錄音帶檔案的數(shù)字化轉(zhuǎn)換探索

洪佳惠

摘 要：“錄音帶檔案”保留著珍貴的聲音資料，對還原歷史真相、追溯文化記憶，都有著極為重要的作用。隨著計算機(jī)技術(shù)的普及和數(shù)字技術(shù)的成熟，作為聲音檔案的一種保存載體，錄音帶已瀕臨淘汰的邊緣，但其中存儲著的聲音可以并且必須通過數(shù)字手段進(jìn)行搶救，以數(shù)字音頻形式加以修復(fù)和保存。文章從錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的必要性入手，著力論述了音頻處理軟件Adobe Audition在聲音檔案從錄音帶轉(zhuǎn)移到數(shù)字載體上的作用和方法。

關(guān)鍵詞：錄音帶；檔案；錄音帶檔案；數(shù)字技術(shù)

ABSTRACT： Audio tape archive reserves precious audio information，and plays an important role in restoring historical truth， tracing cultural memory. In current time， as a type of carrier saving audio archive， audio tapes have been outmoded， while the computer technology and digital technology are developing gradually. But the audio information on the tapes should be saved by digital means instantly. When the digital technology been applied， the analog signal could be fixed and saved in digital form. The article begins with the necessity of transferring， and then emphatically narrats the methods of transferring the audio from tapes to digital carriers by Adobe Audition （CS5）.

KEY WORDS：Audio tape，Archives，Audio tape archives，Digital technology

錄音帶是磁帶的一種，按照其外形的不同，可分為盤式、卡式和盒式三種，我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|較多的錄音帶指的是卡式錄音帶。錄音帶從上世紀(jì)30年代出現(xiàn)。到了上世紀(jì)中后葉，錄音帶在各行各業(yè)被廣泛運用于聲音的記錄。

錄音帶檔案指的是以錄音帶為保存載體的聲音檔案。在大部分檔案管理機(jī)構(gòu)內(nèi)，都保存有大量此類檔案，“錄音帶檔案”保留著珍貴的聲音資料，對還原歷史真相、追溯文化記憶，都有著極為重要的作用。目前，隨著計算機(jī)技術(shù)的普及和數(shù)字技術(shù)的日臻成熟，作為聲音檔案的一種保存載體，錄音帶已瀕臨淘汰的邊緣。雖然載體形式已經(jīng)不適合音頻的保存，但其中存儲著的聲音可以并且必須通過數(shù)字手段進(jìn)行搶救，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以數(shù)字音頻形式加以修復(fù)和保存。

1 錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的必要性

1.1 錄音帶作為聲音檔案存儲介質(zhì)存在的問題。錄音帶作為磁帶的一種，其保存壽命在10年左右，即便是優(yōu)質(zhì)的錄音帶，其保存上限也僅為30年左右。

進(jìn)一步來說，錄音帶的保存期限，必須由以下前提來作為保證：第一，錄音帶應(yīng)置于干燥通風(fēng)處，免受陽光直射及高溫；第二，為避免變形，錄音帶不宜快卷之后保存；第三，長期貯存不用的錄音帶應(yīng)放在密封容器內(nèi)，為避免粘連，定期應(yīng)快進(jìn)走帶一次；第四，錄音帶不宜置于磁性物體周圍，以免被磁化或退磁；第五，錄音帶在使用前應(yīng)檢查一下松緊度；第六，發(fā)現(xiàn)磁帶斷裂時，應(yīng)用膠帶粘好后再使用，但粘連部位保存的聲音會有一定程度的損壞；第七，錄音帶必須定期復(fù)制與重繞，以保證存儲于其上的聲音檔案的質(zhì)量。

由此可見，錄音帶相對于現(xiàn)代存儲介質(zhì)來說，對于保存環(huán)境的要求相當(dāng)高。即便在如此苛刻的條件下保存，錄音帶的壽命也相當(dāng)有限。而錄制于流行時期，也就是上世紀(jì)中后葉的錄音帶，到了現(xiàn)在如果沒有經(jīng)過多次的復(fù)制，記錄于其上的聲音可能已經(jīng)受到損壞，錄音帶甚至已無法播放了。

1.2 數(shù)字載體作為聲音檔案存儲介質(zhì)的優(yōu)勢。較之錄音帶，數(shù)字載體作為聲音檔案儲存的介質(zhì)，在保管、還原、編輯、復(fù)制等各個方面，都有著無可置疑的優(yōu)勢。文中所說的數(shù)字載體主要包括移動硬盤和光盤等。

1.2.1 保存條件相對寬松。比較錄音帶而言，無論是移動硬盤還是光盤，其存儲條件都是比較寬松的。

移動硬盤。一般來說，移動硬盤沒有特別的保存規(guī)定，僅在嚴(yán)重集塵、高溫高濕、重力摔打、連續(xù)長時間運轉(zhuǎn)、長期不規(guī)范操作等極端情況下，才會發(fā)生載體損壞、數(shù)據(jù)丟失的情況。

光盤。光盤相對移動硬盤來說，對存儲的要求略微高一些。在保存環(huán)境的清潔度、溫度及存儲數(shù)量上有一定的要求。

另外，在聲音檔案的保存中，復(fù)制是后續(xù)保管工作的一個重要環(huán)節(jié)。數(shù)字音頻的復(fù)制無需借助任何專門設(shè)備，也無需專人操作，僅依靠日常工作所必須用的電腦，掌握最通常的文件拷貝方法，就可以實現(xiàn)音頻文件的無線備份。

1.2.2 存儲空間節(jié)省。根據(jù)wave文件體積的計算格式【文件體積=（采樣頻率×采樣位數(shù)×聲道數(shù)×?xí)r間）/8】（其中文件體積的單位為字節(jié)，采樣率的單位為赫茲，時間單位為秒），一盤時長為1小時（3600秒）的錄音帶，進(jìn)行模擬信號轉(zhuǎn)換數(shù)字信號處理后，wave文件體積為635040000字節(jié)，也就是約為606兆。而目前常用的移動硬盤容量約為1TB～2TB，也就是1048576兆～2097152兆。如此換算，一個容量為1TB的移動硬盤，可以存儲1212盤時長為1小時的錄音帶內(nèi)容。粗略估計，一個普通移動硬盤的體積約為15厘米乘以10厘米乘以2厘米，而1212盤錄音帶（包含外殼）的體積約為12千米乘以10千米乘以2.5千米。僅從空間來說，聲音承載于移動硬盤之中，將大大節(jié)省存儲空間。而光盤的情況也與之類似。

1.2.3 還原程度提高。以錄音帶保存的聲音可能會存在由于當(dāng)時錄制環(huán)境造成的噪音和雜聲，或者由于時間久遠(yuǎn)或者保存不當(dāng)造成的聲音失真和變形。這兩種問題如果不加以處理，這部分檔案可能無法利用，甚至可能造成永久性的損失。

而應(yīng)用專門的計算機(jī)音頻處理軟件，可以作移除特定的聲音，去除麥克風(fēng)爆音、輕微嘶聲和噼啪聲，改變聲音的節(jié)奏及音調(diào)，突出人聲等處理，最大限度地達(dá)到弱化背景聲音、突出主題聲音的還原效果。

2 音頻相關(guān)概念

2.1 音頻（Audio Frequency）。狹義的音頻概念指介于300赫茲至3400赫茲之間的人說話的聲音頻率；而廣義的音頻泛指人所能聽到的所有的聲音，包括噪音。本文中所涉及的音頻主要指數(shù)字音頻，也即通過數(shù)字轉(zhuǎn)換，可借助計算機(jī)軟件進(jìn)行編輯的音頻。

2.2 數(shù)字音頻的形式。數(shù)字音頻的形式主要有三種，即波形音頻（Waveform Audio）、MIDI音頻及CD音頻。

波形音頻是通過模擬音頻數(shù)字化的過程獲得的音頻。數(shù)字化的過程是將模擬音頻轉(zhuǎn)換成一連串二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在計算機(jī)中再現(xiàn)原始聲音的過程。WAV是最常見的波形音頻格式，這是一種無損格式，并可以通過多種第三方軟件與其他音頻格式如WMA、MP3等進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，作為檔案保存的音頻文件，擬用WAV格式。

MIDI即Musical Instrument Digital Interface的縮寫。MIDI音頻并不記錄聲音信息，而是記錄音樂節(jié)奏、位置、力度、持續(xù)時間等發(fā)出聲音的命令。這種文件格式在錄音帶檔案的轉(zhuǎn)換中并沒有實際意義。

CD音頻一般以16位采樣位數(shù)、44.1千赫采樣頻率的立體聲存儲，可以完全重現(xiàn)原始聲音。這種格式對聲音檔案的還原來說，有著保持原貌的作用。

2.3 采樣位數(shù)和采樣頻率。采樣位數(shù)即采樣值或取樣值，是指聲卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進(jìn)制位數(shù)。目前市面上的主流產(chǎn)品大多為16位的聲卡，能將一段聲音分為64000個精度單位進(jìn)行處理。

采樣頻率定義了每秒從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)，它用赫茲來表示。使用目前主流的聲卡，采樣頻率有22050赫茲、44100赫茲、4800赫茲三個等級。

在獲取音頻時，采樣位數(shù)、采樣頻率同文件質(zhì)量及體積有著直接關(guān)系，位數(shù)、采樣率越高，獲得的音頻文件聲音的還原度也越高，但其體積也就越大。

3 錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)所需的硬件及軟件

3.1 所需硬件

①放音機(jī)等聲音輸出設(shè)備

②配有一塊采樣位數(shù)16位以上聲卡的計算機(jī)

③兩頭皆為3.5mm插頭的音頻連接線

3.2 專業(yè)音頻編輯軟件Adobe Audition。在音頻編輯軟件中，Adobe公司出品的Audition多音軌編輯軟件具有強(qiáng)大的編輯及采集功能。本文即以此軟件為例，說明錄音帶軟件模轉(zhuǎn)數(shù)的采集、修復(fù)方法。

目前，Adobe Audition的最新版本是Adobe Audition CC（6.0），但由于該版已不支持Windows XP系統(tǒng)，考慮到XP系統(tǒng)在檔案管理部門仍舊廣泛應(yīng)用，所以本文以前一版本CS6來說明錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的采集和編輯方法。

3.3 Adobe Audition CS6系統(tǒng)需求

①Intel? Core?2 Duo或AMD Phenom? II 處理器

②Microsoft?Windows? XP Service Pack 3 或 Windows 7 Service Pack 1。Adobe? Creative Suite? 5.5和CS6應(yīng)用程序也支持Windows8

③1GB的RAM；對于HDV和HD回放，則需要2GB

④2GB可用硬盤空間用于安裝

⑤1280x800顯示屏

⑥支持OpenGL2.0功能的顯卡

⑦聲卡符合ASIO協(xié)議或Microsoft WDM/MME

⑧用于從DVD媒體中進(jìn)行安裝的DVD-ROM驅(qū)動器

⑨QuickTime 功能所需的QuickTime7.6.6軟件

⑩外部操縱面支持可能需要USB接口和/或MIDI接口

4 錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的采集和修復(fù)

4.1 錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的采集。用連接線將放音機(jī)和電腦連接，并將錄音帶放入放音機(jī)內(nèi)。

運行Adobe Audition CS6軟件，執(zhí)行【文件】-【新建】-【音頻文件】，準(zhǔn)備錄音，一般參數(shù)設(shè)置采樣率為44100赫茲，聲道為立體聲，采樣位數(shù)為16位，如圖1。

圖1 設(shè)置聲音采集參數(shù)

備妥放音設(shè)備，開始放音，同時點擊編輯面板中的 按鈕，開始錄音。此時可以看到編輯面板開始記錄聲音，如圖2

圖2 開始記錄聲音

放音結(jié)束后，點擊編輯面板中的 按鈕，結(jié)束錄制，在編輯面板就將顯示記錄的聲音，如圖3。

圖3 顯示全部記錄的聲音

這步操作完成后，錄音帶檔案上的聲音已經(jīng)由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻，只需將音頻文件儲存到指定目錄下，便完成了錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的采集。在最后一個步驟，需要確定并設(shè)置的是文件的格式，如圖4。

圖4 選擇聲音文件的保存格式

4.2 數(shù)字音頻的修復(fù)實例：降噪處理。Adobe Audition的降噪功能對音頻檔案，尤其是由磁帶轉(zhuǎn)換而來的老音頻檔案處理有著非常重要的意義。在早期錄制的音頻檔案中，由于錄制環(huán)境復(fù)雜，或放置年代久遠(yuǎn)等原因，正常的聲音中往往會夾帶噪音，降噪能將其中的噪音盡可能地消除，使聲音更加清晰。

應(yīng)用【降噪】工具可更為精確地消除某種特定噪聲，其工作過程為：首先在音頻上采集所要處理的噪聲樣本，通過分析這個樣本獲得噪聲的特征，最后應(yīng)用這個分析結(jié)果來降低夾雜在音頻中的噪聲。

根據(jù)這個原理，首先需要在音頻上采集噪聲樣本，如圖5。

圖5 白色選中部分為選取的噪聲樣本

選中后執(zhí)行【效果】-【降噪/恢復(fù)】-【捕捉噪聲樣本】進(jìn)行噪聲樣本采樣。

選中全部音頻后執(zhí)行【效果】-【降噪/恢復(fù)】-【降噪】，在【降噪】窗口中展開【高級】選項，進(jìn)行各項參數(shù)的調(diào)整，如圖6。

圖6【降噪】窗口

在【效果顯示】窗中可查看噪聲樣本各頻段的電平情況；拖動【降噪電平】上的手柄可設(shè)定整體降噪程度，但是過大的降噪程度會損害原聲；拖動【降噪依據(jù)】上的手柄可調(diào)整設(shè)置降噪計量；【頻譜衰減率】決定降噪衰減聲壓級別；【精度值】的設(shè)置將影響音頻的失真情況；【平滑量】決定降噪中各個頻段之間的連接度；【過渡范圍】表示噪聲與原聲之間的寬度，該參數(shù)較少使用；【頻譜衰減率】是調(diào)整原聲在低于噪聲電平時的頻率衰減程度。在調(diào)整各項參數(shù)時，可單擊 按鈕試聽效果。

當(dāng)然，本文所論及的錄音帶檔案模轉(zhuǎn)數(shù)的必要性、數(shù)字載體相對于傳統(tǒng)載體在各方面的優(yōu)勢等，都是單純就檔案載體本身而言的，而在錄音帶檔案轉(zhuǎn)存到數(shù)字媒體之后，如何重新組卷，如何保證作為檔案的唯一性和憑證性質(zhì)，還亟待探討。不過無論如何，數(shù)字技術(shù)和載體在對檔案管理工作提出新問題、新要求的同時，也為檔案保管和利用提供了新思路、新方法。在計算機(jī)技術(shù)日益普及的今天，將檔案從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號、將檔案從傳統(tǒng)介質(zhì)轉(zhuǎn)移到數(shù)字介質(zhì)，并進(jìn)一步應(yīng)用數(shù)字手段來進(jìn)行聲音的采集和聲音檔案的利用，都將是信息化程度提高的必然趨勢。

（作者單位：上海大學(xué)檔案館 來稿日期：2014-06-18）