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音訊

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*根據外交部資料,美國衛生及公共服務部負責全球事務助理部長培斯(Loyce Pace)28日在世界衛生組織(WHO)執行委員會議上發言說,美國感謝台灣在防疫與抗疫方面展現的典範,以及對世界各國的支持。
*培斯表示,美國呼籲世界衛生組織,當全球群策群力因應全球公共衛生緊急事件時,應完全接納所有夥伴,包括台灣。
'''音訊'''(audio)指音信。聲音是決定視訊製作成功與否的要素之一 ; 會聲會影 可讓您將音樂、旁白和音效加到專案內。
*會聲會影 的音訊功能包含四種音軌。您可以將旁白插入語音軌,而背景音樂或音效則插入音樂軌。
*數位音訊是指使用脈衝編碼調變、數位訊號來錄音。
*類比訊號容易受到噪音及變形的影響,相關器材電路所產生的電流更是無可避免。
*在訊號較為純淨的錄音裡,整個過程裡仍然存有許多噪音及失真。當音訊數位化後,失真及噪音只在數位及類比間轉換時產生。
*音頻信號是聲音的表示,通常對模擬信號使用變化的電壓電平,或對數字信號使用一系列二進制數字。
*音頻信號的頻率在大約20至20,000 Hz的音頻頻率範圍內,這與人類聽力的下限和上限相對應。
*音頻信號可以直接合成,也可以源自諸如麥克風,樂器拾音器,留聲機唱頭或磁帶頭之類的換能器。揚聲器或耳機將音頻電信號轉換迴聲音。
===音訊轉換的應用原理===
*DAC(Digital to Analog Converter)又稱為「數位類比轉換器」,是數位播放系統中不可或缺的重要角色,它能將數位訊號還原回類比訊號。
**不論以 CD、電腦或手機播放數位音訊檔案,都必須經由 DAC 的處理,才能將訊號送至擴大機進行放大,再透過揚聲器將美妙的音樂播放出來。
*為了複製生活中的各種美好體驗,人們發明 了許多工具來記錄影像、聲音,早期的工具皆 以「類比」(Analog)的形式記錄,如底片相 機、黑膠唱片、卡式錄音帶等。
*近年來,由於 數位產業的興起,人們轉而擁抱各種「數位」 (Digital)工具:數位相機、CD、MP3 逐漸取 代過往沖洗底片、將卡帶換面的回憶。
*「類比」其實就是「連續、不可被量化」的意思。類比訊號不論在時間、空間與強度上都是連續的,每一個時間點都有相對應的訊號。
*回到音響應用的主題,數位、類比音訊轉換的方式與圖像原理是相同的,只要藉由更精細的層次去分割與組合,數位訊號經過轉換一樣可以達到幾可亂真的聲音表現,這一切成敗與否與 DAC 息息相關,以下將更進一步的說明類比音訊與數位音訊的差異,以及兩者之間如何轉換。
*類比音訊的錄製與播放--真實的聲音訊號是一連串連續的「壓力」變化,壓力變化速度越快,表示音訊頻率越高, 而音訊的振幅越大,其響度越大。
*記錄類比音訊必須含有兩大資訊— 「時間與振幅」,人們絞盡腦汁研發技術,便是為了能精確地記錄並重播這兩大資訊。
*早期的類比錄音工程利用機械式或電磁學技術,將音訊波形一五一十地刻在黑膠唱盤上, 軌跡記錄下「振幅」資訊、旋轉速度則紀錄 「時間」資訊,屬於類比的紀錄方式。
*在音訊收錄時,將類比訊號數位化的機器稱為「ADC」(Analog to Digital Converter, 類比數位轉換器)。
*音訊數位化的檔案是一連串的二進位編碼數值,播放時須經由「DAC」 (Digital to Analog Converter,數位類比轉換器)將數位訊號重新轉換成連續的類比訊號,才能將訊號送入擴大機進行放大,再透過揚聲器播放出來。
*DAC 會將這些「字組」以同一參考時序轉換,形成相對的電壓或電流,再經過低通濾波器將訊號波形變得滑順,恢復成原本的類比音訊波形。
*收錄音訊時取樣的速度稱為「取樣率」,單位是 Hz,取樣率 44.1kHz 代表每秒鐘對音樂取樣了 44,100 次。
*取樣率越高,所記錄的音訊波形就越接近原始訊號。
*如果希望能完整地記錄所求的訊號頻寬,則取樣頻率必須大於訊號頻率的兩倍,稱為「奈奎斯特定理」 (Nyquist’s Law)。
*人類聽覺的頻寬約為 20Hz- 20kHz,理論上,以 40kHz 的速度對聲波進行取樣,便能還原出 20kHz 的聲波。
*1,677 萬種階層,這驚人的數字代表了數位記錄時可達到的細微程度,正如前面所提到的圖形概念,音訊記錄時使用的位元數越多,其在聲音上的「解析度」也越高。
*現今的數位錄音技術已可達 384kHz/32bit,而半導體廠商也已經有對應的 768kHz/32bit的ADC晶片, 由於以 96kHz/24bit 或192kHz/24bit 所錄製出來的音質已經非常優異,目前錄音工程多使用此規格。
*以 96kHz/24bit 或 192kHz/24bit 錄製出來的音樂,所占的記憶體容量非常龐大,受限於儲存媒介的容量限制,當轉錄製到 CD 時,檔案規格會降至 44.1kHz/16bit。
*理論上,44.1kHz 的取樣率已可還原人耳所能聽見的最高音,不過,人耳雖然聽不見 20kHz 以上的聲波,卻能感覺到細微的差異。
**經過實驗證實,以 96kHz 甚至是更高的取樣率所錄製出來的音樂,音樂聽起來會更開朗透明,可有效提升整體的音質,此外,在收錄時提高取樣率,也可確保 20kHz 的頻段能更完美地被保存下來。
*由於科技進步,許多玩家早已不滿足於 CD 的音質,線上音樂商店紛紛推出比 CD 更高規格的母帶音訊檔案。
*有了 96/192kHz、24bit 高取樣高解析的數位音樂檔案,也要有同等級的 DAC 把它解碼還原成類比訊號才行,因此,購買時要特別注意 DAC 可支援的取樣率與聲音解析度,不然空有高規格的訊源也是白忙一場。
*取樣率與解析度固然是越高越好,但高取樣率與高解析度伴隨而來的就是較大的資料量,需要較大的記憶體來儲存。
*以一首雙聲道錄製、長度 4 分鐘的歌曲為例,96kHz/24bit 錄製出來的音樂所占的記憶體容量高達 138MB,就算是 44.1kHz/16bit,也需要 42MB 的記憶體空間。
*一般的隨身裝置並沒有那麼大的儲存空間,為了可以儲存更多的歌曲,各種數位檔案的壓縮技術便應運而生。
*數位傳輸介面--曾經以為只要耳機連接揚聲器或電腦就可以直接聽音樂,後來才曉得,原來多媒體揚聲器都有內建擴大機來放大訊號、電腦則有音效卡(也就是 DAC)處理數位訊源,才能如此方便地播放音樂。
*因為非專業的電腦音效卡有一定的限制,講究音質的聆聽者常利用外接式 DAC 獲得更高品質的音樂。
**外接式 DAC 無論在解碼晶片、電源供應、類比放大等方面,製作和設計都比一般內建音效卡更加講究,是提升電腦音樂播放的利器。
*不論是從電腦或 CD 播放器將數位訊號輸出至 DAC,均需透過「數位傳輸介面」傳輸,常見的有以下幾種:S/PDIF、USB、 Firewire、AES/EBU、HDMI、 乙太網路線等, 其中又以 S/PDIF 及 USB 在家用音響界最為普遍,以下將簡單介紹這兩種介面的應用。
*S/PDIF 的全名為 Sony/Philips Digital Interconnect Format, 是 Sony 與 Philips 這二大製造業巨頭在 1980 年代為家用器材所制定出來的數位訊號傳輸介面,主要應用於 CD 播放器。
**同軸與光纖(如下圖)所傳輸的信號都是 S/PDIF 格式,是相同種類的數位資料,只是使 用的接頭形式不同而已。
*USB介面則是由 Intel 與 Microsoft 於 1990 年代倡導發起,其開發的最初目的並不是用來傳輸數位音樂,主要應用於電腦。發表初期普及度遠不如 S/PDIF,因此早期的 DAC 多配備 S/PDIF 介面。
*幾乎每台電腦、智慧型手機都配有 USB 介面,隨著這些電子裝置的盛行,USB 的普及度也大幅提升,甚至超越 S/PDIF 介面。
**網路及音樂播放軟體的發達,只要透過電腦便可輕鬆聆聽自己喜愛的音樂,電腦、手機等裝置逐漸取代實體 CD,成為主流的聆聽方式。
**以 USB 作為傳輸介面的 USB DAC 也乘著這股風潮一躍而起,透過電腦已有的插槽取代內建的音效設備,輕鬆提升聆賞品質。
*S/PDIF 與 USB 都是屬於「機器」 與「機器」之間的數位訊號傳輸介面,適用於長距離的傳輸,但 S/PDIF 與 USB 格式的訊號均無法直接傳送到 DAC 晶片,必須先把訊號轉換 成 DAC 晶片看得懂的 (Inter-IC Sound)格式,才有辦法做數位與類比的轉換。 是「晶片」與「晶片」之間傳輸數位訊號的介面標準,適用於短距離的傳輸。
*不論是「機器」或「晶片」間的資料傳輸, 發送端與接收端都必須要協調彼此間的步伐, 接收與發送速度的一致性,是「資料能否如實傳遞」的關鍵。
*讓兩端同步發送與接收最簡單的解決方式,就是發送端把資料(Data)與時脈(Clock)同時傳給接收端,告知接收端發送的頻率是多少,接收端即依照此時脈的頻率接CM 收資料
*USB 介面當初設計時只能單獨傳輸 Data,無法同步傳輸 Clock,因此發送端與接收端須有各自的 Clock,兩端各依照自己的 Clock 工作,稱為「非同步模式」。
*想像棒球場上,投手與捕手之間要培養默契,傳遞訊號就像是投手(發送端,電腦)與捕手(接收端,USB DAC)之間的丟接球,為了維持兩者之間的工作順暢,USB Audio 與電腦間協定出三種傳輸模式:自由傳輸模式(Synchronous)、 改良的自由傳輸模式(Self Adaptive)與迴授式傳輸模式(Asynchronous)。
*自由傳輸模式--就像投手與捕手矇住眼睛耳朵,並在投捕手之間架一座供球傳輸的軌道,雙方約定好開始的時間點以及傳、接球的速率,各自根據自己的時鐘默數節奏,依照「默契」傳球。
**這種模式的設計最為簡單,但如果兩者的時鐘快慢不一致,一段時間之後,便可能產生傳太快導致漏接、或是因為傳太慢而撲空的問題。對於音質要求不高的 USB 揚聲器,所使用的便是此類模式的產品。
*改良的自由傳輸模式--各項條件與自由傳輸模式相同,不同的是換了個會自動調整接球頻率的捕手。
**投手依然遵照約定,按照自己默數的節奏丟球;但捕手在接球時多了點訣竅,如果漏接了球,便隨時微調自己的接球頻率。
**捕手並不是每次都可以猜中投手的投球節奏,不停調整接球頻率的結果,有時反而會弄巧成拙。
*迴授式傳輸模式--也稱為「非同步傳輸」。投手、捕手依舊矇著眼,但不同的是投手張了耳、捕手開了口。
**捕手一邊接球、一邊開口數拍子;投手聽到捕手唸的拍子,修正自己的節奏再投球出去。
**理論上這是最好的方式,如果還能給捕手再配 個「名錶」(優質的振盪器、甚至是原子鐘), 正是我們所期待的正確傳輸資料、低失真的理想狀態。
*電腦扮演的角色就像投手,在迴授式傳輸模式下,不但要尋找一個會開口數拍子的捕手(USB DAC),也要確定自己的電腦聽得懂拍子。
**並非每台電腦的作業系統都會聽拍子,此時只能仰賴工程師在軟體上另闢出路,自行開發 DAC 專屬的驅動程式,協助您打開投手的耳朵。
**由於作業系統版本眾多,與其他應用程式間的相容性也是一大問題,「迴授式傳輸模式」(Asynchronous)產品架構複雜,軟體 開發成本高,因此多使用於高階的產品。<ref name="SoundBody">{{cite web |url=https://soundbody-audio.com/1002/?v=be50e6de11f8 | title= <知識家> 搭起數位類比的橋樑,你不可不知的DAC | language=zh | date=2018-10-24 | publisher=SoundBody | author=Susan | accessdate=2019-01-22}}</ref>
==参考來源==
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[[File:青木宣親.jpg | thumb | 300px | 青木宣親 <br> [http://sports.ltn.com.tw/news/breakingnews/1954901 原圖鏈接] ]]
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