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实现终极音轨
内容导读:
实现终极音轨
今天的娱乐节目观众变得富有鉴赏力了。任何东西,只要它们不是故事片中从未看过的情节场面以及电视节目、音乐录像、甚至商业广告中极具吸引力的特效,观众就不会满意。几年前还令他们兴奋的东西,现在已经提不起他们的兴趣了。
  不过,导演们认识到:令人兴奋的画面需要令人兴奋的声音。声音工程师无法通过固定式录音设备获得《黑客帝国2》(TheMatrixReloaded)中摩托车追逐等场面中逼真的声音。因此,在过去几年,他们已经从灵敏而庞大的DAT(数字录音带)和卷带式录音机转到基于硬盘的便携式录音机。1997年,Zaxcom公司生产了第一种这类商品化的数字便携式硬盘录音机,即Deva。
  在作为真正便携式设备发挥作用的过程中,Deva遭遇了最严酷的环境。在振动和加速方面,声音工程师曾在过山车上使用Deva;在海拔高度方面,他们曾把Deva带到了珠穆朗玛峰顶端;在重力加速度方面,他们曾在喷气式飞机上使用它;在高温方面,他们曾把它带到沙漠中,该设备烫得让人不敢碰。另外,Deva经常在澳大利亚内地使用,红色的微尘充满了录音机的每道缝。Deva密封的闪存/硬盘录音系统能承受专业外景录音机必须承受的各种湿度、运动和灰尘。

图1,CSI:Miami现场的一名声音合成人员把固定式麦克风和无线麦克风连接到DevaII录音设备。
  Deva能在任何环境中连续存储多声道的优质音频数据(见图1)。它能在0至120°F的温度范围内工作,并在150g的重力加速度下录音,并且不丢失任何声音。即便声音工程师把该设备掉在了人行道上或以粗暴的方式对待它,他们也决不可能损失一天的工作成果。这种超级可靠性源于该设备的存储器设计,它结合了固态存储器、可靠的硬盘、多种海量存储选件。
  硬盘录音机等其它系统则是把声音直接录制到可移动媒介,比如DVD-RAM或ORB盘(外壳为硬盒的移动硬盘)。然而,这些系统依赖于消费级媒介,缺乏作为主要控制格式所必需的可靠性。而且,消费型摄像机中的小格式1.5GBDVD光盘的数据容量不足以保存一整天的制作录音,后者每天能产生10GB音频文件。
  虽然Deva在音频专业人士当中已经取得了很大的成功,但是观众和电影制片商始终需要更令人兴奋的音效和视觉效果,这就要求效果制作设备市场必须借助快速的产品发展周期来保持创新。操作人员需要更多的声道、更大的存储容量、更多功能、更耐用的用户界面。由于海量存储和DSP技术领域的发展,以及一些创新的工程技术,Zaxcom公司借助该设备的最新型号DevaV(见图2)使这此需求得到了满足。

图2,DevaV包括一个内置硬盘、一个可选的DVD刻录机,以及一个支持其它海量存储设备的FireWire接口。TMS320C6713控制着包括全彩触摸屏图形用户接口在内的所有这些外设的操作。
  把数据同时写入三张盘
  Deva10声道专业录音机重量仅为2.27kg,配备一个80GB硬盘,能以高达200kHz的录制速率保存几天的制作录音。而且,它可以同时录制和播放,并且一个基于DSP的混合器可以混合任何输入组合,产生任何输出组合。
  Deva把录音同时传输到一个内部硬盘,一个可选的内部DVD/CD刻录机,以及一个用于远程备份的外部FireWire驱动器。每个存储部件可以具有不同的文件格式和采样率,并且所有三个部件可以不同于原始采样率。对于后期制作要求,这种转换通常是必要的。例如,电视电影(把帧频从电影摄影机速率改变为电视需要的速率)可能需要48.048kHz的文件,而一个Protools声音编辑系统可能需要48kHz的相同音频文件。在输出方面,Deva能以8kHz-200kHz之间的任何采样率来生成模拟信号,甚至包括当摄影机由于特效需要而以非标准速度工作时所必需的定制采样率。
  在数据存储方面,该设备接受标准的5.25英寸DVD和CD-ROM光盘,并且典型的一天录音量可以轻松地保存在一张每面4.7GB的DVD-RAM光盘上。该设备支持FAT16、FAT32和UDF格式,因此它创建的这些盘在Mac电脑和PC上都可读,不需要第三方驱动程序。在数年的现场测试期间,Zaxcom的工程师们发现:移动媒介驱动器的可靠性比密封式硬盘低很多。因此,Deva的机械设计使用户在驱动器沾了灰尘或水汽的情况下,能在几分钟内换掉内部DVD刻录机。

图3,所有模拟输入和输出都经过TMS320C6713上的McASP端口,该DSP还提供一个连接到某存储器的方便而快速的接口,如果Deva的内部硬盘暂时停止工作,那么必须利用该存储器来缓存数据。这样,硬盘就可以保护自己不受危险工作条件的影响,从而防止数据丢失或对驱动器磁头的物理损伤。
  对于声音工程师,一项关键规格就是I/O线的数量(见图3)。DevaV供应10路模拟输入、8路数字输入、8路模拟输出和8路数字输出。该系统依靠德州仪器公司TMS320C6713浮点DSP上的McASP(多声道音频串口)来处理模拟I/O。McASP通过DSP来输送32路音频I/O,不需要外部硬件。
  在该设计中,McASP接收来自8路AES数字输入以及10条模拟声道的数据,这些模拟声道来自5个sigma-deltaADC,这些ADC以200kHz的速率采样,并把动态范围和SNR都规定为123dB。8条模拟声道用于麦克风,因此配备麦克风前置放大器和48V幻象电源。一个额外的ADC接收来自摄影机的音频监视信号,它经常作为刮碟混音(一个简单的音轨,为导演在每天的拍摄结束后观看的毛片伴音)。其余声道配合一个内置的“slatemike”,这种麦克风使操作者能够制作实时语音注释,比如“第一个镜头的第一场”,作为每个音频文件的前缀。
  无需FPGA
  DevaV能把来自串行ADC的音频信号直接送到硬盘,但它的前身却必须解串并缓存音频数据,并把它们加载到DSP的数据总线上。这项工作需要一块FPGA,这不仅增加了系统功耗,而且明显延长了总开发时间。DevaV的C6713目前执行所有这些任务。它还提供256kB内存来进行重要的音频处理,因此消除了DSP和外部存储器之间的瓶颈。DSP连接到256MB SDRAM,设计者通过处理器的EMIF(外部存储器接口)端口把该存储器直接连到处理器
今天的娱乐节目观众变得富有鉴赏力了。任何东西,只要它们不是故事片中从未看过的情节场面以及电视节目、音乐录像、甚至商业广告中极具吸引力的特效,观众就不会满意。几年前还令他们兴奋的东西,现在已经提不起他们的兴趣了。
  不过,导演们认识到:令人兴奋的画面需要令人兴奋的声音。声音工程师无法通过固定式录音设备获得《黑客帝国2》(TheMatrixReloaded)中摩托车追逐等场面中逼真的声音。因此,在过去几年,他们已经从灵敏而庞大的DAT(数字录音带)和卷带式录音机转到基于硬盘的便携式录音机。1997年,Zaxcom公司生产了第一种这类商品化的数字便携式硬盘录音机,即Deva。
  在作为真正便携式设备发挥作用的过程中,Deva遭遇了最严酷的环境。在振动和加速方面,声音工程师曾在过山车上使用Deva;在海拔高度方面,他们曾把Deva带到了珠穆朗玛峰顶端;在重力加速度方面,他们曾在喷气式飞机上使用它;在高温方面,他们曾把它带到沙漠中,该设备烫得让人不敢碰。另外,Deva经常在澳大利亚内地使用,红色的微尘充满了录音机的每道缝。Deva密封的闪存/硬盘录音系统能承受专业外景录音机必须承受的各种湿度、运动和灰尘。

图1,CSI:Miami现场的一名声音合成人员把固定式麦克风和无线麦克风连接到DevaII录音设备。
  Deva能在任何环境中连续存储多声道的优质音频数据(见图1)。它能在0至120°F的温度范围内工作,并在150g的重力加速度下录音,并且不丢失任何声音。即便声音工程师把该设备掉在了人行道上或以粗暴的方式对待它,他们也决不可能损失一天的工作成果。这种超级可靠性源于该设备的存储器设计,它结合了固态存储器、可靠的硬盘、多种海量存储选件。
  硬盘录音机等其它系统则是把声音直接录制到可移动媒介,比如DVD-RAM或ORB盘(外壳为硬盒的移动硬盘)。然而,这些系统依赖于消费级媒介,缺乏作为主要控制格式所必需的可靠性。而且,消费型摄像机中的小格式1.5GBDVD光盘的数据容量不足以保存一整天的制作录音,后者每天能产生10GB音频文件。
  虽然Deva在音频专业人士当中已经取得了很大的成功,但是观众和电影制片商始终需要更令人兴奋的音效和视觉效果,这就要求效果制作设备市场必须借助快速的产品发展周期来保持创新。操作人员需要更多的声道、更大的存储容量、更多功能、更耐用的用户界面。由于海量存储和DSP技术领域的发展,以及一些创新的工程技术,Zaxcom公司借助该设备的最新型号DevaV(见图2)使这此需求得到了满足。

图2,DevaV包括一个内置硬盘、一个可选的DVD刻录机,以及一个支持其它海量存储设备的FireWire接口。TMS320C6713控制着包括全彩触摸屏图形用户接口在内的所有这些外设的操作。
  把数据同时写入三张盘
  Deva10声道专业录音机重量仅为2.27kg,配备一个80GB硬盘,能以高达200kHz的录制速率保存几天的制作录音。而且,它可以同时录制和播放,并且一个基于DSP的混合器可以混合任何输入组合,产生任何输出组合。
  Deva把录音同时传输到一个内部硬盘,一个可选的内部DVD/CD刻录机,以及一个用于远程备份的外部FireWire驱动器。每个存储部件可以具有不同的文件格式和采样率,并且所有三个部件可以不同于原始采样率。对于后期制作要求,这种转换通常是必要的。例如,电视电影(把帧频从电影摄影机速率改变为电视需要的速率)可能需要48.048kHz的文件,而一个Protools声音编辑系统可能需要48kHz的相同音频文件。在输出方面,Deva能以8kHz-200kHz之间的任何采样率来生成模拟信号,甚至包括当摄影机由于特效需要而以非标准速度工作时所必需的定制采样率。
  在数据存储方面,该设备接受标准的5.25英寸DVD和CD-ROM光盘,并且典型的一天录音量可以轻松地保存在一张每面4.7GB的DVD-RAM光盘上。该设备支持FAT16、FAT32和UDF格式,因此它创建的这些盘在Mac电脑和PC上都可读,不需要第三方驱动程序。在数年的现场测试期间,Zaxcom的工程师们发现:移动媒介驱动器的可靠性比密封式硬盘低很多。因此,Deva的机械设计使用户在驱动器沾了灰尘或水汽的情况下,能在几分钟内换掉内部DVD刻录机。

图3,所有模拟输入和输出都经过TMS320C6713上的McASP端口,该DSP还提供一个连接到某存储器的方便而快速的接口,如果Deva的内部硬盘暂时停止工作,那么必须利用该存储器来缓存数据。这样,硬盘就可以保护自己不受危险工作条件的影响,从而防止数据丢失或对驱动器磁头的物理损伤。
  对于声音工程师,一项关键规格就是I/O线的数量(见图3)。DevaV供应10路模拟输入、8路数字输入、8路模拟输出和8路数字输出。该系统依靠德州仪器公司TMS320C6713浮点DSP上的McASP(多声道音频串口)来处理模拟I/O。McASP通过DSP来输送32路音频I/O,不需要外部硬件。
  在该设计中,McASP接收来自8路AES数字输入以及10条模拟声道的数据,这些模拟声道来自5个sigma-deltaADC,这些ADC以200kHz的速率采样,并把动态范围和SNR都规定为123dB。8条模拟声道用于麦克风,因此配备麦克风前置放大器和48V幻象电源。一个额外的ADC接收来自摄影机的音频监视信号,它经常作为刮碟混音(一个简单的音轨,为导演在每天的拍摄结束后观看的毛片伴音)。其余声道配合一个内置的“slatemike”,这种麦克风使操作者能够制作实时语音注释,比如“第一个镜头的第一场”,作为每个音频文件的前缀。
  无需FPGA
  DevaV能把来自串行ADC的音频信号直接送到硬盘,但它的前身却必须解串并缓存音频数据,并把它们加载到DSP的数据总线上。这项工作需要一块FPGA,这不仅增加了系统功耗,而且明显延长了总开发时间。DevaV的C6713目前执行所有这些任务。它还提供256kB内存来进行重要的音频处理,因此消除了DSP和外部存储器之间的瓶颈。DSP连接到256MB SDRAM,设计者通过处理器的EMIF(外部存储器接口)端口把该存储器直接连到处理器
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来源:EDN电子设计技术 作者:Howy Stark 时间:2005/9/2 13:32:00
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