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音频设备间的同步
2006年8月8日 16:15  来源:音响技术超级论坛

一 绪论

    在如今的音频制作领域,音频与视频、电影和电子音乐媒体正在迅速地融合到一起。与之相应,设备之间的连接也日趋复杂化。从设备领域来看,已经不再只局限是音频设备与音频设备的连接,而可能是音频设备和视频设备的连接。随着数字技术的发展,从以前的模拟设备与模拟设备的连接,也发展到模拟设备与数字设备连接。从录音系统来看,从一个简单的调音台和多轨录音机的连接到一个包括数字音频工作站、调音台、合成器、音序器、效果处理器、多轨录音机的完整的录音室系统的连接。在这样一个庞大的系统中,保证这些设备“同步”便是它们协同工作的重要条件。

    简单地讲,同步是指两个或多个事件精确地同时出现。在录音系统中,同步有两个重要的方面,第一是使设备同时开始运行,即起始同步,第二是使设备以相同的速度进行下去,即连续同步。一个精确的同步系统包括一个“主机”和一个“从机”,并有一个同步器以时间码为参考将“从机”锁定于“主机”的运行速度上。同步器是一种可以从主机和从机上读出时间码信息,并将这些时间码信息进行比较,然后输出控制信息,从而控制从机,使其能够以主机相同的速度运行的设备,当主从机的时间码读出速率完全一样时,表明主从机间处在锁定状态,即完全同步。

    那么如果设备间没有同步,将会产生什么后果呢?如果两个模拟设备没有同步,无论开始的时间多么一致,随着设备的运行,也会由于两台设备电机转速微小的差异而产生时间上的漂移。数字设备的同步更为重要,数字设备之间传递的是数字信号,需要有精确的字时钟控制采样频率,不但要使二者的采样频率一致,而且不能产生采样频率漂移,因为在专业的音频设备的采样时钟之间有可能存在高达+10ppm的频率偏差,即使是一个非常缓慢的漂移就可能造成两个设备完全失去同步,产生跳变或失真,其可闻效果就是咔嗒声或噗噗声。

二 同步信号简介

音频同步信号基本上有以下三种:时间码、MIDI信号和字时钟。

1.时间码

    运用时间码进行同步是音频领域最常用的方法。大致有三种基本的时间码:SMPTE/EBU时间码、MIDI时间码(MTC)和IEC时间码。其中SMPTE码是NTSC制中采用的时间码,而EBU码是PAL制中采用的时间码。这两种时间码系统中,二者都应用在复杂的视频制作过程中。在声频中SMPTE则更普遍些。MTC是广泛运用在MIDI设备之间的时间码。IEC时间码则是用于R-DAT之中的,较少用到。

(1) SMPTE时间码

    SMPTE时间码是1967年由电影电视工程师协会(美)提出的用于对录像带进行编辑的一种绝对地址码。它记录在录像带上,与视频同步信号有严格的对应关系。SMPTE时间码是一个高频电子数字信号,这个信号由一个时间码发生器产生的一些脉冲流组成。

    SMPTE时间码按记录方式分为纵向时间码(LTC)和场逆程时间码(VTIC)。音频制作中编码时间码的标准方法是利用LTC,它记录在一个开放的声音通道上(通常为最高位置的可用磁迹)。LTC是一种能转变成音频频率的数字信号,所以能记录在音频声轨上。在宽广的带速范围内不论正向或反向LTC都可以从所录磁迹上直接读出。VTIC 和LTC携带同样的信息,但它用在录像带中,解码在可见的图像范围之外,垂直在视频信号中,实际上是在视频信号自身的场消隐时间内编码时间码信息。因为VITC是视频信号的一部分,所以专业录像机在慢动作和暂停工作状态仍能读出时间码,并且可以在任何速度下准确地读出时间码,所以这个附加的便利使录像机上有一个音频或提示用的磁迹,而不需要插入窗口。并且如果设备需要,VITC能转变成LTC。VITC码也有一些缺点:许多VCR系统不能解码,不像LTC能在任何时候录入,VITC必须与视频图像同时记录。

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