Mona

来自：centrmus

Mona――将音乐变成数字母带的捷径
Mona是迄今为止Echo音频工作站产品系列中档次最高的产品。大家知道，一个厂家的最高档产品通常都会体现该厂家的最高技术水准，Mona的品质再次向人们证实了这一点。在产品的设计上，Mona集中了其同系统产品的诸多优点，包括Layla、Gina和Darla，这些产品上的功能在Mona身上得以完美再现，一台Mona足以成为专业数字录音棚的核心。
Mona的设计师在赋予这一产品优异性能的同时，并没有让人觉得这一产品的价格高不可攀；恰恰相反，Mona的价格适中，一般人都可以接受。如果您要从零开始建一个数字录音棚，您可以先把Mona买回来，作为您的第一套数字录音设备，其专业的品质完全可以胜任最严格的录音任务。Mona的设计师是这样考虑的……
我们从最新一代24-bit/96KHz转换器着手，使Mona在输入和输出端都具有最安静，最精确的115dB动态范围。
我们给了Mona适用性最强的输入端子：使用独特的插座，既能用于卡农头，也能用于大二芯、大三芯插头，既适用于麦克风的+4dBu平衡线路输入也能接受电吉他等乐器的高阻输入。转换器有超低噪音性能的数控增益电路，Mona设置了模拟削顶控制，面板上有输入电平表，能根据不同的输入类型自动改变增益。
在任何录音系统中麦克风前置放大器是最受关注的部件，Mona配备了4组具有杰出性能的单片集成放大器，干净而透明，能适用于任何麦克风录音。非常低的噪音和失真，优越的带宽和动态范围。电路中选用的激光刻制精密电阻保证了元件的通用性，特制的变压器保证了高频和射频的指标，带幻像电源。
不仅如此，因为麦克风前置放大器直接与A/D转换器的输入相接,不会引进任何其他部件或电缆带来的噪音和失真，前置放大器的输出规格倍受调音台制造厂家好评。通常拾取原声的方法是从调音台的通道插入点引出非平衡信号，它太容易检拾杂音，较好的录音设备都采用平衡方式。还有一种方法是通过整个调音台引出原声，不但增加了噪音和失真，而且无法分隔开音轨，即便使用高质量的外置放大器也必须用电缆连接，信号要额外经过录音机的输入电路而打折扣。可见Mona采取的方案无疑是相当优秀的。
Mona的6个输出有多种连接方式可供选择。低噪音，低失真的耳机放大器在面板上设有插座和音量控制，可以监听1/2通道，对深夜还要工作的音乐家特别适用。后板上6个卡农口提供分别的平衡输出，可以直接连接监听或其他高质量的模拟设备。对于不很专业的用户，同样可以在RCA插座上得到-10dBV电平的全部输出，以适应“消费”水平的其他设备。
为专业录音棚准备了许多功能的同时，Mona没有忽略独立使用的情况。ADAT光缆或S/PDIF（同轴或光缆）提供了数字输入/输出。使用数字接口的同时也可以用全部模拟轨，总的录音轨数可达到26轨（4模拟输入，6模拟输出，8 ADAT输入和8 ADAT输出）。与其他数字设备通过字时钟或一个数字接口同步，通过PCI卡上的Esync端子与Echo其他24-bit产品同步。
以上各点足以与录音棚里最优秀的数字设备媲美，特别值得一提的是Mona为你提供了音乐与数字世界间的最短路径，使您可以在弹指一挥间，将自己的音乐变成数字母带
如今许多声卡用24-bit精度和96KHz采样率录音，多轨录音和编辑软件内部使用32-bit或更高的精度处理。然而CD唱片的标准仍旧维持16-bit/44.1KHz，数字音频工作站的用户不免经常要把24-bit的文件转变成16-bit的规格。

比特（bit）精度
精度用音频采样幅度的比特数来表示。每一比特相对6dB幅度信息，多一个比特就多表现6dB的幅度。全部比特数目也称比特深度，表现的整个幅度信息就是动态范围。

动态范围
能够被记录的最安静到最响亮幅度之间的差异就是动态范围。范围的大小是由用来记录幅度的比特数决定的。比特数增加，动态范围就变大，能够记录更安静和更响亮的声音。16-bit的信号有96dB动态；20-bit的信号有120dB动态；24-bit的信号有144dB动态。这是说的信号，噪声怎样计算呢？全部模拟系统都有固有的噪声，与信号混在一起；而数字系统没有系统噪声，相当于模拟噪声的是量化误差，听起来差不多，每个比特可能产生不大于6dB的数字噪声。

量化误差
每个比特表述幅度范围中的一段距离，有一个门槛决定它是0或1，非此即彼。这样处理的结果，把原来连续变化的模拟波形变成了台阶形状，台阶的“顶面”又是平顶。数字信号就是这样表示模拟波形的，这些多出来的人为台阶就是量化误差。尽管它们很小（最小为1比特），又很密（由采样率决定），但客观存在，而且能引发颗粒状，噪声一样的声音。
解决问题的方案之一是增加比特数，使每一个台阶和下一个台阶之间的高度差变小，更接近连续曲线的形状。所以24-bit采样率的音质比16-bit为高。
但是把24-bit变成16-bit精度的时候，数字噪声是否会变大？这是一个复杂的问题。

抖动
简单说来，抖动（Dithering）就是把宽带噪声加到数字信号上。你一定会觉得奇怪，我们去除噪声还来不及，为什么要加噪声？而且是为了声音更好？
这真是一宗交易。引进低电平的“咝”声噪声能够降低量化误差引起的数字噪声，减少数字失真。有一点“以毒攻毒”的意思。
抖动加一个幅度到全体数字样本上，迫使低幅度的信号上升到下一个门槛。新的幅度信号表现了原采样信号与抖动噪声之和。低电平的比特都被抖动噪声填充，它们处于24比特的最低位。当24-bit变成16-bit的时候正是从最低位这头剪切的，抖动的结果保存下来更多的原信号。
还可以举两个例子做辅助说明。首先我们想象透过一只自行车轮子看景物，我们把车条比作数字噪声，景物比作音频信号。轮子静止的时候我们可以清楚地看到车条，轮子后面的景物则被车条挡掉了一些。当轮子转动起来的时候车条虽然依然存在，但它变得模糊了，轮子后面的景物能看得更清楚了。轮子的转动就等于我们讲的抖动，结果让我们更清楚地听到音频信号。尽管噪声仍存在，我们的脑子更满意抖动过的信号。
再一个例子想象澡盆中放满了泡沫浴液，泡沫表示24-bit音频信息的高16位,底下的水则表示低8位，这里也存有一部分音频信息。我们在澡盆里搅动，让一部分水变成泡沫升上来，它们所携带的信息也就融合在原来的“泡沫”中了。搅动就代表“抖动”，搅出来的泡沫中虽然也包含些噪声，但更多的保留了信息。减少到16-bit时去掉低8位，等于把泡沫底下的水放掉，这时绝大部分信息都能保存下来了。
最后再谈谈为什么加了噪声反而更好。录音中总是尽量要提高信噪比，希望捕获的信号比固有的噪声越多越好。加进噪声似乎会降低信噪比，这只说对了一半。因为用于抖动的噪声处于人类听觉范围的边缘，而大部分处于可听范围内的音频信号信噪比反而得以提高。

结论
只有从高比特向低比特转换时才需要抖动，相同的精度就不需要。而且如果你的录音中不包含特别安静的部分，就是从高比特向低比特转换也不需要抖动。因为可以被听到的量化误差只出现在低幅度部分，因为低比特的量化误差造成较宽的方波，相对模拟信号的失真就大。如果整个录音的音量都高，量化误差基本听不到。抖动处理应用了复杂的，相当占用CPU资源的算法，对一些较慢的机器，也许离线处理比在线实时处理更安全。