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发表于 2004-6-17
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数字音频是指使用脉冲编码调变、数字信号来录音。其中包含了数字模拟转换器(DAC)、模拟数字转换器(ADC)、贮存以及传输。实际上，是因为相对于静电模拟的离散时间及离散程度的模拟方式才被称作"数字"。这个现代化的系统以微妙且有效的的方式，来达到低失真的存储、补偿及传输。
数字音频计算机数据的存储是以0、1的形式存取的，那么数字音频就是首先将音频文件转化，接着再将这些电平信号转化成二进制数据保存，播放的时候就把这些数据转换为模拟的电平信号再送到喇叭播出，数字声音和一般磁带、广播、电视中的声音就存储播放方式而言有着本质区别。相比而言，它具有存储方便、存储成本低廉、存储和传输的过程中没有声音的失真、编辑和处理非常方便等特点。
所以数字音频是一种利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩或播放的技术，它是随着数字信号处理技术、计算机技术、多媒体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段。数字音频的主要应用领域是音乐后期制作和录音。
在音频领域常见的数字音频技术大致分为以下几类：
杜比环绕
杜比环绕是原来杜比多声道电影模拟格式的消费类版本。在制作杜比环绕声轨时，4个声道——左、中、右和环绕声道的音频信息经矩阵编码后录制在两路声轨上。这两路声轨可以由立体声格式的节目源如录像带及电视广播节目所携带并进入到家庭，经解码后原有4个声道的信息得以还原并产生环绕声。成百上千的家庭录像带以及许多电视节目是经杜比环绕编码的。”杜比环绕作为最初级的环绕声标准，提供了4个声道的环绕声支持，目前已经很少有应用。
杜比定向逻辑II
杜比定向逻辑II是一种改进的矩阵解码技术 ，在播放杜比环绕格式的节目时它拥有更佳的空间感及方向感。对于立体声格式的音乐节目，它可以营造出令人信服的三维声场，并且是将环绕声体验带入汽车音响领域的理想技术。传统的环绕声节目与杜比定向逻辑II解码器完全兼容，同样也可以制作杜比定向逻辑II编码的节目（包括分离的左环绕/右环绕声道）来发挥其还音的优势（杜比定向逻辑环绕声解码器兼容杜比定向逻辑II编码的节目）。
杜比数字
杜比数字（Dolby Digital）是杜比数字（AC-3）音频编/解码技术在DVD及DTV这类消费类格式的应用。在不断的发展普及过程中，Dolby Digital最终定型为5.1声道模式，这也是目前大多数家庭影院或者PC多媒体桌面影院所支持的标准。杜比数字能够提供了五个全频带声道，其中包括左、中、右屏幕声道，独立的左环绕及右环绕声道以及一个独立的用于增强低音效果的“.1”声道，而中置声道很多时候也被用于强化对白，而环绕声道主要用于营造整体声场的立体感。Dolby Digital首先被应用于电影音效，以5.1格式预先录制合成好的音频资料被储存在胶片齿孔的间隙中。而后Dolby Digital又被应用在DVD影碟中，成为家庭影院系统的组成部分。就目前的市场形式而言，它已经成为应用面最为广泛的环绕音频标准，大部分DVD节目都支持这个最基本的环绕音频格式。
DTS
Dolby Digital是将音效资料储存在胶卷上齿孔的中间，因为空间的限制所以必须采用大量压缩的模式，所以也牺牲了部分的音质。而杜比实验的竞争对手DTS公司，则想办法将音轨单独放置在另外的存储设备中（通常是CDROM），然后再与影像同步。这样做的好处之一就是方便影院更换不同的语言版本，同时在使用时也更加便捷，音色效果更出色。在DVD影碟问世后，Dolby Digital和DTS先后成为两大主流音频格式，而后者在DVD上能够拥有1536Kbps的资料流量，与Dolby Digital（AC-3）一般384Kbps至448Kbps的流量相比较，优势不言而喻。即使将AC-3拉到极限的640Kbps，DTS还是强过1倍有馀。这使得DTS能较Dolby Digital听到更多的声音细节，音响效果更加出色。不过由于DTS需要占用影碟上大量的数据空间，所以一般单张DVD-5制式的影碟较少支持DTS音轨。
DTS-ES
新一代的DTS-ES标准和Dolby® Digital Surround EX一样，也加入了对6.1的支持。与Dobly Digital EX不同的是，DTS-ES系统中的后中置是独立的，而非合成的。所以DTS-ES才是真正的6.1系统，DoblyDigital EX只是一个5.1系统的声道扩展而已。DTS-ES分为DTS-ES分离6.1及矩阵6.1两种。当DTS-ES分离6.1解码时，解码器将DTS信号的核心部分与扩展部分作为一个整体考虑，利用算术减法可恢复出环绕左/右声道，环绕中置（又称背环绕中置）是直接解码而得，因此可产生完全分离的6.1声场。而矩阵6.1解码时只考虑信号的核心部分，忽略了扩展部分，但由于采用了DTS的专利后处理ES矩阵模块，仍然能产生6.1“扩展环绕”声场。从这里可以看出，ES的两种解码方式是有差异的。目前支持Dobly Digital EX的DVD影碟节目相对较多，而支持DTS ES的影碟则屈指可数。
THX
THX本来是由美国好莱坞的卢卡斯电影公司在80年代初开发和推广的电影院用音响系统专业标准的名称。因为该标准是在卢卡斯电影公司1972年制作的名片《星球大战》的70mm宽银幕、6声道伴音系统的基础上，由公司技术总监汤姆逊·霍尔曼花费了两年时间分析电影院的音响效果不如录音棚的原因，最后完善了上述音响系统，并且在美国各电影院推广。使之成为美国各影院的音响标准。于是这种电影伴音标准就得到了人们的公认，成为电影界的一种规格。因为该标准及系统技术系由汤姆逊通过实验制定的，故命名为“Tomison Holman's experiment”标准，缩写为“THX”标准。相应的音响系统称为“THX系统”。用这种音响系统，可使电影院的声音效果达到录音棚的水平。
如今dsp技术已经如此成熟，在电脑上写个函数就可以做个数字滤波器……采样方面dsd技术已经几乎征服了从业人员的耳朵...重放技术更不用说，从单声道到立体声再到环绕声，如今还有全景声，似乎耳朵已经爽到爆炸了……那么我们还能做出哪方面的发展和创新？技术能否还能继续带领艺术发展？
信号分离(source separation)
这个名词涉及到一系列复杂的运算，这里我简单定义它的理想化结果应该是能将一个出版级的音频文件分离为给混音师之前的分轨， 但是目前的技术分离出的音轨肯定会或多或少混有其他音轨的成分。那么拿到了所有的分轨之后能用来做什么？我觉得有两点应用。第一是扒带，现在的技术扒单音基本一点问题都没有，这一点相对容易实现，因为算法对噪音是有一定的容错性的。第二是采样或者Loop，这一点较难实现因为分离出的音轨能不能用取决于制作人以及他的这首作品是否能接受这样的音质。
物理建模(physical modeling)
物理建模指的是将一个乐器的物理发声原理转换为一个激励信号经过一个复杂系统的数学模型。对于音乐制作领域，它的应用主要在于虚拟乐器(Virtual Instrument)软件这一块。抛开合成器不谈，对于一款虚拟乐器产品的评价主要在于它的仿真度以及软件的使用便捷性上。 现在的主流虚拟乐器产品都是基于采样的，采样的特点是它可以记录一件乐器从发声开始到结束的完整过程，缺点则是这个过程是无法进行任何更改的。基于这样的特点，基于采样的产品在模拟任何非持续发声的乐器上都是非常合适的，但是对于吹奏和弓弦等持续发声的乐器的模拟就会差很多，而这些则是物理建模的长处，因为它可以实时的调整气息或者弓的力度角度等参数，更符合真实演奏的场景。物理建模的特点在于它参数的可调性或者说声音的可塑性，但对于非持续发声乐器，从产品的角度考虑来说这一点并不会让它超越基于采样的产品，因为现今的制作人要求的是拿来就能用的东西，没有人有精力把所有参数研究个遍，最多是进行些微调，预置才是王道。所以物理建模并不会完全颠覆目前的产品。最后要说的是基于采样和物理建模的产品并不是完全对立的，例如目前的虚拟吉他对于推弦和揉弦都是通过变调的方式处理的，这样的真实性当然有折扣，如果物理建模的技术能发展到对这些技法建模，那么整个吉他产品会变的更好。
抛开音乐制作这个领域，物理建模的开山鼻祖Julius Smith曾提到：“仿真不是最终目的，通过它让我们更加接近声音的本质才是。”
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