1.1引言
錄音和放音是人們文化娛樂和學習的伴侶,是一門發展迅速、令人感興趣的高新技術,具有實用性和廣闊的應用範圍。數字音響與多媒體的發展與普及,使音響與個人計算機、通信技術聯係起來,不但可以影響與人們工作和生活密切相關的計算機技術,而且可以使人們分享計算機和多媒體帶來的成果。在放聲出現以前,語言是用文字記錄的,書和報紙能夠再現語言。音樂是用音符記錄的,樂譜提供了“重發”音樂的僅有方法。現在利用電子學方法可以沒有失真地記錄和重發聲音,並且在個人計算機上也已能發出聲音,可進行作曲、編輯節目。隨著電子工業的發展,唱片、收音機、錄音機、電視機日益普及,人們不僅能夠外出到音樂廳、劇院、電影院去看戲劇與電影,而且也可以在家中看電視,或者欣賞古今中外藝術家們的演出和樂隊的演奏。反映放聲的最新成就是高保真立體聲、數字音響,環繞聲係統和多媒體音頻技術有關的內容。它們不但引起廣大音響愛好者和音樂愛好者的興趣,而且極大地影響著人類社會的政治、文化產業和娛樂生活。長期以來音響技術沿著兩個方麵發展。一方麵是專業的,例如電影院內放聲、劇院的擴聲和廣播、電影等的錄音、放音等。其中劇場、影院這類放聲技術的服務對象是許多聽眾,並且要求把聲音不失真地均勻輻射到大麵積的聽眾區,使所有的聽眾都能夠清楚地聽懂講話和滿意地欣賞音樂和戲劇。另一方麵則是屬於家庭內使用的,在這種情況下,聽眾很少,甚至僅一二個,但是聽眾的隊伍卻非常龐大,幾乎涉及到每家每戶。隨著科學技術的進步和人們生活水平的提高以及更迫切的文化娛樂要求,對放聲形式的多樣化和要求的音質也越來越高,因此在50年代初發展的高保真係統的基礎上,提出了高保真立體聲、數字音響、環繞聲係統和多媒體技術,並在家庭內獲得應用,使音響技術迅速發展。
大約半個世紀以前,調幅廣播和粗紋唱片開創了家庭放聲,但其音質很差。40年代末的調頻廣播實現了高保真放聲。所謂高保真是要求正確而如實地記錄或重發節目原有特性並且使人們的聽覺感覺不到失真。50年代密紋唱片的流行使高保真係統和雙通路立體聲係統獲得發展。高保真立體聲技術首先應用於密紋唱片和磁帶錄音的放聲,後來又發展了立體聲調頻廣播。60年代末提出了杜比降噪係統使盒式磁帶錄音機實用化,雖然當時它的性能還不是太好,但是雙卡盒式磁帶錄音機不但可以放音,而且可以錄音或轉錄,使錄音機和唱片一樣滲透到每個家庭的文化娛樂中。也許在普及音響方麵,盒式磁帶錄音機發揮了更為重要的作用。
80年代音頻設備的數字化極大地提高了放聲的質量,其中最重要的方麵是使家用音響設備的性能接近於60~70年代模擬式專業音響設備,從而促進了家用音響設備的高保真化和普及,展寬了重放聲音的頻率範圍,降低了信號的諧波失真並擴大了動態範圍。目前許多音響設備采用了數字技術,它將傳聲器接收的模擬音頻信號經模擬數字轉換後成為數字編碼音頻信號,然後采用數字技術進行濾波、傳輸和記錄等處理後,用數字模擬轉換器重新恢複為模擬音頻信號以供揚聲器重放聲音。在這些轉換和傳輸過程中產生的失真要比對原來信號直接處理帶來的失真要小得多。而且可以用處理波形信息的方法來替代處理波形本身或它的某些特性。現在已經能夠設計出高質量的放聲係統,可以重發音質良好的聲音信號。反映音響係統的主要特性是聲音的重發頻率範圍,由於數字音響的發展,高保真概念已意味著頻率範圍更寬的放聲係統。