回复: 名人谈唱片录音资料汇集(最新:EMI制作人Geoff Emerick谈录音经验)
纯粹的模拟?纯粹的数码?对于我们的日常生活来说,模拟和数码是两个完全不同的概念。但是对于微观世界来讲,模拟与数码却是相互依存的,因为我们所存在的空间里物质是以粒子的形式聚合与存在的。
可能有人会说“不要在这里上物理课,这跟我们发烧音响没有联系”——这里且慢,事实并非如此。比如说模拟方式里的LP与唱针,为了达到更高的精度,现在的唱针针尖越做越精密,与唱片接触面积越来越小,按照目前的趋势,我们的确可以考虑一下这个尺度的“粒子效应”。
Jim Lesurf是英国圣安德鲁大学物理与天文系的教授,他所领导的毫米波研究小组在圈内小有名气。
Jim Lesurf曾经撰写了一本书《信息与度量》(Information and Measurement),他把其中一些章节放到了网上,其中有一章名为“数码黑胶”(
http://www.st-andrews.ac.uk/~jcgl/Scots_Guide/iandm/part12/page2.html),有一些很有趣的分析与计算。
在那一章节里,前提假设是“最理想情况”,也就是说假设唱针针尖无穷小,可以反映出音轨坑纹里的所有情况;并且假设唱片的材料无限地好,好到它的分子排列能够像水晶的碳原子那样(也就是说,假设该LP是用纯水晶石制作)。
尽管碳原子很小,但它还是有厚度、有体积的。因此通过电子显微镜来观察该LP的纹壁,情况将是一个一个碳原子小球堆积而上,形成一层一层阶梯那样。Lesurf计算了标准的0dB电平的1kHz正弦波使唱针摆动的距离,结果显示该信号的电平是通过32,000格来达到;对比CD的取样率(0dB对应于65,535),因此假如把LP的最大电平设为0dB的话,那最理想情况下LP表达一个电平的大小不是连续的,而是只能表达为32,000种情况中的一种,因此取样精度相当于15bit(2^15约等于32000)。
同理,也可以计算出最理想情况下LP可以达到的理论极限动态范围:Lesurf计算出假如材料像水晶那么好的话,极限是110分贝;对于黑胶唱片用的Vinyl( 乙烯基材料),由于它的分子比碳原子大,并且排列不均匀等等因素,极限的动态范围大概只有70分贝左右。
不过尽管如此,在实际使用中是永远不可能达到上面的理想状态的。比如说,Vinyl不是绝对坚硬的,金刚石唱针尖一压上去,会有一大堆分子的排列状态被压得变形;另外唱针尖不可能无限小,实际上它每时每刻都压到了几百个分子,所以实际使用的唱针的震动情况,是拿一大堆分子的“平均共同效果”,所以在通常情况下,我们是感受不到上述“理想情况”里的效果的。
最后Lesruf有一个很简练的总结:任何一个看上去是“模拟”的系统,它们的运作方式都拥有类似数码信号处理系统那样的性质。(even a system which appears essentially ‘analog’ will still have underlying properties similar to a digital information processing system. )我们可以这样来理解:LP唱片(或者模拟磁带),上面所记载的信号本质上是数码的(因为原子、分子是按一个一个来算的,有大小,有厚度);在用唱针(磁头)读取的时候,物质的机械运动相当于把这些数码信号进行了一些复杂的处理(材料分子排列的变形、分子的热运动等等),我们听到的是这种“处理”后的结果;而数码唱片,这种“复杂的处理”是通过电路来处理的。模拟媒质的“复杂处理”,很可能写不出确切的公式、流程;而数码媒质的“复杂处理”则是受控制,是已知的。这也可以解释为何无论从哪个方面来看数码方式,它都有很高的保真技术指标:形象上来说,比较木头直不直,那必然是天然生长的不受人为控制的树干,肯定不够用电刨或者激光切割的木方来得直。
(待续)