上则使用了 PVC 黏合剂, 特别是468。

5.4.2 最佳副本的选择

5. 4. 2. 1 诸如磁带之类的可记录介质, 同一代往往没有多个副本。除了盒 式磁带以外, 磁带上的音频很少被批量复制, 因此音频档案工作 者必须在不同代的版本中进行选择。一般来说, 最原始的版本是 为保存目的而选择的最佳版本。然而, 原始磁带可能已经产生某 种形式的物理退化或化学降解, 比如水解, 此时最好的办法是选 择一个在发生衰退前按正规程序制作的副本。磁带很少会显示可 见的衰退或损坏迹象, 因此在存在多个副本的情况下, 最好的方 法是从头到尾仔细卷绕, 然后试听磁带, 从而确定最佳副本。

5. 4. 2. 2 为了确保选择的是最合适或最完整的副本, 还必须做出管理层面 的决定。对于在连续制作过程(如制作音频母盘) 或电影、视 频的音频制作中产生的磁带, 这一点非常重要。

5.4.3 清洁与载体修复

5.4.3.1 磁带清洁: 有污物或被污染的磁带在卷绕之前应用软毛刷和低真 空吸尘器去除磁带上的灰尘和碎屑。变形的带盘可能会严重损坏 磁带, 特别是在快速卷绕模式下, 因此在进行任何进一步操作之 前必须先更换带盘。卷绕磁带时应小心, 以免造成损坏。如有必 要, 可将磁带卷绕到清洁面为软布或其他无绒材质的磁带清洗机 上。这对处理完水解 (见 5.4.3.3) 的磁带也有好处。有些磁带 清洗机或磁带修复机会将磁带通过一个锋利的表面或刀片, 以此 去除氧化物的表层。这种机器专为已录磁带的再次使用而设计, 不建议用于长期保存的磁带。应特别注意有脏污的盒式磁带, 因 为有些声誉好的双主导轴磁带机在重放过程中可能会损坏有脏污 的磁带。如果没有适当的磁带张力控制, 磁带在两个主导轴之间 可能会形成缓冲弯。

5.4.3.2 引带和磁带接头: 由于剪接或增加引带, 很多磁带都有接头。这 种接头很可能会断开, 因为粘连剂过干或粘连剂从黏合层中渗 出。若是前者则必须予以更换。若是接口的粘连剂渗出, 问题则 更为严重。粘连剂可能从接头扩散到相邻层上, 进而导致磁带黏 合剂溶解。它还可能导致层与层相互粘连, 并加剧速度波动。去 除旧粘连剂必须使用不损坏磁带黏合剂的溶剂。高纯度轻质燃料 是合适的溶剂, 可用棉签或无绒布蘸其涂覆。建议涂覆在磁带上 的量保持在所需的最低范围内, 不超过棉签所施加的量。与所有 溶剂一样, 应在磁带未使用部分少量涂覆作为测试。应将磁带放 置几分钟不卷绕, 确保溶剂充分蒸发。气流可加速蒸发。有时为 了播放磁带上的完整录音, 需要更换或增加引带。

5.4.3.3 水解(粘流综合征): 很多20 世纪70 年代后生产的磁带重放时 都会出现黏合剂化学性受损现象。这种现象通常称为粘流综合 征, 其中的主要反应是水解反应, 所以也常简称为“水解”。 其典型特征是磁头和固定式导带器上出现棕色或奶白色的黏性物 质, 常伴有可听到的尖声以及音质变差。

5.4.3.4 处理黏合剂降解的各种方法

5.4.3.4.1 室温、低湿: 水解是因为水的介入导致化学键断裂, 鉴于断裂后没有发生不可逆的重新结合, 那么通过去除水分的简 单操作, 水解反应应该可逆。要实现这点, 可将磁带放入相对湿 度 (RH) 接近0 的容器中, 延长放置时间, 如几周。稍微提高 温度会增加反应速度。测试表明, 这种处理虽然在某些情况下是 成功的, 但并不总能完全恢复降解的磁带 (Bradley,1995)。

5.4.3.4.2 加热重绕: 降解严重的磁带层与层之间有时可能相 互粘连, 而且卷绕若不加以控制可能会造成损坏。这种情况下, 若不是正在进行烘干, 则可以直接用干燥的暖风向磁带粘连的部 分吹风, 然后开始卷开磁带, 速度控制在每分钟 10 ~50 mm。

5.4.3.4.3 升温、低湿: 处理水解磁带常用的一个方法是在接 近 50℃的稳定温度和0 相对湿度的容器里将磁带加热 8 ~ 12 小 时。 50℃的温度可能等于或超过磁带黏合剂的玻璃转化温度, 这对磁带回到室温时的物理特性是否有长期影响尚不清楚。不 过, 它确有个积极但短暂的电声效应, 因为这个温度能将重放特 性恢复到原始状态。与新胶带交错叠放可能有助于减少因温度升 高而引起的复印磁平。为减少温度升高导致的复印效应, 应对磁 带进行多次倒带 (见5. 4.13.3)。

5.4.3.4.4 后一种处理方式成功率很高, 但不可在家用烤箱中 进行。家用烤箱控制温度的能力差, 可能会超过安全阈值。此 外, 此类烤箱的恒温控制器会在一定温度范围内来回变动, 而这 种情况可能会损坏磁带。千万不可使用微波炉, 因为它会将磁带 的一小部分加热到非常高的温度, 并可能会损坏磁带及其磁特 性。建议选用实验室烘箱, 或其他稳定的低温设备。决不可使用 更高的温度, 因为可能会导致磁带变形。

5.4.3.5 将磁带暴露在上述受控的、升高的温度下, 操作时应非常仔细, 而且只能在绝对必要的情况下进行。

5.4.3.6 虽然修复可能只是临时性的, 但应该能让磁带顺利重放以便进行 转录。有趣的是, 需要花费更长时间处理的水解磁带已变得越来 越普遍。


① 水解反应: 加入水所产生的化学分解, 或水与化合物反应后产生其他化合物的化学反应。

② 玻璃转化温度: 让粘连剂失去弹性变得坚硬、不可弯曲和“玻璃状” 的温度。

5.4.4 重放设备—专业级盘式磁带机

5.4.4.1 模拟盘式磁带是几十年来录音制作部门和档案部门的主要支柱,因此盘式磁带放音机和录音机的停产是音频档案管理部门的一个重大危机。目前只有很少的专业级新磁带机还可以从生产商
处获得, 可能只有小谷公司 (Otari) 和耐格公司 (Nagra Kudelski)。 Otari 公司还在继续生产单功能机型, 与其之前的产品相比 新产品可能被描述为第三代的中档机型; 耐格公司还提供两款 便携式外景录音用的模拟磁带机。并非所有机器都符合必要的 重放规范(见下文), 因此档案馆必须在购买之前检查其是否符 合要求。另一种选择是购买和修复二手机器, 因为高端模拟盘 式磁带机的市场相当强劲。建议只购买广泛使用的机器, 因为 可以方便获取零部件和进行维护。合适的档案级盘式磁带机的 特性如下。

5.4.4.2 盘式磁带重放速度: 标准带速为, 30 ips (76.2 cm/s), 15 ips  (38.1 cm/s), 7½ ips (19.05 cm/s), 3¾ ips (9.525 cm/s), 17/8 ips (4.76 cm/s) 和15/16 ips (2.38 cm/s)。是否需要重放 所有这些速度取决于每个馆藏的组成情况。没有哪一台机器能够
播放所有6 种走带速度, 但用两台机器兼容所有的带速标准则是 可行的。

5.4.4.3 单声道和立体声 ⅟4英寸录音设备有 3 种基本磁迹形位: 全磁迹、 ½ 磁迹和 ¼ 磁迹。根据具体的标准, 实际磁迹宽度有所不同。用 小于实际记录磁迹宽度的磁头重放的磁带会显示出低频响应上的 变化, 即边缘效应, 信噪比也无法达到最佳水平。因此, 2.775 mm 的记录宽度用 2mm 的立体声磁头重放, 会产生损失约 2 dB 的信噪比。边缘效应在 63Hz、带速 19.05cm/s (7½ ips) 时约 为+1dB (McKnight, 2001)。用大于实际记录磁迹宽度的磁头 重放的磁带会显示出稍差一些的信噪比, 而且可能从相邻磁迹中 拾取有害的咝咝声或信号。“这相当于每 1.9 mm 与2.1mm 之 比, 对于这些磁头宽度相当于 1 dB 的电平偏移; 或每 1.9mm 与 2.8mm 之比, 相当于 3.3 dB 的电平偏移。” (McKnight, 2001) 在实践中, 只要没有掺入有害的信号(注意, 之前抹去信号的 磁带上未被记录的部分可能会导致出现更高的噪声电平), 那么 对于重放中磁迹宽度的小变化, 通常是可以接受的。尽管有些机 器可能包括 ½ 磁迹和 ¼ 磁迹的重放磁头, 但可能需要不止一台机 器来处理这些标准。

 

full track head configuration

  A B
IEC1 94-1
(1985
年以前)
6.3 mm,
(0.248 in)
6.3 mm,
(0.248 in)
NAB 1965 6.3 mm,
(0.248 in)
6.05 mm
(0.238 in)
IEC 94-6
1985
6.3 mm
(0.248 in)
5.9 mm
(0.232 in)

图1 全磁迹磁头形位和尺寸


two track and half track head configurationtwo track and half track head configuration

  A 最大记录宽度 B C
Ampex 6.3 mm,
(0.248 in)
6.05 mm
(0.238 in)
1.9 mm
(0.075 in)
2.14 mm
(0.084 in)
IEC 94-6
1985 双磁迹
6.3 mm,
(0.248 in)
5.9 mm
(0.232 in)
1.95 mm
(0.077 in)
2.00 mm
(0.079 in)
IEC 家庭立体声 (1985 年之前) 6.3 mm,
(0.248 in)
6.3 mm,
(0.248 in)
2.0 mm
(0.079 in)
2.25 mm
(0.089 in)
NAB 1965 6.3 mm,
(0.248 in)
6.05 mm
(0.238 in)
2.1 mm
(0.082 in)
1.85 mm
(0.073 in)
IEC-1 时间码
DIN 单声道半磁迹
6.3 mm,
(0.248 in)
6.3 mm,
(0.248 in)
2.3 mm
(0.091 in)
1.65 mm
(0.065 in)
IEC 94-6
1985 立体声
6.3 mm,
(0.248 in)
5.9 mm
(0.232 in)
2.58 mm
(0.102 in)
0.75 mm
(0.03 in)
IEC-1 立体声 (1985 年之前)
单声道半磁迹
6.3 mm,
(0.248 in)
6.3 mm,
(0.248 in)
2.775 mm
(0.108 in)
0.75 mm
(0.03 in)
IEC ½ 英寸 12.6 mm
(0.496 in)
  5.0 mm
(0.197 in)
2.5 mm
(0.098 in)

注: 最大记录宽度指的是测量外侧磁迹的外缘之间的宽度(见5. 4. 4. 4)。

图2 双磁迹和半磁迹磁头形位和尺寸


 

quarter track head configuration

  A B C
IEC1
NAB
6.3 mm,
(0.248 in)
1 mm
(0.043 in)
0.75 mm
(0.43 in)

图 3 四分之一磁迹磁头形位和尺寸


Stereo Cassette head configuration

  A B C
IEC
Philips
3.81 mm,
(0.15 in)
0.6 mm
(0.02 in)
0.3 mm
(0.012 in)

图4 立体声盒式磁带磁头形位和尺寸


Mono Cassette head configuration

  A B
ANSI
Philips
3.81 mm,
(0.15 in)
1.5 mm
(0.06 in)

图5 单声道盒式磁带磁头形位和尺寸


 

5.4.4.4 欧洲标准和美国标准规定磁头尺寸的方法不同。最初, 欧洲生产商主要参照国际电工委员会(IEC) 对磁带的规定, 即磁带中心 和磁迹之间的距离, 而美国的标准指的是记录磁迹的一边到另一边的尺寸。磁带本身的尺寸随时间的推移也发生了变化, 最早是 ¼ 英寸, 界定为0.246 ± 0.002 英寸 (6.25 ± 0.05mm), 后来为 0.248 ± 0.002 英寸 (6.3 ± 0.05 mm)。 IEC 对全磁迹录音记录 宽度的界定为: “单条磁迹应延展至磁带的完整宽度。” (IEC 94 1968: 11) 而美国的标准界定记录磁迹的尺寸为 0.238 + (0.010-0.004) 英寸, 它略小于 0.246 英寸磁带的宽度(这是 解决磁头磨损中“凹槽” 问题的实用方法, 而且可以沿用到所有的磁迹尺寸)。 IEC 后来将其全磁迹宽度改为 5.9 mm (0.232 英寸)。图1 到图5 中标准磁迹宽度的数量表明标准化程度很低 (Eargle, 1995; Benson, 1988; IEC 94-1, 1968, 1981; IEC 94-6, 1985; NAB 1965, McKnight, 2001; Hess, 2001)。

5.4.4.5 5.4.2.2 中讨论了用不匹配的磁头宽度重放磁带的最终效果。重要的是尝试评估原始磁带记录时所用的磁头宽度, 然后在能获得的最合适的机器上重放。½ 英寸和1 英寸的双磁迹录音通常只以 ½ 磁迹形位进行录制, 而且使用专用的专业级录音设备, 目的是提供非常高质量的模拟音频。重放也需要有同样类型和标准的设备, 而且需要更加密切注意记录与重放标准的细节。

5.4.4.6 多磁迹录音的范围从家用 ¼ 英寸标准到专业级2 英寸, 必须注意确保这些磁带的重放准确无误。如果录音中记录了时间码, 那么必须加以捕获和编码, 以便用于后期的同步工作(文件格式见2.8)。

5.4.4.7 磁带机应该能重放具有以下频率响应的信号: 30Hz 至 10kHz ±1 dB 以及 10 kHz 至20kHz +1, -2 dB。

5.4.4.8 盘式磁带放音机的均衡应能进行校准, 以便重放NAB 或IEC 的均衡, 最好无须再次校准便能在两者之间切换。

5.4.4.9 未加权抖晃率在15 ips 时优于0.05%, 在7 ½ ips 时优于0.08%, 实际速度的平均变化优于0.1%。

5.4.4.10 专业档案级盘式磁带机还应具备温和运行磁带的特性, 不致在重放过程中损坏磁带。很多早期和中期录音室机器的顺利运行依赖于坚固的现代磁带卡槽。这些机器可能会损坏老旧磁带,或外景录音用的长时间播放磁带, 即薄磁带。


① “ips” 即“inch per second”, 英寸/ 秒。

5.4.5 重放设备—专业级盒式磁带机

5. 4. 5. 1 专业级盒式磁带机如今已无法获得。不仅如此, 专业级盒式磁带 机的二手市场也不及盘式磁带机的二手市场强劲有力, 难以寻及 合适的设备。这代表了音频档案馆面临的一个关键问题, 它们很 多都在馆藏中保有大量的已录盒式磁带。因此, 对于任何有盒式 磁带的馆藏, 寻找并获得专业级盒式磁带放音机都应该是首要任 务。专业级磁带机区别于家用磁带机的特性, 除了重放规格之 外, 还包括坚固的机械构造, 调整重放特性和磁头方位角的能力 以及产生平衡的音频输出的能力。很多高质量发烧级机器具备部 分上述特性。合适的档案级盒式磁带放音机包括以下特性。

5. 4. 5. 2 重放速度 17/8 ips (4.76 cm/s) (注意, 特别录制的盒式磁带重 放时也可能需要 15/16 ips 和 3 ¾ ips 的速度)。

5. 4. 5. 3 速度变化优于 0. 3%, 加权抖晃率优于0. 1%。

5. 4. 5. 4 重放频率响应为 30 Hz 到20 kHz +2, -3 dB。

5. 4. 5. 5 (根据需要) 能够重放Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型盒式磁带。

5. 4. 5. 6 大多数盒式磁带机会自动选择正确的重放均衡, 方法是读取 盒式磁带外壳顶部的孔洞或凹槽以确定磁带类型。少量机器 不读取凹槽, 但有个开关, 操作人员可以用它选择合适的均 衡。Ⅲ型盒式磁带可能较难处理, 因为它的壳体与Ⅰ型盒式 磁带相同, 而所需的重放均衡曲线却与Ⅱ型磁带一致。当重 放磁带机上没有提供重放Ⅲ型磁带的明确选择时, 则可能需 要使用可调节均衡的磁带机, 或为磁带更换Ⅱ型磁带的外壳 (见 5.4.12.5)。

5.4.6 维护

5.4.6.1 所有设备都需要进行定期维护才能保持正常工作。然而, 由于模 拟重放设备即将停产, 有必要为备用零件做打算, 因为生产厂商 只会在有限而且可能很短的时间内继续维护备用零件。

5.4.7 设备校准(均衡见后文)

5.4.7.1 模拟设备需要定期校准, 保证其继续在正常参数状态下运转。建 议每运转4 小时就对磁头和走带路径进行彻底清洁, 若需要可以 更加频繁, 清洁所有金属部件时使用适合的清洁液, 比如异丙 醇。橡胶压带轮应使用干燥的小棉团清洁, 必要时可用水将棉团 沾湿进行清洁。老旧的原始橡胶压带轮如果用酒精清洁, 会逐渐 变脆, 进而加剧抖晃。常为深绿色的新一代聚氨酯压带轮如果用 酒精清洁, 可能会溶解。应每运行 8 小时就对磁头和走带路径进 行消磁, 每使用 30 小时检查走带路径和重放特性是否需要校准, 每 6 个月应对设备进行全面校准和检查。

5.4.7.2 正如磁带和磁带机即将停产, 合适的测试带也变得难以获得, 有 些现在根本无法获得。档案工作者必须负起责任获得足够的开盘 带和盒式磁带的测试带来完成馆藏的转录。

5.4.8 速度

5.4.8.1 尽管在数字领域中也可以纠正速度,但最好避免这种后期的数字 矫正, 要在初次转录时就谨慎地选择重放速度,记录下选择的速 度并注明选择原因。由于故障、疏于校准或有些情况下供电不 稳, 磁带录音机很容易产生速度不准的问题。因此,任何速度都 不应视为理所当然。

5.4.9 无主导轴磁带机与非线性速度

5.4.9.1 有些早期的盘式磁带录音机在设计上没有主导轴和压带轮, 因此 会导致运转时速度不断上升。如果这些磁带用一种标准、恒定的 速度播放, 所得信号的音调会随着磁带的重放而降低。为了正确 地播放磁带, 重放速度必须以与录制速度相同的方式变化。有些 年代近一些的放音机, 如 Nagra 和 Lyrec 所造的, 内置了电压驱动 的外部速度控制器, 有了它操作人员就可以设计一个简单电路, 让电路的曲线与原始速度相一致。有些最后一代的放音机,如 StuderA800 系列, 内置了微处理器控制器, 有了它便能实现速度 的程序化操控; 其他放音机如 Lyrec Frida, 可以在 MIDI 环境中操 控速度。然而, 不能理所当然地认为速度是线性增加的。早期无 主导轴磁带机造价低廉, 速度根据带盘上的重量产生变化, 通常 在磁带的起始位置和末端增加较少, 当在这两个位置时, 其中一 个带盘是满的, 因此在整段时间内重放速度的变化曲线远非线性。

5.4.10 重放均衡

5.4.10.1 从频率响应的角度来讲, 大多数模拟音频格式的信号呈现故意 不做成线性的(即不平直的)。因此, 正确的重放需要对频率 响应做出正确的均衡处理来进行频响补偿。

5.4.10.2 模拟磁带音频重放最常见的均衡标准见表4。应注意的是, 多 年来均衡处理技术一直在发展。现行标准用粗体给出, 并注明 了其发布时间。此前的录音在重放时必须遵循各自的旧标准, 且可以增加简单的电路。对于新旧标准转换时期录制的磁带, 做决定时应考虑新旧标准的交叉重叠。在此之前, 有许多生产 商的标准。

 

30 ips, 76 cm/s IEC2
AES
(1981) 现行标准 17.5 μs
30 ips, 76 cm/s CCIR
IEC1
DIN
(1953–1966)
(1968)
(1962)
35 μs
15 ips. 38 cm/s IEC1
CCIR
DIN
BS
(1968) 现行标准
(1953)
(1962)
35 μs
15 ips. 38 cm/s NAB
EIA
(1953) 现行标准
1963
3180 μs 50 μs
7½ ips, 19 cm/s IEC1
DIN (制片厂)
CCIR
(1968) 现行标准
1965
1966
70 μs
7½ ips, 19 cm/s IEC 2
NAB
DIN (家用)
EIA
RIAA
(1965) 现行标准
(1966)
(1963)
(1968)
3180 μs 50 μs
7½ ips, 19 cm/s Ampex (家用)
EIA (推荐的)
(1967) 50 μs
7½ ips, 19 cm/s CCIR
IEC
DIN
BS
(直到 1966 年)
(直到 1968 年)
(直到 1965 年)
100 μs
3¾ ips 9.5 cm/s IEC2
NAB
RIAA
(1968) 现行标准
(1965)
(1968)
3180 μs 90 μs
3¾ ips 9.5 cm/s DIN (1962) 3180 μs 120 μs
3¾ ips 9.5 cm/s DIN (1955–1961) 200 μs
3¾ ips 9.5 cm/s Ampex (家用)
EIA (推荐的)
(1967) 100 μs
3¾ ips 9.5 cm/s IEC (1962–1968) 3180 μs 140 μs
3¾ ips 9.5 cm/s Ampex (1953–1958) 3180 μs 200 μs
17/8 ips 4.75 cm/s IEC
DIN
(1971) 现行标准
(1971)
3180 μs 120 μs
17/8 ips 4.75 cm/s IEC
DIN
RIAA
(1968–1971)
(1966–1971)
(1968)
1590 μs 120 μs
17/8 ips 4.75 cm/s
盒式磁带
IEC Type I 1974 现行标准 3180 μs 120 μs
17/8 ips 4.75 cm/s
盒式磁带
DIN Type I (1968–1974) 1590 μs 120 μs
17/8 ips 4.75 cm/s
盒式磁带
Type II 和 IV (1970) 现行标准 3180 μs 70 μs
15/16 ips 2.38 cm/s 未定义      

注: IEC 指IEC 出版物60094 -1 第四版, 1981; NAB 指NAB 双盘式磁带标准1965 (IEC2), 或盒式磁带标准1973; DIN 指DIN 45 513 -3 或45 513 -4; AES 指AES -1971; BS 指英国标准BS 1568。感谢Friedrich Engel、Richard L. Hess 和Jay McKnight 慷慨提供磁带均衡信息。

表4 模拟磁带音频重放的常见均衡标准

5.4.10.3 在速度为 15 ips 和7½ ips 时, 盘式磁带可以选择重放均衡, 甚 至对于依据现行标准近期才录制的磁带也是如此。然而, 这是 最常见的两种录制速度, 必须谨慎选择重放的均衡处理参数, 确保与录制时的均衡参数相匹配。除了表4 中提到的标准, 还 有一些更近期的标准, 目的是实现更好的性能, 但与普遍接受 的标准有所不同。对于 15 ips 的速度, Nagra 磁带录音机可以选 择使用一种特殊的均衡处理模式, 称为 NagraMaster。美国版的 NagraMaster 具备时间常数3150 和 13.5μs, 欧洲版的 NagraMaster 具有时间常数∞ 和 13μs。 Ampex 使用“Ampex 母带均 衡” (AME), 也采用15 ips, 但官方仅用在1958 年推出的特定 的 ½  英寸母带录音机上, 并且在之后销售了几年 (MRL, 2001)。日志记录机和一些流行的半专业便携式设备能够以非 常慢的速度15/16 ips (2.38cm/s) 记录。然而, 这些磁带似乎 没有商定的交换标准, 而且任何均衡都遵守专有惯例。

5.4.10.4 有时缺少文字记录, 这种情况下可能需要操作员凭经验用耳听 来决定重放均衡参数。盒式磁带重放均衡处理模式与磁带类型 相对应, 必须仔细确保使用正确的重放均衡模式。很多磁带录 音, 特别是私人录音和那些缺乏技术支持的文化机构或研究机 构的录音, 都是在未校准的磁带录音机上录制的。就均衡而言, 除非有客观证据表明要用到其他设置, 否则都应将该磁带视为 已正确校准。

5.4.11 降噪

5.4.11.1 记录在磁带上的信号可能是以掩盖载体固有噪声的方式进行编 码的。人们称之为降噪。如果磁带在记录的过程中就已编码, 解码时则必须使用正确校准过的相同类型的解码器。最常见的 降噪系统包括杜比A 和杜比 SR (专业)、杜比 B 和杜比 C (家 用)、dbx Ⅰ型(专业) 和 Ⅱ型(家用) (很少使用), 以及 TelCom。

5.4.11.2 对磁带机记录和重放特性进行校准对降噪系统的正常运行至关 重要, 而专业录制的磁带通常包含典型性基准电平信号。输出 电平以及频率响应可以改变解码系统的响应, 同时一定要注 意, 降噪既可以应用于 IEC 也可以应用于 NAB 标准的均衡处 理, 而且必须正确重放。近些年的大多数专业盒式录音机中都 常规性地包含了杜比 B 和杜比 C, 通常没有基准电平信号, 而 且比专业系统对信号的影响更小。

5.4.11.3 尽管可以对已编码的磁带进行音频转录, 后期再进行解码, 但 校准中的诸多变量都可能加重错误, 导致磁带一旦被转录, 就 很难准确地解码了。因此最好在转录的过程中就进行解码。

5.4.11.4 除非留有文字记录, 不然很难评估小型盒式磁带是否用降噪系 统进行了编码。与均衡一样, 缺乏文字记录可能就需要操作员 凭经验用耳听来作决定。通常, 正确的重放的特点是背景咝咝 声有稳定持续的电平, 如果这个电平出现波动就表明重放设置 有误。可以借助频谱分析工具进行检测。如果无法确定, 盒式 磁带副本制作时应不做均衡。

5.4.12 录音设备组合错位引发问题的校正

5.4.12.1 录音设备组合错位会造成录音出现瑕疵,瑕疵的形式有多种。 虽然很多瑕疵无法或难以校正,但有些错误也是可以被客观地 检查出来并加以弥补的。对于出现问题的原始文件,必须在重 放过程中采取补偿措施,因为一旦信号被转录至另一载体, 就 不可能再进行任何校正了。

5.4.12.2 方位角和走带路径校准: 原始录音机录音磁头校准不正意味着, 在重放时,读取的信号会有不足的高频响应,而且在双迹或多 迹重放的情况下,两个声道之间的相位关系也会发生改变。调 整重放头的角度,让磁头的相位关系与磁带上磁场在同一平面 内,这被称为方位角调整,而这种简单的调整能够显著提高所 读取信号的质量和可懂度。培训工作人员完成这项任务并不难, 良好的双耳听力便是所需的所有测量技术。精确的相位计或示 波器将有助于调整单声道及正确录制的磁带,但在廉价的家用 设备录制的磁带上使用可能会产生误导。在这种情况下,应依 赖听觉判断高频率。可以使用提供实时时间谱图功能的软件程 序作为辅助或替代工具。方位角调整应作为所有磁带转录中的 常规工作。

5.4.12.3 数字系统可以校正信号的相位关系(通常被描述为方位角校 正), 但这种操作程序无法找回已丢失的高频信息。方位角调 整必须在开始转录之前在原始磁带上完成。

5.4.12.4 原始录音机磁头的纵向校准可能会阻碍信号的恰当再现。这尤 其出现在用业余或消费级设备制作的录音上。为了获得录音磁 带上磁迹校准的直观展现, 应遵循以下步骤: 应用一层非常薄 的透明聚酯薄膜或类似的透明材料对磁带上已录的部分加以保 护。透明薄膜上喷涂颗粒大小小于 3 μm 的粉状或悬浮的铁磁 材料。然后, 磁带已录部分的磁性属性便能使磁迹可见。薄膜 上仔细标注的测量线有助于发现校准的偏差。这些对磁带走带 路径的调整不如对方位角调整的要求频繁, 但如果必须做, 那 么重放设备应该由合格的技术人员重新校准。应全面确保没有 铁粒子接触磁带, 因为它们可能会损坏重放头。

5.4.12.5 盒式磁带外壳: 低成本盒式磁带所用的外壳可能会造成磁带卡 顿或重放时抖晃率增高。这种情况下,有益的做法是将磁带重 新装入用螺丝拧紧的高质量外壳中,确保其中还包含盘芯、压 力垫和润滑片。

5.4.12.6 抖晃和周期性带速变化: 很难有效改善已录信号的周期性变化。 因此,彻底和仔细地对重放设备进行检查、校准和维护非常重 要, 确保没有引入任何与速度相关的人为噪声。随着高解析度 模数转换器和组件的出现,似乎可以实现在转录过程中从模拟 磁带中获取高频 (HF) 偏磁信号, 如此则可以实现对抖晃的校 正。然而, 实现这一点有许多重大障碍,包括缺乏提取这种高 频信号的硬件,以及偏磁信号本身固有的不可靠性。由于该操 作程序通常费时又复杂, 而且不能期待它有实质性的改进, 因 此不太可能实施, 即使能实施, 也只有对特定情况下生产的有 限类型的磁带才可行。

5.4.13 去除与存储有关的人为噪音

5.4.13.1 大多数情况下, 最好在开展数字化之前将与存储有关的人为噪 声降到最低。例如, 在线性模拟磁带录音中,复印效应是一个 为人熟知又令人头疼的现象。减少这个有害的信号只能在原始 磁带上进行。

5.4.13.2 复印效应: 复印效应是磁场从模拟磁带的一层到磁带带盘上另 一层的非有意的转移。它表现为主要信号的预回音或后回音。 复印效应信号强度是由波长、磁带涂层厚度,但主要是磁性层 中颗粒的矫顽力 的覆盖范围共同作用的结果。几乎所有的复 印效应都是在磁带被录制并卷绕到一起后很快发生的。但在此 之后, 复印效应的增加会随着时间的推移而减少。此外,只有 温度变化时才会显著地加重复印效应。磁带存储时氧化物面向 盘芯是最常见的标准, 这种情况下目标信号外部磁带层的复印 信号比靠近带盘盘芯的磁带层的复印信号更强。因此, 往往推 荐磁带存储时“带尾向外” 缠绕, 这样后回音比预回音更响亮 但更不明显。德国广播标准规定磁带氧化物面向外进行卷绕, 因此这种情况正好相反, 存储这种磁带时应“头部向外”。

5.4.13.3 在播放之前对磁带进行倒带会减少复印信号, 这一过程称为 “磁致伸缩作用”。然而, 系统测试显示,明智的做法是至少倒 带三次以便充分减少复印效应 (Schüller,1980)。如果复印信 号非常强, 而且倒带起不到明显作用,那么有些磁带机允许在 重放过程中在磁带上应用低电平偏磁 信号。这种做法是选择 性地去除矫顽力低的粒子, 因此能减少复印效应, 尽管也可能 对信号产生影响, 特别是过度使用的话,因此只应作为最后选 择的手段, 而且应非常小心。

5.4.13.4 尽管可以在原始磁带上降低复印效应,但在此之后的过程中却 无法实现同等程度的修复。一旦复制到另一个格式,复印信号 便永久地成为所要的信号的一部分。

5.4.13.5 醋酸综合征和发脆的醋酸纤维磁带: 醋酸纤维磁带随着时间的 增加会变脆, 变脆后很难做到播放磁带而不发生断裂。磁带发 脆是化学降解的结果, 当醋酸化合物的分子键断裂释放乙酸而 散发醋的特征气味时会发生化学降解。破损的醋酸纤维磁带可 以拼接起来而不产生任何信号损失或劣化,因为脆性使磁带不 会变长。然而, 脆性磁带可能会出现各种变形, 阻碍磁带与磁 头的必要接触,而这是获取最佳信号所需的。虽然重新塑化会 有所帮助, 但这样的处理过程目前还不存在。提醒档案工作者 注意化学变化,因为这些不仅会影响磁带的寿命, 还会污染重 放设备, 进而间接污染使用这些设备重放的磁带。因此, 建议 重放这些磁带时使用年代较近、接受较低磁带张力的设备。这 样便能在保养脆弱的磁带和施加足够的磁带张力以实现能及的 最佳磁带与磁头接触之间,达成一种可接受的妥协。

5.4.13.6 磁带的物理记忆: 存储不善或卷绕不良的聚酯和 PVC 磁带也可 能发生磁带变形。磁带通常会保持这种变形记忆, 导致磁带与 磁头接触不良,从而降低信号质量。不断进行卷绕和保持不动 可以减少这种影响。


① 矫顽力: 在铁磁材料的磁化强度达到饱和之后将其降到零时所需的磁场强度的度量。

② 偏磁: 录制时在音频中掺入的高频信号, 可帮助减少磁带的噪声, 由Weber 在1940 年设 计。

5.4.14 钢丝录音

5.4.14.1 尽管早在 19 世纪末时就有了钢丝录音的原则, 20 世纪 20~30 年代各口授留声机生产商也生产了可用的型号 (见 5.4.15), 但是直到1947 年前后钢丝录音机才成功地向大众销售。

5.4.14.2 钢丝录音机的速度并不标准, 不同生产厂商之间有差异, 甚至不 同型号之间都有所不同。然而 1947 年后, 大多数生产厂商遵循 24 ips 的标准速度, 带盘尺寸为 23/4 英寸。钢丝录音机没有主导 轴, 因此随着收带盘变满, 速度就会发生变化。收带盘的大小对 钢丝带的正确重放至关重要, 而且往往与特定的机器或生产商有 关。钢丝录音机最盛行的时期为 20 世纪 40 年代中期到 20 世纪 50 年代初期, 这一时期正好是技术更为先进的磁带录音机发展和 引入的时期, 因此钢丝带很快就过时了。即使在其鼎盛时期,钢 丝录音机也主要被当作家用录音机, 虽然有些也作商用。

5.4.14.3 尽管钢丝带很快就不再受人喜爱, 但其一直在专卖场有售, 直 到 20 世纪 60 年代。早期的带盘在尺寸上比 23/4 英寸带盘大,但 23/4 英寸带盘成了最常用的带盘。有些钢丝带(大多在钢丝 录音机历史初期) 用镀或涂覆的碳钢制成, 它们现在可能已经 被腐蚀, 难以播放。然而, 很多钢丝带的状况仍然极好,它们 用含有 18% 的铬和 8% 的镍的不锈钢制成,未受腐蚀。

5.4.14.4 钢丝录音机的原理相对简单, 因此建造一个放音机是可能的。 然而, 成功地卷绕和播放纤细的钢丝而不出现缠结或断裂则有 些复杂, 因此重放的最佳方法是利用原始钢丝机, 尽管也需要 说明有些专家已经改造了磁带机来重放钢丝。使用原始钢丝机 时, 建议彻底检修音频电子设备, 保证展现最佳性能,或用现 代的组件替代音频电路, 这也是更为推荐的做法 (Morton, 1998, King: n.d.)。

5.4.15 磁性办公用口授留声格式

5.4.15.1 第二次世界大战之后的几十年中, 出现了各种各样磁性记录的 办公口授留声格式。办公室的需求与其他音频录音环境的不同 之处体现在它们的设计中: 尺寸变小、重量减轻、操作简单和 速度可变是优先考虑的问题, 通常会以损失声音品质为代价。 磁性口授留声系统可以大致分为磁带格式和非磁带格式。

5.4.15.2 这种磁带包括钢丝带 (见 5.4.14)、盘式磁带和盒式磁带。有 些格式可以用标准设备播放(比如非标准的盒式磁带有时可以 放入标准的盒式磁带外壳中进行重放), 而有些只能在专门的 听写格式放音机上播放。在有选择余地的情况下, 则需要在两 种方法之间做出抉择。一个涵盖使用高规格、相对容易维护的 标准设备, 可能同时还存在带宽、磁头形位、重放速度、均衡、 降噪方面兼容性较差的情况。另一个在载体和放音机之间的兼 容性更高, 但很可能的代价是规格稍低以及需要对原始格式专 用的设备进行极为专业的维护。基于磁带的格式可以进一步划 分为线性速度和非线性速度。若在传统设备上重放, 前者的问 题会少些; 虽然后者也可以用这种设备播放, 但需要进行速度 调整 (见 5.4.9)。

5.4.15.3 非磁带格式包含各种各样的盘状、带状、卷状和片状格式, 令 人眼花缭乱, 它们的特点是表面均有磁性涂层, 记录和重放所 用的磁头与传统磁头基本类似。若有足够的专业知识、时间和 金钱, 那么是有可能为部分格式制作重放装置的。然而, 很多 情况下, 找到一个原始放音机更为可行, 而且可以雇用拥有合 适设备的专家来完成这项工作。

5.4.16 时间因素

5.4.16.1 复制音频材料内容所需的时间有很大差异, 主要取决于原始载 体的性质和状态。真正播放载体的步骤只是过程的一部分, 整 个过程还包括重新卷绕、评估、调整和做记录。即使是一个有 完备文字记录、质量好、持续时间为 1 小时的模拟磁带, 平均 而言, 要花费录音长度两倍的时间才能正确转录到数字载体上。 若在20 世纪90 年代中期, 德国广播电视联合会 (ARD, Arbeitsgemeinschaft der Rundfunkanstalten Deutschlands) 的档案工作 组会认为这算乐观的, 因为他们为其广播站典型档案馆藏假定 的转录因子为 3 (1 名操作员 3 小时完成1 小时的材料)。若磁 带出现需要进行修整或修复的故障,或需要增加文字记录,或 需要评估和添加元数据,则需更长的时间才能完成保护、转录 和保存工作。

5.4.17 信号自动检测、自动加载(优点与缺点)

5.4.17.1 建议开展保存性转录工作时, 主动监听所有磁带。然而,为解 决大量待转录和保存的材料, 数字存档系统的生产商一直在研 究自动监测和检测信号故障的方法,以期实现转录时无人值守。 一名操作人员可以同时开展多项转录, 因此时间上的节省显而 易见。这些数字存档系统处理那些记录在稳定载体上的同质程 度较高的材料时,处理方式完全相同,本身也受益颇丰。显然, 那些馆藏量大、内容大部分质量相同而且拥有建设、管理和运 行这种系统的资源的广播档案馆已经应用了最成功的大批量加 载系统。对于需要单独处理的材料,自动化系统的优势并不大, 这种情况在大多数研究和遗产藏品中都属典型。

5.5 数字磁性载体的重制

5.5.1 概述

5.5.1.1 数字磁带在最佳条件下可以产生与所记录信号无差别的副本, 然 而重放过程中出现的任何未经校正的错误都将被永久地记录在新 副本中, 而有时已存档的数据中会加进不必要的篡改, 这两者都 不应该出现。优化转换过程能确保转换的数据最接近原始载体上 的信息。一般原则是, 应始终保留原件, 使将来需要重新查考时 可用, 但出于两个简单的实际原因, 任何转换都应从最佳源文件 中提取最优信号。首先, 原始载体可能会恶化, 日后的重放可能 无法达到相同的质量或根本无法重放; 其次, 信号提取是极为费 时的工作, 从经费角度考虑, 则要求第一次尝试时就达到最优。

5.5.1.2 从 20 世纪 60 年代开始, 存有数字信息的磁带载体就在数据行 业得以应用, 然而直到 20 世纪80 年代, 其作为音频载体的应 用才得以普及。依靠对音频数据进行编码并记录到录像带的系 统首先用于2 个磁迹的记录, 或作为制作光盘 (CD) 用的母 带。这些载体中许多都存在技术过时的问题, 迫切需要转换到 更稳定的存储系统上。

5.5.1.3 对所有数字音频数据转换的重要建议是在数字领域中完成整个过 程, 而不依赖向模拟转换的方式。这对于采用标准化接口来交换 音频数据(如 AES/ EBU 或S/ PDIF 标准) 的后期技术相对简单。 早期的技术则可能需要改良才能实现这种方式。

5.5.2 最佳副本的选择

5.5.2.1 复制模拟录音的结果不可避免会有质量损失, 因为在一代一代复 制的过程中会造成信息丢失, 而与复制模拟录音不同的是, 数字 录音不同复制过程的结果则既有因重新采样或标准转换引起的降 级副本, 也有好到甚至可称为比原件更好的(由于误码校正) 完全相同的“克隆” 副本。在选择最佳源副本时, 必须考虑音 频标准, 如采样率、量化精度和其他规范, 包括任何嵌入的元数 据。另外, 存储副本的数据质量可能随着时间的推移而降低, 因 此可能需要通过客观测量来确认。作为一般规则, 应该选择成功 重放而不出现错误或出现尽可能最少错误的源副本。

5.5.2.2 独本录音: 原始录音素材, 如多轨录音片段、外景录音、日志磁 带、家庭录音、电影或视频中的声音, 或者母带, 可能全部或部 分包括独一无二的内容。未被编辑的素材与编辑后的最终产品相 比可能用处更大也可能用处更小, 这取决于所保存的素材的用 途。为确保选择最合适或最完整的副本, 必须做出管理层面的决 策。真正独一无二的录音不给档案工作者留有任何选择余地。馆 藏中有独一无二的内容且仅有单份副本留存的情况下, 应考虑其 他地方是否存在可替代的副本。如果存在状况更佳或载体更便于 使用的其他副本, 那么既能节省时间又能省去麻烦。

5.5.2.3 有多份副本的录音: 保存原则表明, 理想情况下数字磁带副本应 该完美地记录下媒体内容本身, 以及原始数字文件中所包含的任 何相关元数据。任何符合此标准的数字副本都能作为将内容迁移 到新的数字保存系统的有效来源。

5.5.2.4 实际上, 标准转换、重新采样以及对错误的隐藏和篡改都可能 造成副本中的数据丢失或失真, 而且随时间推移出现的退化会造 成原始录音和后续副本质量降低。因此, 复制结果会根据所选的 原素材而有所差别。同样, 成本也会根据原素材的物理格式或状 况而有所不同。

5.5.2.5 确定最佳源副本需要考虑制作副本所使用的录音标准、所采用的 设备的质量、所采取的效果处理的品质以及现有副本当前的物理 状况和数据质量。理想的情况是已经记录了这些信息而且随时可 用。但如果不是如此, 那么需要在了解不同副本的用途与历史的 基础上做出决策。

5.5.2.6 类似介质上的副本: 这种情况下, 最好的源素材应是数据质量最 好的那个副本。第一选择通常是最近期制作的未经改动的数字副 本。如果更新近的副本因为退化或不正规复制而不适合使用, 那 么可以改用更早一代未经改动的数字副本。

5.5.2.7 不同介质或标准的副本: 制作或保存过程可能会导致出现不同 数字磁带格式的多个副本。最好的源素材应与原始内容所采用 的标准一致, 具备所能得到的最好的数据质量, 并记录在最便 于重制的格式上。若以上条件有任意一条无法满足, 则应做出 判断。

5.5.2.8 如果数字录音是模拟录音的唯一副本, 而且模拟格式的原始内容 仍然存在, 那么当这些数字副本在标准、质量或状况方面较差 时, 可以考虑选择重新进行数字化。


① 对错误的隐藏或篡改是指当数据损坏妨碍信号准确重现时, 对原始信号的估算。

5.5.3 清洁与载体修复

5.5.3.1 数字磁带在材料和构造上与其他磁带相似,也会产生相似的物理 和化学问题。由于采用窄带、小磁迹,以及不断缩小可写入和读 取的磁畴的尺寸,数字磁带得以实现高数据密度。因此,即便很 小的损坏或污染都能对信号的可获取性产生极大的影响。所有的 磁带退化、损坏或污染都会导致出现非常明显的错误。对于所有 磁带来说,载体修复的问题和技术都类似,但鉴于带基、黏合剂 和磁性材料会不断改良,任何修复操作都必须测试,确认适合具 体的介质。

5.5.3.2 对于开盘磁带和常用来承载数字音频信号的大多数录像带格式, 有商业化生产的清洗机可以使用, 而且这些清洗机可有效清洗 中度退化或污染的磁带。对于污染更严重或更脆弱的磁带,可 采取真空清洁或手动清洁的方式,但需要进行保护性护理以免 造成损坏。任何清洗过程都有造成损坏的可能,因此操作时应 小心谨慎。

5.5.3.3 夹具有助于操控磁带和盒式磁带壳体,而且有些格式的夹具在市 面上有售。为其他格式专门制造的夹具可以在设备相对齐全的机 械车间中制造出来。

5.5.3.4 采用聚酯聚氨酯黏合剂的数字磁带容易出现和模拟磁带一样的水 解问题。对数字磁带采用的任何修复都要求严密控制操作过程, 而且只可在专为此建造的环境可控的容器或真空烘箱 中进行 (见 5.4.3)。这对于数字录音来说甚至更为关键, 因为它们通常 录制在更薄的磁带上,并装在机械装置复杂的盒式磁带外壳中。

5.5.3.5 合适的存储条件可以将磁带的退化降到最低。数字磁带的长期保 存标准通常比模拟磁带的更为严格,因为数字磁带更加脆弱,而 且即使受到相对较小的损坏或污染也容易发生数据丢失。高于标 准值的温度或湿度会加剧化学性退化。温度和湿度的循环变化会 造成磁带出现延展和收缩的现象,而且可能会损坏带基。灰尘或 其他污染物可能会落到磁带表面,造成重放过程中数据丢失甚至 物理性损坏。

5.5.3.6 在清洁和修复之后或在重制之前,建议先测量数字磁带的误码 率。数据的组织和所用的误码校正类型根据磁带的格式而有所不 同。以数字音频磁带 (DAT) 为例, 误码校正过程采用排列在 交叉码系统中的两个里德—所罗门码 (Reed⁃Solomon code),C2 为水平而 C1 为垂直。不仅如此,每个数据块都被分配了一个 值, 称为奇偶校验字节。数据块奇偶校验错误称为循环冗余检验 (CRC) 错误, 对数据块奇偶校验错误的计数有时也称块错误 率。 DAT 的子码也会出现错误。错误测量应至少包括以下几个 方面。

5.5.3.6.1 C2 和 C1 错误。

5.5.3.6.2 CRC 或块错误率。

5.5.3.6.3 突发错误 (源于 C1)。

5.5.3.6.4 子C1 校正。

5.5.3.7 如果有任何错误测量显示样品包含错误、被篡改或出现没声的错 误, 那么应清洁磁带并检查走带路径。清洁和修复之后如果还有 一个或更多的误码率超过阈值,请进一步参考 5.6.3。

5.5.3.8 针对 DAT 或其他磁性载体的误差测量设备很少。然而,任何转 录工作都应对放音机误码校正芯片所产生的误码进行测量,并将 该信息记录在所得音频文件的元数据中。


① 真空烘箱由于可降低烘箱内的空气压力, 因此能更好地控制受潮物。

5.5.4 重放设备

5.5.4.1 重放设备必须符合给定格式的所有特定参数。数字磁带的格式大 多为专有格式, 而且只有一到两家有合适设备的生产商。首选最 新一代的设备, 但对于老旧或过时的数字格式, 除了购买二手设 备外别无选择。

5.5.4.2 旋转磁头式数字音频磁带 (R-DAT) 由于具有高记录密度, 因此除了记录音频外, 还能开发其他用途。基于DAT 技术的 数字数据存储 (DDS) 格式是 1989 年由HP 公司和索尼公司 (Sony) 共同开发, 专用于计算机数据的存储。基础系统中 数据完整性的稳步提升使从音频 DAT 磁带中获取信号的能力 得到了发展。各种不同类型的软件都能根据磁带上的ID 将音 频提取为单独的文件。数据提取的专用软件还能为每一段节 目生成元数据文件, 包括时钟、起止 ID 位置、时长、文件大 小、音频属性等。除此之外, DDS 格式还能实现对音频素材 进行双倍速捕获。

5.5.4.3 尽管如此, 这些系统至今仍有一些重要问题未解决, 例如格式不 兼容(比如不同的长时间播放模式、高解析度录音、时间码提 取等)、正规的数据完整性检查、预加重处理, 特别是关于机械 和循迹方面的所有问题, 因此对这些问题要单独处理。

5.5.5 常见系统和特性—盒式磁带系统

5.5.5.1 R-DAT (通常称为 DAT) 是专为数字音频录音开发的唯一一个 使用盒式磁带格式的常用系统。DAT 磁带广泛用于现场录音、 录音室录音、广播和存档。目前已无法获得新的 DAT 设备。二 手专业级 DAT 录音机是一个解决办法, 但随着零部件储备耗尽, 设备维护存在问题。

5.5.5.2 某些最后一代的录音机能够支持高于正常值的规格参数, 能实 现以 96kHz/24 bit 的采样量化规格(双倍速走带) 进行高解 析度记录, 有些支持时间码 (SMPTE) 记录功能, 也有些支持 Super Bit Mapping 功能, 它采用一种心理声学原理和关键的频 段分析, 最大限度地提升 16 bit 数字音频的音质。使用自适应 误码反馈滤波器, 20 bit 的录音得以量化为16 bit。短期掩蔽效 应和等响度特性决定了输入信号的品质, 而该滤波器可以据此 对量化误差进行整形以达到最佳状态。通过该技术, 16 bit 的 DAT 录音可以获得 20 bit 声音的感知质量。只有当信号包含低 于 5~10 kHz 的频率时, 才能达到完整的质量。Super bit mapping 不需要在重放时进行特殊解码。

 

  录音/ 重放模式 预先录制的磁带
(仅重放)
标准 标准 选择 1 选择 2 选择 3 标准磁迹 宽磁迹
通道数量 2 2 2 2 4 2 2
采样率 (kHz) 48 44.1 32 32 32 44.1
量化位数 16 (线性) 16 (线性) 16 (线性) 12 (非线性) 12 (非线性) 16 (线性)
线记录密度 (KBPI) 61.0 61.0 61.1
面记录密度 (MBPI2) 114 114 76
传输速率 (MBPS) 2.46 2.46 2.46 1.23 2.46 2.46
子码容量 (KBPS) 273.1 273.1 273.1 136.5 273.1 273.1  
调制方式 8–10 调制方式
纠错 双重里德—所罗门
循迹方式 区域划分自动磁迹跟踪
带盒尺寸 (mm) 73 x 54 x 10.5
记录时间 * (min) 120 120 120 240 120 120 80
磁带宽度 (mm) 3.81
磁带类型 金属粉带 氧化物带
带厚 (μm) 13±1μ
带速 (mm/s) 8.15 8.15 8.15 4.075 8.15 8.15 12.225
磁迹宽 (μm) 13.591 13.591 20.41 (宽磁迹)
磁迹角 6°22’59”5   6°23’29”4
标准磁鼓 直径 Ø 30 磁带卷角 90°    
磁鼓旋转速度 (r.p.m.) 2000 1000 2000 2000  
相对速度 (m/s) 3.133 1.567 3.129 3.133 3.129
磁头方位角 ±20°

表5 空白和已录 DAT 磁带不同录音、放音模式的参数

5.5.5.3 Philips 数字小型磁带 (DCC) 系统被作为消费级产品引入(但 并不成功), 从用 DCC 设备重放模拟盒式磁带的性能来看, 它与 模拟小型盒式磁带的兼容性有限。 DCC 目前已过时。

 

格式 变体 载体类型 音频和数
据轨道
支持的数字
音频标准
接口
DAT 或R-DAT 时间码不在R-DAT 标准中,但可能在子码 中使用。有些 预先录制的 DAT 用ME 带 3. 81mm 金 属颗粒带 的盒式 磁带 立体声。子 码包括标准 化标记点, 加专用用户 信息数据 16 bit PCM @ 32, 44.1 和 48 kHz 专业级设备上 为 AES-422. SP-DIF 标准
DCC   3.81 mm CrO2 带的
盒式磁带
立体声, 元 数据标准支 持最少的描
述性数据
压缩的 PASC PCM (4:1 比特率压缩)  
基于录像 带 的格 式—— 见表8          

表6 数字音频盒式磁带

5.5.6 常见系统和特性—开盘格式

5.5.6.1 Sony 和三菱公司 (Mitsubishi) 都面向录音棚市场生产了数字开 盘系统, Nagra 公司生产了4 轨道外景录音系统———NAGRA-D。

5.5.6.2 Sony/Studer 的数字音频固定式磁头 (DASH) 系统针对磁带上数 字磁迹通用格式有许多衍生格式。 DASH-I 在 ¼ 英寸磁带上提 供8 条数字音轨, ½ 英寸磁带上提供24 条数字音轨。DASH-II 在 ¼ 英寸磁带上提供 16 条数字音轨, ½ 英寸磁带上提供 48 条数 字音轨。双 DASH 格式通常用于¼英寸立体声数字录音, 为了提 高系统的误码校正能力进而让磁带可拼接以便进行编辑, 该格式 对每个音频通道使用了双倍于正常数量的数据轨道。通过在多个 数据轨道中的每个音频通道中共享数据, 低速格式的录音速度翻 倍, 而可用的音轨数量减半。

5.5.6.3 Nagra 仍然支持 NAGRA-D Sony DASH, 但三菱的 Pro-Digi格式 磁带机已停产。这些格式专门面向高端专业领域, 因此支持这些 格式的费用极其高昂。

格式 变体 载体类型 音频和数据轨道 支持的数字音频标准 接口
DASH 三种速度- F 快速)、M 中速) 和S 慢速) ¼ 英寸或 ½ 英寸带 多至48 条音 轨, 附加控 制轨 32 kHz, 44.1 kHz 或48 kHz 时16 bit AES/EBU SDIF-2 MADI 接口
  DASH-I( 单 倍密度)和 DASH-II  双 倍密度)        
  两种带宽Q (¼ 英寸) 和H (⅟5 英寸)        
Mitsubishi Pro Digi 立体声 ¼ 英寸带   32 kHz, 44. 1 kHz
或48 kHz 15 ips 时为20 bit 或16 bit (为编辑 接头留有额外冗 余)
7. 5 ips 时为16 bit (正常冗余)
AES/EBU 或
专属多通道
接口
  16 轨 ½ 英寸带   32 kHz,44. 1 kHz
或48kHz 16 bit
 
  32 轨 1 英寸带   32 kHz, 44. 1 kHz
或48kHz 16 bit
 
NAGRA-D   ¼” 英寸金 属带 4 个音轨。扩 展元数据包括 TOC 和内置错
误记录
4 轨24 bit 48 kHz
2 轨24 bit 96 kHz
AES/EBU

表7 开盘带格式

5.5.7 常见系统和特性—基于录像带的格式

5.5.7.1 此类别中有两种不同类型: 使用录像带在普通录像机的标准视频 信号中记录数字音频编码的系统, 以及仅借用录像带作为存储介 质来存储专属数字音频信号格式的系统。

5.5.7.2 Sony 公司生产了一系列以录像机系统作为高带宽存储设备的格 式。后来, Alesis 公司推出了 ADAT 系统, 以 S-VHS 盒式录像 带作为其数字音频专属格式的大容量存储介质, 而 Tascam 公司 推出了 DTRS 系统, 以 Hi8 盒式录像带作为存储介质。

5.5.7.3 使用录像机的数字录音格式是基于内置模数转换器、数模转换 器、音频控制器和电平表的接口设备以及所需的硬件将数字比特 流编码为视频波形。 Sony 公司的专业级系统指定使用 NTSC 制式 (525/60) 的黑白 U-Matic 录像机, 并专为数字音频用途生产。 半专业级 PCM-F1 的501 和 701 系列在 Sony Betamax 录像机上 效果最好, 但一般也与 Beta 和VHS 兼容。此系列的机器支持 PAL、NTSC 和 SECAM 标准。

5.5.7.4 重制基于录像机的录音需要符合正确标准的录像机, 以及合适的 专有接口。相关的系统通常具有向后兼容性, 因此购买后一代的 设备应该有助于重放最大范围的源素材。由于一些基于视频的 PCM 适配器只有一个模数转换器来处理两个立体声通道, 因此 两个通道之间有时间延迟。当磁带已经重放且音频数据已被提取 时, 应在数字领域中校正信号处理器的延迟。转录时只能用带有 数字信号输出功能的设备。

5.5.7.5 早期的数字录音机有时采用现在不常用的采样率进行编码, 如 44.056 kHz (见表 8)。建议用创建时的编码采样率存储所得的 文件。应注意确保自动系统不会识别错实际的采样率(例如, 44.056 kHz 的音频流可能被识别为 44.1 kHz, 这会改变原始音 频的音调和速度)。可以使用适当的采样率转换软件为用户创建 常见采样率的文件。即便如此, 仍应保留原始文件。

5.5.7.6 此外, 面向家用录像机系统的第三方设备可以提供实用的扩展功 能, 包括更好的电平表显示, 错误监测模块, 以及专业级的输入 输出端口。

5.5.7.7 基于录像机的系统已经过时, 需要去二手市场才能获得设备。

 

格式 变体 载体类型 音频和
数据轨道
支持的数字
音频标准
接口
EIAJ Sony PCM-F1 PCM-501 和 PCM-701 系统 视频信 号可为 PAL, NTSC 或 SECAM 家用录像机: 一 般为 Betamax 或 盒式带, 少 量使用 ½” 英寸开 盘录像带 立体声 音频 14 bit 标准, Sony 硬件允许 16 bit 采样(纠 错少) NTSC 系统中为 44.056 kHz, PAL 系统中为 44.1 kHz 模拟线路输 入和输出标 准。第三方 附件的数字 输入/ 输出 兼容性
Sony
PCM1600
PCM1610 
PCM1630
  U-Matic – 黑白, 525/60 (NTSC) 立体声音 频, 附加  CD PQ 码时 间码记录在  U-matic 线 性音轨上 16 bit 44.1 kHz Sony 专有系 统。数字音 频分别在左 右通道上, 兼有字时钟
DTRS (1991)   Hi8 盒式录像带 上的专有格式   16 bit 48 kHz 20 bit 在一些系
统上为可选
SP-DIF 或 AES/ EBU
ADAT (1993)   S-VHS 盒式带上 的专有系统     SP-DIF 或 AES/ EBU

表8 录像带上的数字音频———常见系统

5.5.8 重放优化

5.5.8.1 精确识别源素材的格式和详细特性对确保最好的重制效果至关重 要,但由于很多格式外部物理特性相似而录音标准不同,使识别 工作变得复杂。为了重制时获得最佳信号,应对机器进行清洁和 定期校准。任何人为控制的参数,如去加重,都必须设置为与原 始录音一致。对于基于录像机的格式, 可能需要调整视频循迹来 获得最佳信号,而且必须关掉对视频信号中任何失落的补偿。

5.5.9 录音设备组合错位引发问题的校正

5.5.9.1 录音设备组合错位会导致录音出现缺陷, 而录音缺陷可能会有多 种表现形式。虽然很多录音缺陷无法或很难纠正, 但是有些可以 被客观地检测到并进行补偿。在原始文件重放的过程中采取补偿 措施是必要的, 因为一旦信号被转移到另一个载体上, 就不可能 再进行这种纠正了。

5.5.9.2 调整磁性数字重放设备, 与组合错位的录音相匹配, 需要具备高 水平的工程专业知识和高端的设备。旋转式磁头和走带路径之间 的关系可以在大多数专业设备上进行调整, 尤其是对于 DAT 录 音, 这可以显著改善对误码的校正或隐藏, 甚至让明显无法播放 的磁带可听。但是, 这种调整需要有专门的设备, 而且只有经过 培训的人员才可以进行。完成转换后, 应由经过培训的维修技术 人员将设备调整回正确的设置。

5.5.10 与存放相关的人为噪声的去除

5.5.10.1 在大多数情况下, 最好在进行数字转换之前, 将与存储有关的 人为噪声降到最低。如果可能的话, 应定期重新卷绕数字磁带, 并且在任何情况下, 重放前都应重新卷绕。重新卷绕能降低机 械张力, 这种机械张力会损坏磁带的带基, 或在重放过程中降 低性能。未均匀卷绕的开盘数字磁带放置一段时间后可能会出 现变形, 特别是磁带边缘, 而变形可能会导致重制错误。对于 这种磁带, 应慢慢倒带, 以便减少倒带过程中的变形, 并放置 几个月, 如此可能有助于减少重放错误。虽然盒式磁带系统可 能会受到类似的影响, 但此类设备通过降低卷绕速度来对磁带 产生影响的能力并没有那么大。

5.5.10.2 磁场在一段时间内不会产生显著的衰减, 因此不太会影响播放 能力。相邻磁迹或层相互接近不会导致模拟磁带出现自擦除, 但可能会在老旧的数字磁带上出现问题, 当然这种情况不太可 能发生, 而且也并不是重要问题, 因为所导致的任何错误都在 系统允许的范围之内。最早的录像带在记录数字音频时, 有些 信号可能明显丢失。在这些情况下, 磁性颗粒较低的矫顽力和 因使用旋转磁头记录数字信息引起的磁带上明显的短波长, 二 者共同造就了发生这种情况的条件, 至少理论上是如此。这可 能让重放设备难以读取磁带上的信息。除了最早的录像带外, 所有录像带都具有更高的矫顽力, 加上具备更好纠错技术的系 统, 使得这个难题在很大程度上无关紧要。无论如何, 注重对 重放设备磁头和磁带的清洁, 以及对走带路径的仔细校准, 能 最大限度地提高重放的可能性。

5.5.10.3 通过使用具有“法医” 特性的技术, 严重受损的磁带也可能被 修复, 因为这些技术依赖于众多科学和工程学科的高级技能 (Ross and Gow,1999)。数字磁带藏品管理的目标应该是确保 复制工作是在出现无法修正的错误之前就进行, 因为修复故障 数字磁带的可选方案非常有限。

5.5.11 时间因素

5.5.11.1 复制音频材料内容所需的时间差异很大, 它高度取决于原始载 体的性质和状态。

5.5.11.2 根据源副本的状况, 准备时间会有所不同。设备设定时间取决 于设备的细节和所用的格式。信号转换时间通常略长于每个片 段的实际运转时间, 而元数据管理和材料管理所花费的时间取 决于所使用的存档系统的具体情况。除了上文中所提及的, 大 部分基于专用音频磁带的数字记录格式都不允许数据上载时间 长于实际时间。然而, 具备错误电平精确检测功能并在超出设 定电平时警告操作员的采集系统可以让多个系统同时运行。

5.6 光盘介质的重制

5.6.1 概述

5.6.1.1 批量复制的光盘介质自 1982 年推出以来, 已经成为发行录音出 版物的主要方式。最早在 20 世纪 80 年代末, 开始有了可刻录的 光盘格式, 这种格式在音频出版物的发行和存储方面发挥越来越 重要的作用。光盘最初以永久性为卖点销售, 但现已经清楚其使 用寿命是有限的, 因此需要采取措施来复制和保存光盘的数据内 容。特别是可刻录光盘介质, 其不仅比不可刻录光盘更不可靠, 而且更可能包含独特的材料。除非在特定条件下刻录和管理 (见 6.6), 可刻录光盘介质对藏品资料会构成过大风险。本节涉 及将 CD 和 DVD 光盘介质准确高效地复制到更能够长久保存的 存储系统方面的内容。 CD 是 Compact Disc 的缩写, DVD 最初是 指数字视频光盘 (Digital Video Disc), 而后则指数字多功能光盘 (Digital Versatile Disc), 但现在说到DVD 时, 则没有特定的 指代。

5.6.1.2 CD-DA 格式的音频 CD 家族包括: 大量制作的 CD、CD-R、 CD-RW, 并且这些形式都具备 16 bit 数字分辨率、44.1kHz 采 样率和 780nm 波长激光读取激光的特征。DVD 音频包括 SACD 和 DVD-A。诸如 .wav 文件和 BWF 文件的数据格式, 可以以文 件的形式记录在 CD-ROM 和 DVD-ROM 上。 DVD 介质的特点 是以 350~450nm 波长的蓝色激光进行玻璃母盘制作, 以 635~650nm 波长的激光进行播放, DVD+R (650nm 波长的激光) 和 DVD-R (635nm 波长的激光) 均应用于多媒体整合发行。 蓝光光盘 (BD) 与DVD 和 CD 12cm 光盘直径相同, 且采用高 清晰度视频和数据格式。使用 405nm 波长的蓝色激光BD 可以 每层存储 25GB 的数据。

5.6.1.3 可刻录性、可重写性、可擦除性和可访问性

5.6.1.3.1 CD 和DVD (CD-A、DVD-A、CD-ROM 和DVD-ROM) 光盘是预先记录的(压制和模制的) 只读光盘。它们既不可 记录也不可擦除。

5.6.1.3.2 CD-R、DVD-R 和DVD+R 光盘是染料型可刻录(一次写 入) 光盘, 但不可擦除。

5.6.1.3.3 CD-RW、DVD-RW 和DVD+RW 光盘是相变型可反复重 写光盘, 允许擦除早期数据, 并将新数据刻录在光盘的相同位 置上。

5.6.1.3.4 DVD-RAM 光盘是相变型可重写光盘, 经格式化可以随机访 问, 非常像计算机硬盘。

5.6.1.4 表9 列出了市售的CD 和 DVD 光盘类型。

 

光盘 类型 存储容量 激光波长
写入模式
激光波长
读取模式
典型用途
CD-ROM, CD-A, CD-V 只读 650 MB 780 nm 780 nm 商用
CD-R (SS) 一次写入 650 MB 780 nm 780 nm 音乐录音, 计算机数 据, 文件, 应用程序
CD-R (SS) 一次写入 700 MB 780 nm 780 nm
CD-RW (SS) 可重写 650 MB 780 nm 780 nm 计算机数据记录, 文件, 应用程序
CD-RW (SS) 可重写 700 MB 780 nm 780 nm
DVD-ROM, DVD-A,
DVD-V: SS/SL
SS/DL
DS/SL
DS/DL
只读 4.7 GB
8.54 GB
9.4 GB
17.08GB
650 nm 650 nm 电影, 互动游戏,
程序, 应用程序
DVD-R(G) 一次写入 4.7 GB 650 nm 650 nm 一般用途: 一次性 录像和数据存档
DVD-R(A)
SL
DL
一次写入 3.95 or 4.7
GB
8.5GB
635 nm 650 nm 创作及专业用视频 录制和编辑
DVD+R SL
DL
一次写入 4.7 GB
8.5 GB
650 nm 650 nm 一般用途: 一次 录像和数据归档
DVD-RW 可重写 4.7 GB 650 nm 650 nm 一般用途: 录像 和PC 备份
DVD+RW 可重写 4.7 GB 650 nm 650 nm 一般用途: 视频录制
和编辑, 数据 存储, PC 备份
DVD-RAM
SS
DS
可重写 2.6 or 4.7
GB
5.2 or 9.4
GB
650 nm 650 nm 可更新 计算机数据的
存储库, 备份
HD-DVD –R SL
DL
不可重
复写入
15 GB
30 GB
405 nm 405 nm 数据和高清视频
HD-DVD –R W SL
DL
可重写 15 GB
30 GB
405 nm 405 nm 数据和高清视频
BD-R
SL
DL
不可重
复写入
25 GB
50 GB
405 nm 405 nm 数据和高清视频
BD-RE
SL
DL
可重写 25 GB
50 GB
405 nm 405 nm 数据和高清视频

注: SS = 单面, SL = 单层, DS = 双面, DL = 双层。

表9 商用 CD 和 DVD 光盘类型

5.6.1.5 在最佳条件下, 数字光盘可以产生记录信号未经修改的副本, 但是 在纯音频录音的情况下, 重放过程中, 任何未纠正的误差将被永久 记录在新副本中, 或者有时会不必要的插入进存档的数据, 这两者 都是不可取的。传输过程的优化将确保传输的数据与原始载体上的 信息最为接近。一般原则是, 应始终保留原件, 使将来需要重新查 考时可用, 但因为两个简单的实际原因, 任何转换都应从最佳源文 件中提取最优信号。首先, 原始载体可能会恶化, 日后的重放可能 无法达到相同的质量或根本无法重放; 其次, 信号提取是极为费时 的工作, 从经费角度考虑, 则要求第一次尝试时就达到最优。

5.6.2 标准

5.6.2.1 CD 标准: CD 的标准最初由飞利浦公司和索尼公司制定。这些标 准都以一种颜色命名, 第一个是红皮书标准, 飞利浦—索尼红皮 书 CD 数字音频, 包括 CD 图形, CD (扩展) 图形, CD-TEXT, CD-MIDI, CD Single (8cm), CD Maxi-single (12cm) 和 CDV Single (12 cm)。黄皮书标准将CD 指定为数据文件载体, 绿皮书 标准描述了 CD-I 或交互式数据, 蓝皮书标准描述了增强(多媒 体) CD, 白皮书标准详述了CD-V (视频) 的特征, 橙皮书标准 是可刻录和可重写CD 的标准(在第6 章中有更详细的描述), 而 彩书标准虽受到一定限制, 但可以从Philips 公司的网址 http://www.licensing.philips.com 处订购。它们主要面向制造商。描述 CD 的ISO 标准可以从国际标准化组织 (ISO) 中央秘书处网址 http://www.iso.org 中购买。此外, 相关标准还有IEC 908: 1987CD 数字音频系统 (CD-DA) (注意, IEC 908: 1987 和飞利 浦—索尼红皮书基本上等同) 和 ISO 9660: 1988 卷和文件结构 (CD-ROM) (ECMA-119) 以及ISO / IEC 10149: 1995 120 毫米 只读光学数据光盘 (CD-ROM) (ECMA -130)。

5.6.2.2 DVD 标准: DVD 有广泛适用的 ISO 标准, 但是与 CD 类似, 这 些标准也有专有版本。这些标准以字母表示: DVD-ROM (基 本数据标准) 在A 卷中规定, DVD 视频在B 卷中描述, C 卷为 DVD 音频, D 卷为 DVD-R 和 DVD-RW。这些 ISO 标准可从 国际标准化组织中央秘书处网址 http://www.iso.org 中购买。 相关标准还有 ISO 7779: 1999/Amd 1: 2003CD/DVD-ROM 驱动器噪声测量规范, ISO/IEC16448: 2002 信息技术 -120 mm DVD- 只读光盘, 以及ISO/IEC16449: 2002 信息技术- 80 mm DVD- 只读光盘。

5.6.3 最佳副本的选择

5.6.3.1 模拟录音复制的结果不可避免会有质量损失, 因为在一代一代复 制的过程中会造成信息丢失, 而与复制模拟录音不同的是, 数字 记录不同复制过程的结果范围从因重新采样或标准转换引起的降 级副本, 到甚至可称为比原件更好的(由于纠错) 完全相同的 “克隆” 副本。在选择最佳源副本时, 必须考虑音频标准, 如采 样率、量化精度以及其他规范, 包括任何嵌入的元数据。另外, 存储副本的数据质量可能随着时间的推移而降低, 因此可能需要 通过客观测量来确认。如果在收集中只有一个质量不好的副本, 联系其他声音档案可能比较明智, 以确定是否有可能找到一个保 存更好的相同项目的副本。

5.6.3.2 作为一般规则, 应该选择一个能成功重放而不出错, 或者尽可能 少出错的源副本。批量复制光盘比可刻录介质更稳定, 如果有可 用的选择, 其通常是首选。物理状况可以表明质量, 但是选择无 误差光盘的唯一方法是在转换过程中进行例行的误差检查和报 告。即使有误差检查和报告, 提取最佳信号也可能出问题, 因为 驱动器缺乏标准, 这意味着不同的播放器对同一张光盘可能产生 不同的结果(见 8.1.5)。与所有数字到数字的转换一样, 必须 制作误差状态报告, 连同所使用的驱动器信息一同纳入数字存档 文件的管理元数据中。

5.6.4 播放兼容性

5.6.4.1 由于编码的方式和标准很多, 使得选择正确的重放设备成为必 要。例如, 家用独立 CD 播放机很可能只能播放 CD-Audio 及其 变体, 而计算机中的 CD-ROM 驱动器则可播放所有格式, 不过 需要相应的软件与之适配。尽管许多 DVD 驱动器可兼容播放 CD, 但DVD 不能在 CD 驱动器或 CD 播放机中播放。

5.6.4.2 表10 ~ 表12 列出了某些驱动器与其适用介质之间的兼容性。

 

盘式 CD-ROM 驱动器 CD-RW or
CD-R/RW 驱动器
CD-R 驱动器
可读 可写 可读 可写 可读 可写
CD-ROM 兼容 不兼容 兼容 不兼容 兼容 不兼容
CD-R 兼容 不兼容 兼容 兼容 兼容 兼容
CD-RW 兼容 不兼容 兼容 兼容 兼容 不兼容

表10 读写兼容性光盘

 

盘式 家庭
DVD

放机只
播放
DVD-ROM
驱动
器只播
放(电
脑)
DVD-R
(G) 通用驱
动器记
录-R
DVD-R (A)
专业驱
动器记
录-R
DVD-RW
通用
驱动器记
录-RW,
-R
DVD+
RW/+R 驱动器记

+RW, +R
DVD-RAM
驱动器记

RAM
DVD-ROM 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容
DVD-R(A) 不兼容 不兼容 不兼容 兼容 不兼容 不兼容 不兼容
DVD-R(G) 不兼容 不兼容 兼容 不兼容 兼容 不兼容 不兼容
DVD-RW 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 兼容 不兼容 不兼容
DVD+RW 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 兼容 不兼容
DVD+R 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 兼容 不兼容
DVD-RAM 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 兼容
CD-ROM 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容
CD-R 不兼容 不兼容 兼容 不兼容 兼容 兼容 不兼容
CD-RW 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 兼容 兼容 不兼容

表11 DVD (写入模式) 的兼容性

 

盘式 家庭
DVD

放机只
播放
DVD-ROM
驱动
器只播
放(电
脑)
DVD-R
(G) 通用驱
动器记
录-R
DVD-R (A)
专业驱
动器记
录-R
DVD-RW
通用
驱动器记
录-RW,
-R
DVD+
RW/+R 驱动器记
录+RW,
+R
DVD-RAM
drive
Records
RAM
DVD-ROM 一般不
兼容
兼容 兼容 兼容 兼容 兼容 兼容
DVD-R(A) 多数情
况兼容
通常兼容 兼容 兼容 兼容 兼容 兼容
DVD-R(G) 多数情
况兼容
通常兼容 兼容 兼容 兼容 兼容 兼容
DVD-RW 部分兼容 通常兼容 不兼容 兼容 兼容 通常兼容 通常兼容
DVD+RW 部分兼容 通常兼容 通常兼容 通常兼容 通常兼容 兼容 通常兼容
DVD+R 部分兼容 通常兼容 通常兼容 通常兼容 通常兼容 兼容 通常兼容
DVD-RAM 很少兼容 很少兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容 兼容
CD-ROM 具体情况
具体分析
兼容 兼容 不兼容 兼容 兼容 通常兼容
CD-R 通常兼容 兼容 兼容 不兼容 兼容 兼容 通常兼容
CD-RW 通常兼容 兼容 兼容 不兼容 兼容 兼容 通常兼容
DVDAudio
DVDVideo
如果计算机安装了DVD 音频或DVD 视频软件, 则所有DVD 驱动器都应播放
DVD 音频或DVD 视频。DVD-RAM 驱动器则不一定

表12 DVD (读取模式) 的兼容性

 

5.6.5 清洁与载体修复

5.6.5.1 如果处理得当, CD 或 DVD 不需要日常清洁, 但在重放或准备存 储之前, 应清除表面的所有污染物。清洁时避免损坏光盘表面是 非常重要的。颗粒污染物(如灰尘) 在清洁时可能会划伤光盘 表面, 使用苛性溶剂可能会使聚碳酸酯基材变乌或影响其透 明度。

5.6.5.2 应使用空气喷嘴或压缩的洁净空气吹除灰尘, 对于较严重的污 染, 可用蒸馏水或水基镜头清洁溶液冲洗光盘。由于许多 CD-R 标签上的染料是水溶性的, 因此应该小心。最后, 请使用柔软 的棉布或麂皮布擦拭光盘。千万不要将光盘沿着圆周擦拭, 只能 径向从光盘的中心向外部擦拭, 这样可以免于同心刮伤损坏长段 连续数据的风险。应避免在光盘上使用清洁纸或腐蚀性清洁剂。 对于严重污染, 如果需要的话, 可以使用异丙醇。

5.6.5.3 最好不要对档案光盘进行修理或抛光, 因为这些过程会不可逆地 改变光盘本身。然而, 如果光盘表面(读取面) 存在产生严重 误差的划痕, 为了转录, 则允许对光盘进行修复, 使其恢复可播 放状态。这些修复可能包括使用湿式抛光系统, 前提是在应用于 重要的载体之前, 已经对这些修复系统的效果进行了仔细的测 试。测试应该用一次性光盘, 进行修复操作并重新测试以确定修 复的效果(更多详情请参考 ISO 18925: 2002, AES 28 -1997 或 ANSI / NAPM IT9.21 和ISO 18927: 2002 / AES 38 - 2000)。虽 然一些初步测试表明湿法抛光具有尚可接受的结果, 但由于去除 了表面材料, 所以声音档案工作者不愿意采取这种方法。而且湿 法抛光只对小划痕有效; 故意用刮刀或剪刀刮出深痕的盘片不会 因湿法抛光而恢复可播性。标签面上的损坏将不会从所述的任何 修理措施中受益。

5.6.5.4 在清洁及/ 或维修之前和之后以及在重制之前, 建议至少先测量 CD 或 DVD 的误码率。

5.6.5.4.1 帧突发误差 (FBE) 或突发误差长度 (BERL)。

5.6.5.4.2 误块率 (BLER)。

5.6.5.4.3 可纠正误差 (E11,E12,E21,E22, 插补前误差)。

5.6.5.4.4 不可纠正误差 (E32)。 最好还测量:

5.6.5.4.5 径向噪声和循迹误差信号 (RN)。

5.6.5.4.6 高频信号 (HF)。

5.6.5.4.7 信号丢失 (DO)。

5.6.5.4.8 聚焦误差 (PLAN)。

5.6.5.5 CD 和 DVD 有各种各样的误差测量设备, 具有不同的复杂性、精 确性和成本。然而, 可靠的测试仪是数字光盘藏品的必要设备, 用于确定是否超过了临界误差阈值 (见 8.1.5 及 8.1.11)。如果 在清洁和修复之后有一个或多个误码率超过这些阈值, 请参 考5.6.3。

5.6.6 重放设备

5.6.6.1 有两种完全不同的方法来复制音频 CD 和 DVD: 使用格式专用复 制设备的传统复制和使用通用 CD-ROM 或 DVD-ROM 驱动器 的数字音频抓取(DAE), 俗称“撷取” 或“抓取”。数据采集 或“撷取” 方法的主要优点是速度更快, 因为传统的复制需要 实时传输, 而在使用高速驱动器情况下, 数据采集或“撷取” 可以很容易地将音频数据传输时间压缩到实际音频运行时间的十 分之一以下。

5.6.6.2 数字音频抓取: 数字音频抓取 (DAE) 的主要缺点是在误差处 理上。最简易的“撷取” 软件没有任何纠错功能。稍微复杂一 点的系统尝试了误差管理, 但没有完全实现精确转换所需的错误 检测、纠错和错误隐藏功能, 而特定格式的设备则内置了这样的 功能。高端专业系统承诺的错误处理功能与特定格式的方法相 同, 然而几乎没有哪个系统不折不扣地实现了该功能。

5.6.6.3 由于较高的复制速度可以大幅提高音频存入目标保存系统的 效率, 我们推荐选择比实时转录速度快的复制速度。如果 DAE 系统能够实现自动化, 这就在节省人力方面更有优势, 并可以将节省下来的人力资源投入音频的模数转换这种更加 劳动密集型的工作中。事实上, 越好的系统, 数据不一致的 风险就越低, 尤其是这种数据不一致既可能影响元数据, 又 可能会影响到内容本身。

5.6.6.4 数字音频数据的复制应该总是配备准确的错误检测和识别系统, 这样就可以精确地描述和识别CD 特定错误的种类和数量, 并同 时将这些信息纳入该音频文件特定的元数据中。这对于采用自 动的、快于实时的方法获取音频数据更加重要。

5.6.6.5 音频 CD 的复制是一个独特的过程, 转录过程是否成功取决于稍 许主观的决策。与音频数据文件传输不同, 这种决策只能通过考 虑误差控制来进行。数据格式, 如 .wav 或 BWF, 可以逐个比特 地、客观地检查新旧文件之间的区别。CD 音频不是数字文件, 而是音频数据的编码流, 在管理音频完整性方面二者有很大 区别。

5.6.6.6 提供错误检测和识别功能, 包含在快于音频重放实时速度模式 (最高可达 12 倍速) 的误差控制的系统中, 它可以在市场上购 买到, 而且这种系统通常专门针对存档市场。

5.6.6.7 使用DAE 存档的最低要求是, 对于任何数字音频错误, DAE 系 统必须具有检测和报警功能。

5.6.6.8 格式明确的重放方法: CD-A 格式中编码的 CD 必须采用独立的 CD 播放器。所需的重放设备是具备数字输出功能的 CD 播放器, 可以通过有数字输入功能的声卡来接收数字音频流。数字音频流 的首选接口标准是 AES/EBU。使用 SPDIF 接口可以实现相同的 效果, 但线缆必须短。 AES/EBU 和 SPDIF 之间的任何转换都需 要适应这两个标准之间的差异, 尤其在使用带有重点标记和版权 标记的不同状态的音频数据时 (Rumsey and Watkinson, 1993)。 这种实时回放方法的缺点是非常耗时, 而且在记录的元数据中没 有任何纠错记录。

5.6.6.9 用于接收 CD 音频的声卡必须支持 16 bit/44.1 kHz 的采样量化规 格的两声道数字输入。重放设备应具有商业级品质。注意确保播 放设备无振动加载的稳定性, 这能尽可能确保重放的可靠性。

5.6.6.10 CD 播放器必须处于良好的重放状态。特别是必须有最优的激光 功率, 激光透镜需要经常清洗。诸如磁盘调谐器之类的设备对 CD 的任何重放都毫无用处。建议不要使用保护箔(所谓的 CD 挡片/ DVD 挡片), 因为它们可能会从光盘上脱落而损坏驱 动器。

5.6.7 音频 DVD (DVD-A) 的相关问题

5.6.7.1 音频 DVD 在 24bit/96kHz 标准中提供 6 个音频通道, 在 24 bit / 192 kHz 提供2 个音频通道。但是大多数DVD 播放器的数字输出 被限制在 16 bit/48 kHz,以此为盗版控制措施。根据音频和音乐 数据传输协议 (A&M 协议),DVDforum 选择了IEEE 1394 (火 线) 作为DVD 音频的首选数字接口 (http://www.dvdforum.com/images/guideline1394V09R0_20011009c.pdf)。

5.6.7.2 解码压缩格式, 如 MLP, 可以由播放器或在后期处理阶段完成。 光盘可能包含替代版本或附加内容, 这些内容可能会将环境信号 混合到立体声、替代的音轨、附带的视频等中, 这就需要有一个 政策决定是否所有这些版本都要收集, 如果不需全部的话, 要决 定哪一个版本用于存档。还有一点需要档案工作人员重视起来, 那就是有些混合格式光盘, 如数据格式符合蓝皮书标准的高级 CD, 这些光盘可能含有其他数据。额外的图形或文本数据可能 是音频文件的关键信息, 因此, 对音频内容的收集和保存十分 必要。

5.6.8 超级音频光盘 (SACD) 的相关问题

5.6.8.1 SACD 是基于直接数字流 (DSD) 编码的格式, 采用 1bit 采样技 术,以 2.8 MHz 作为采样频率,与线性 PCM 不直接兼容。本指 南写作时,将这种类型的信号载入数字音频存储系统的选择方案 是有限的,因为大多数 SACD 播放器既不提供 SACD 的比特流输 出,也不提供来自比特流的高质量的 PCM 信号。 Sony 公司利用 火线传输协议设计了专有的I-Link 接口, 还有一些第三方制造 商已经在销售可以处理SACD 原始格式的专有接口,但是这种格 式并不是被广泛接受的数字接口标准。有迹象表明,尽管有人许 诺制定一个可以使用IEEE 1394 火线接口传输SACD 的开放标准 协议,但这个许诺可能永远不会兑现。

5.6.8.2 为制作SACD 母盘而开发的工作站具有输入、输出和处理DSD 信号的能力 (http:∥www.merging.com)。应该指出的是, 即使 是基础处理,如 DSD 或 SACD 流的增益调节等, 也需要完全不 同的计算方法, 因此, 由于 PCM 具有不同算法, 除非将信号转 换为 PCM,否则对编码为这些格式的音频进行修复和重复使用 将会受限。

5.6.9 时间因素

5.6.9.1 用传统的重放方式从光盘实时接收音频数据所需的时间是原音频 时长的两倍。 DAE 方法可以将所耗时间约减少为原来的 1/10, 而 自动的换盘系统可以在几个小时内装载60 盘或更多的 CD, 而且 在加载之初不用消耗人力。必须预留更多的时间选择最佳副本, 出现不可接受的错误时进行重新复制, 添加附件和数据管理。

5.6.10 迷你光盘 (MD)

5.6.10.1 最初的迷你光盘有两种格式: 一种是作为普通光盘的替代 品, 按照光盘的原理工作; 另一种是作为可( 重复) 刻录 的,实际上可重写的盘片, 是一种磁光混合记录介质 (见 8.2)。以上两种格式都可以用相同的播放器读取。光盘直径 为2.5 英寸 (64 mm), 装在一个匣内。迷你光盘录音采用 ATRAC, 即一种基于感知编码的数据简化算法。数据压缩格 式技术虽然快速发展(至少在 ATRAC 的后期版本中), 但是 它不仅会丢失数据并且不可找回(未经数据简化的格式则可 捕获这些数据), 甚至在频谱和时间方面也会形成假象。这 类假象可能导致在频谱读取时产生误读, 包括与时间相关的 内容, 特别是在使用光谱工具分析信号的时候。在信息后处 理阶段, 数据简化编解码器的人为数据不能重新计算或补 偿, 因为它们依赖于原始信号的电平、动态和频谱。ATRAC 是一种专有格式, 有许多版本和变体,为了存档, 建议将得 到的带有数据压缩的文件重新编码为 .wav 文件。

5.6.10.2 许多迷你光盘播放器都有数字输出, 这将会产生“伪线性” 数 据流。生成文件应符合第二章关键数字原则中列出的规范, 并 按照该部分要求存储数据。关于信号来源的元数据是必要的, 因为伪线性信号无法与未经数据简化的信号区分开。这些信息 将记录在BWF 文件的编码历史记录中,或者按照PREMIS 的建 议提供变更历史记录(见第3 章)。

5.6.10.3 2004 年, Hi-MD 已经在市场上销售, 其硬件发生了改变, 用新介质实现了可以记录多达 1GB 的音频数据。有了 Hi-MD, 便可以记录数小时的经数据简化的信号, 但更重要的 是, 它还能记录线性 PCM 信号。为了达到存档目的, 这些数 据应该被视为 CD 信号作同样处理, 并作为数据流传输到合 适的文件存储系统中。以高传输速率直接从 Hli-MD 提取音 频数据需要特定的专业软件, 其中一些可以从制造商的网站 上获得。鉴于制造商不可能一直提供技术支持, 因此建议立 即购买专用的重放设备和软件。

5.6.10.4 不推荐使用迷你光盘作为原始录制设备 (见 5.7)。

5.7 外景录音技术和归档方法

5.7.1 概述

5.7.1.1 许多收藏是通过外景录音项目创建的, 而不是或不仅仅是将历史 记录进行采集并保存转换到稳定的数字存储格式和系统中的。现 场录音可用于口述历史藏品、传统和其他文化表演节目、环境和 野生动物录音的创作, 或作为广播收藏职责的一部分。无论是什 么主题, 只要这些录音将在档案收藏中长期保存, 那么最好在准 备录音时就对归档相关的事宜做出决定。事实上, 如果格式和技 术不适宜, 有可能严重限制最终音频的使用寿命和可用性。

5.7.1.2 外景录音可以在各种地点和情况下进行, 并且这种记录的主题可 以是从人、技术、植物或动物到环境本身的。任何发声的东西, 录音的时候, 可以拾取音响背景, 也就是在音响环境中记录期望 的声音, 也可以从音响背景中隔离出来, 应用录音技术使录音环 境的影响最小化。在大城市的休息椅, 偏僻的平房走廊上, 或者 既没有技术也没有社团支持的地方都可以进行录音制作。如上所 述, 录音的情况千差万别, 因此本章并不试图讨论外景录音技术 的相关具体学科细节, 而是回答一个简单的问题: “如何更好地 创建一份可以长期存档的外景录音?”

5.7.1.3 某种程度上本节的内容介于前面有关信号提取的章节以及后面有 关数字存储技术的章节之间。由于本节还阐述了随后各章中录入 数字存储系统的数字音频内容的创建, 因此编排于此。

5.7.2 现场录音标准

5.7.2.1 适用于存档转录的那些录音技术标准同样适用于外景录音。即这 些录音应该以广泛使用的标准线性音频文件格式, 通常是 .wav 或 BWF.wav 格式来拾取和存储; 录音应采用适当的采样率, 至 少是 48 kHz, 但根据目的不同也可能高达 96 kHz, 在某些情况 下可能达到 192 kHz 或更高。建议录制采用 24 bit 记录。较低的 速率将不能反映表演和环境的动态范围, 并且很可能导致信号电 平低, 质量非常差。

5.7.2.2 无论录制分辨率如何, 建议在本地即录制为标准格式。这允许直 接传输到档案存储而不改变格式并简化归档过程。使用 BWF 有 助于收集数字档案信息生命周期所必需的关键元数据。

5.7.2.3 使用简化的数据(俗称“压缩”) 记录格式, 如 MP3 或AT⁃ RAC 编码将产生不符合档案标准的记录。尽管数据简化格式 高度发展, 但简化的数据不仅遗漏了通过非数据简化格式能拾 取的数据, 还会在频谱方面和时间方面形成假象。特别是在通 过频谱工具分析信号时, 这样的伪影可能会导致频谱分量以及 时间相关分量的误读。而数据简化编解码器的工件依赖于原始 解码器信号的电平、动态和频谱, 所以在后处理阶段不会对数 据简化编码的假象进行重新计算或补偿。为了归档, 建议将压 缩的记录格式的结果文件重新编码为 .wav 文件 (迷你盘以及使 用有损编解码器的早期技术也是这种情况, 见 5.6.10)。尽管不 能找回缺失的数据, 但确实减少了对编解码器的进一步依赖。

5.7.3 录音设备的选择

5.7.3.1 决定使用何种录音设备取决于许多方面。然而, 所有现场录音 情况都有一些共同的技术问题, 这些问题可分为三类: 档案兼 容性、音频质量和可靠性。

5.7.3.2 档案兼容性

5.7.3.2.1 数字域中记录格式的选择对档案寿命有着长期的、 不可逆转的影响。有损压缩格式可能减少某些特定用途。出于 这个原因, 记录设备应根据其记录格式的档案兼容性来选择。 目前的技术提供了使用硬盘和固态记录器直接记录到基于文件 格式的可能性。这种设备通常提供几种线性和数据简化记录格 式的选择。建议选择.wav 或 BWF.wav 格式。应避免使用原始 格式或专有格式, 因为这些格式必须通过专有软件转成 .wav 或 BWF.wav 格式, 将来才能长期存档。根据归档建议, 不应 使用简化数据记录格式。

5.7.3.2.2 专用便携式记录器也可以用一台配备适当设备的笔 记本电脑替代。随着高品质话筒前置放大器和模数转换器(见 2.4) 的使用, 声音可以通过随处都可以买到的录音软件直接录 制到笔记本电脑上。关于文件格式的建议也同样适用于笔记本 电脑, 即通常最好直接以存储格式进行记录。(这种解决方案很 实用, 但功耗很高, 而笔记本电脑本身还会产生噪音, 加之笔 记本电脑本身很惹眼, 因此其仅适用于某些情况。)

5.7.3.2.3 笔记本电脑和许多便携式记录设备可以配置为同 步记录到外部硬盘。5.7.5.1 概述了这一附加的安全策略。

5.7.3.3 音频质量

5.7.3.3.1 应根据第2章中的归档建议选择音频质量。对高质量录 音的要求适用于所有类型的内容。与普遍的看法相反, 讲话的录音需 要与音乐录音拥有相同的高分辨率, 实际上, 言语的动态对录音技术 提出了比许多形式的音乐更多的要求。另外, 如果需要详细的信号分 析(例如共振峰/ 瞬态辅音分析等), 则需要更高的录音质量。

5.7.3.4 麦克风

5.7.3.4.1 以下关于麦克风的讨论仅限于与创建归档录音有 关的问题。关于麦克风还有很多问题值得讨论, 因为麦克风实 质上是整个过程中最有创造性和可操控的部分, 任何外景录音 师都应该熟悉麦克风的使用。

5.7.3.4.2 在大多数录音情况下, 建议使用与录音机分开的 外置麦克风。这可以最大限度地减少内置麦克风拾取系统固有 的噪音, 并避免产生操作录音机产生的噪音。麦克风的质量应 该足以满足录音任务的需要以及录音设备的规格, 尤其是信噪 比 (SNR)。为了拾取全部动态范围, 应使用 24 bit 录音, 并 使用具有适当前置放大器的高质量外部麦克风, 大多数质量较 差的记录设备和麦克风在这一关键环节上都无法达到要求。

5.7.3.4.3 在某些记录情况下, 与事件有关的位置特征也是 非常重要的。为了拾取这样的信息, 需要一对以标准阵列部署 的外部麦克风 (见 5.7.4.3)。标准化的麦克风阵列将提供易 于接受的立体声特性, 而由许多设备提供的内部固定麦克风通 常不匹配任何标准化的麦克风阵列, 并且不可操控。电容式麦 克风是最灵敏的, 通常是获得最佳录音效果的不二之选。电容 式麦克风通常需要由专业录音设备提供幻象电源(理想情况 下可切换), 但也可以由外部电池或市供电提供。电容式麦克 风在恶劣条件下容易损坏, 因此在某些情况下应权衡利弊, 选 用更可靠的麦克风, 如动圈式麦克风。电容式麦克风相当昂 贵, 如果选用具有持久充电器的高质量驻极体—电容器麦克 风, 就能够实现在小电池上长时间操作, 从而达到更好的效 果。户外录音, 尤其使用电容式或驻极体电容式麦克风, 需要 高品质挡风板。不恰当或临时的防风罩可能会损害记录特性并 改变麦克风的极性模式, 从而使得录音出现难以预测的问题。 用户在选择和使用挡风板时应该注意这个问题。

5.7.3.5 可靠性

5.7.3.5.1 不可靠的设备有可能丢失已经记录的资料, 甚至 在需要录音时出现故障。为了尽量减少出现故障的风险, 应该 选择可靠的录音设备。低成本的消费级设备在许多情况下不耐 用, 容易受到损害, 没有经过广泛测试就不应该在现场使用。 更强大的专业设备还需提供更可靠的电路和接口, 如平衡麦克 风输入, 并允许长电缆运行和更可靠的专业连接器。尽管低成 本设备更容易受到损坏和发生故障, 但成本只是可靠性的一个 指标, 所有现场设备在使用之前都应该进行广泛的测试。

5.7.3.6 测试与维护

5.7.3.6.1 无论成本或质量如何, 所有记录设备应定期进行 测试和维护, 以确保其功能特别是在现场条件下的准确和可 靠。记录系统的完整性应该进行测试, 尤其是设备在非正常条 件下掉落或运输之后。应定期测量麦克风的频率响应, 以确保 其正常运行。防尘和防潮对保持设备处于良好的工作状态至关 重要。定期检查和清洁设备(包括连接器和其他表面) 对于 维护可靠的记录设备至关重要。设备应能适应不断变化的环境 条件, 尤其是从凉爽的干燥环境, 如飞机的货舱, 移到潮湿的 高温环境。所有的测试结果都应该保留下来, 形成一份连续完 整的现场设备维护情况报告, 以便及时预判需要更换的组件。

5.7.3.7 现场录音设备的其他方面

5.7.3.7.1 虽然技术规格和特性有助于确定记录设备的质量 和可靠性, 根据设想的记录情况, 其他实际问题也会影响设备 的选择。重要特性包括: 电池供电支持足够的记录时间; 稳固 清晰的设计; 易操作; 一个小而轻, 但稳定的设备。在黑暗中 录制时照明控制必不可少, 但会导致更高的电池消耗。应该确 定录制情况是否可以使用可更换介质(如闪存卡或 SD 卡) 设 备或备份硬盘, 以实现合适的安全策略 (见5.7.5)。理想情 况下, 该设备应该允许快速和简单的数据传输和复制, 并且具 有不显眼的设计(后者减少了对记录节目的视觉影响, 并且 还可以将盗窃风险降至最低)。

5.7.4 记录方式

5.7.4.1 录音的目的及其特定的规则将决定录音方法、麦克风技术等许多 情况。然而, 在制作录音时还有一些需要共同关注的问题。

5.7.4.2 现场录音通常记录一个特定的情况, 在这种情况下, 应该重视所 记录行为的原始动态。音频输入均衡应该根据需要的信号, 而不 是根据一般的背景噪声来调整, 在记录过程中连续调节电平要非 常谨慎。不建议使用自动增益控制功能, 因为这些功能提高了低 电平部分(从而引起噪声), 减少了所需的信号动态, 从而改变 了原始动态。同样, 录音中使用的限幅器应谨慎使用。当拾取的 意外高电平信号, 不是录音电平触发, 对大部分的录音不造成影 响时, 调节好的限幅器将会挽救录音。另外, 如果限幅器调节不 好, 可能从记录设备仪表上看电平是完美的, 但此时输入信号, 已经使麦克风本身过载。只要有可能, 手动调节电平就是首选, 而且任何限幅器只有在达到最佳水平, 不会影响正常信号时才能 接通。

5.7.4.3 当在嘈杂环境中进行录制时, 标准立体声麦克风阵列就会凸显其 优点。涉及的方法有许多, 但这里简要讨论的方法包括: 法国广 播电视局 (Office de Radiodiffusion Télévision Française, ORTF) 等的近似重合制式、XY 制式、AB 制式和MS 制式(中央—侧 面) 话筒摆放方式。

5.7.4.4 如果纪实录音的分析评估性能是重要的要求, 那么ORTF 就非常 有效。在这种技术中, 麦克风振膜以 110°的角度相隔17 厘米分 开放置。ORTF 录音通过耳机进行分析后, 增强了耳朵和大脑在 嘈杂的环境中追踪有用信号的能力, 即所谓的“鸡尾酒会效 应”。与头部相关的双耳麦克风阵列提供了额外的信息, 从而有 助于在噪声声场中识别想要的信号。而且, 由于界定了ORTF 的 规范, 麦克风的设置可以更容易地以标准方式恢复。

5.7.4.5 标准XY 十字交叉对的布置应使麦克风话筒尽可能靠近, 但彼此 朝向至少成90°。这种技术可以记录信号信息的强度, 但是没有 考虑到相位差。这种技术产生的录音能够很好地再现发言者的声 音, 但是没有其他技术那么多的分离信息。AB 平行对使用两个 平行间隔50 厘米左右的全向麦克风。这种技术在非常好的声音 环境中受到青睐, 但在很嘈杂的环境中效果很差。当加到单声道 时可能发生相位消除问题。

5.7.4.6 MS 技术将一个双向麦克风(8 字形) 放置在与声源成直角的位 置, 一个心形麦克风(或某个全向麦克风) 指向声源。然后可 以操控两个记录的信号以产生单声道兼容立体声记录 (M + S, M - S)。 如果记录为MS 信息, 则信号也可以在事后进行操控, 从而实现对麦克风表观覆盖范围的某种控制。

5.7.4.7 在某些情况下, 对录音之前事件的确切情况并不了解, 这时可以 利用可移动定向麦克风、多麦克风技术和多轨录音。采访中可能 会使用两个指向参与者的麦克风, 提供合格的录音。夹式麦克风 在许多情况下不太有用, 因为它们会从人体运动、呼吸、衣服和 珠宝中拾取不必要的噪声, 并且几乎不记录有关环境的信息, 这 往往是现场录音不可或缺的一部分。

5.7.4.8 麦克风技术有助于提高录制内容的质量, 这些非常简短的介绍只 是一个指南。建议所有准备在现场进行录音的人员在进行重要录 音之前, 应熟悉良好的麦克风技术所提供的可能性。

5.7.5 现场内容的传输和备份

5.7.5.1 现场录音在现场非常容易损坏, 除非制作备份副本, 否则有可能 丢失。在录音时或在录音结束后应尽快制作现场录音的第二个副 本。不同的工作流程和情况会导致不同的方法策略, 但一般而 言, 所选择的工作流程应提供最佳安全策略。

5.7.5.2 硬盘和固态记录器在硬盘或可更换介质上提供基于文件的记录技 术。在所需文件传输到另一个存储环境后, 通常会从这些介质中 删除记录。这显然是使用新技术的一个风险领域, 必须认真管 理, 以确保所需材料不会丢失。记录媒体应尽可能被视为原始媒 体。只有在验证了正确的数据传输到档案系统后才应该擦除。在 实地考察需要管理大量无法立即存档的数据的情况下, 应该在现 场制作并存储副本。对于闪存卡或 SD 记录器, 购置附加存储卡 会非常有用, 它可以存储记录直到记录的内容被传送到更稳定的 存储系统中。对于硬盘或笔记本电脑记录设备, 可以使用便携式 硬盘存储设备制作备份副本, 直到数据传输成功。

5.7.5.3 实际上, 有些设备提供并行使用内部硬盘和存储卡, 或允许并行 录制到硬盘上。这是一个优势, 因为它能够在可能的情况下自动 制作安全副本作为录制过程的一部分。或者可以使用外部硬盘、 便携式电脑或至少是 CD / DVD 驱动器在现场手动制作安全副本。

5.7.5.4 某些设备在插入新存储介质时会自动创建文件名(自动编号从 每个新介质上的相同文件名开始), 因此必须仔细管理复制过程 以确保不同载体的相同文件可以正确匹配相应的元数据/ 字段说 明等。在最糟糕的情况下, 这可能会导致意外删除相同名称的文 件, 因此一个精细的框架结构和命名策略非常必要。建议在复制 后重命名文件, 前提是原始文件不得以其他方式更改或操作。

5.7.6 元数据和集合描述

5.7.6.1 如果没有描述现场录音的元数据, 其内容和相关权限将严重削弱记 录的价值。元数据(包括保存元数据) 的缺乏不仅会影响到存储库, 而且会影响后续的档案管理和档案信息的传播。这个数据是如此重 要, 以至于它的缺乏可能导致档案管理者拒绝接收这些内容。还有 取得现场录音必要的关键技术和保存信息, 在录音时就应该记录并 包含在档案记录中的现场记录内。这些包括以下几个方面。

5.7.6.1.1 记录设备: 品牌, 型号, 在记录过程中动态调整的 描述, 记录水平, 记录格式, 编码(不建议, 但如果情况需要 使用, 必须记录)。

5.7.6.1.2 麦克风: 麦克风类型/ 极性图案, 麦克风阵列信息, 距离, 特殊方法(如夹式麦克风、分析式多麦克风技术等)。

5.7.6.1.3 使用挡风玻璃等附加设备说明房间状况等。

5.7.6.1.4 载体类型, 原载体(闪存卡、磁盘等) 或硬盘的规格。

5.7.6.1.5 电源: 电池, 交流 50Hz 或 60Hz, 功率不稳或波动, 等等。

5.7.7 元数据和字段工具

5.7.7.1 实地记录相互之间以及与其他事件、对象和信息相关联。研究正 朝着集成数据和元数据获取工具的方向发展, 这些工具记录和关 联不同的对象以及创建它们的时间和地点。同时, 各种国际项目 已经创建了符合特定元数据方案要求的工具。这种工具为未来的 研究人员提供了一个相对完整的元数据收集, 并使其更容易转移 到已建立的数据库系统上, 还确保了数据的准确性。在编写这些 工具和概念的时候, 这些工具和概念仍处于发展的早期阶段, 它 们包含特定的数据, 所以这里不进行讨论, 然而, 重要的是上述 所有的技术数据都是未来的管理和访问系统所必需的。所有获得 的数据都应该考虑到最终归档系统的传输兼容性。在标准生成之 前, 建议使用 UNICODE 字符和XML 格式。

5.7.7.2 如果不使用上述的获取工具, 而采用手动收集元数据, 则建议使 用可以简单传输到通常数据库结构的格式。另外, 研究机构和档 案馆有时会各自提供他们的工具, 如果可能的话, 这些工具应该 在现场使用。

5.7.8 时间因素

5.7.8.1 记录重要事件或采访所需的时间可能相当长。如果现场记录方法 设计得当, 则保存现场记录所需的时间可以减少到仅为摄取数据 和元数据所花费的时间。如果系统依赖于人工方法, 那么在出现 人为错误或者缺乏资源时承担这个耗时的重要档案任务, 很有可 能会丢失许多有价值的信息。