声音记录与音频压缩编码详解

"电声学-chapter-6 声音的记录与音频压缩编码.pdf" 在电声学中，声音的记录与音频压缩编码是两个关键的领域，它们关乎着声音信号的保存、传输和播放质量。本章重点讨论了唱片录声和磁带录声机，以及涉及到的音频编码技术。 首先，唱片录声是一种早期的声音记录方式，由爱迪生发明的留声机开始，最初使用蜡作为记录介质。随着时间的发展，唱片材质改为氯乙烯——醋酸乙烯共聚体，唱片转速分为78转每分钟、45转每分钟和33又1/3转每分钟。78转的唱片主要用于19世纪末，45转的唱片在1948年推出，而33又1/3转的LP（long-play）唱片能提供更长时间的播放，是立体声唱片的标准。唱片的记录通路从单声道发展到立体声，其中立体声唱片的制作涉及到母版的制作，包括用铝基板涂布塑料层，并通过刻纹头在表面刻录出声槽，再通过压印制作出放音用的唱片。在播放时，唱头将机械振动转化为电信号，由于低频振动的幅度大，可能超出密纹唱片的纹距，因此需要在录音时对低频进行衰减，播放时再进行补偿。 接下来，磁带录声机的出现进一步改进了声音记录的方式。1898年，丹麦工程师获得了磁性录音的专利，而磁带录声机在二战期间被广泛应用。磁带录声机主要分为专业开盘式和家用盒式两种，它们的基本结构和工作原理相似。开盘式录声机通常有多种带速，如381cm/s、1905cm/s、762cm/s等，而家用盒式录声机的带速通常是4.76cm/s。录声磁带的带基由柔韧的聚酯薄膜制成，表面涂覆磁性材料，如γ型针状结构三氧化二铁、二氧化铬或磁性合金材料。录声机的磁电系统包括录音头、播放头、消磁头等，用于记录、读取和清除磁带上的信号。 在音频压缩编码方面，尽管上述内容没有具体提及，但在现代数字音频技术中，音频压缩编码是一个重要的话题。常见的压缩标准有MP3、AAC、Opus和FLAC等。这些编码技术通过去除人耳难以察觉的信号细节来实现数据压缩，从而节省存储空间和带宽。例如，有损压缩如MP3牺牲一部分音质换取更高的压缩比，而无损压缩如FLAC则在压缩后仍能完全恢复原始音频数据，但压缩比相对较低。 声音的记录经历了从机械唱片到磁带录声的演变，而音频压缩编码则随着数字技术的发展，为音频处理提供了更多可能性。这些技术的进步不仅改善了声音的保存和传输效率，也为音乐产业和多媒体应用带来了革命性的变革。