最近，作者入手了一臺專業(yè)數(shù)碼錄音機(jī)，用來搭配之前買的一臺AD/DA轉(zhuǎn)換器，打算拿來玩一下黑膠轉(zhuǎn)錄，嘗試在數(shù)碼播放系統(tǒng)以及我的手機(jī)上能聽到這些未發(fā)行過CD唱片的錄音。在網(wǎng)上搜索電子版使用手冊的時(shí)候以及數(shù)碼錄音機(jī)的相關(guān)資訊的時(shí)候才知道，原來數(shù)碼錄音機(jī)出現(xiàn)至今已經(jīng)有60年的時(shí)間，于是我就開始準(zhǔn)備策劃寫這個(gè)關(guān)于數(shù)碼錄音機(jī)發(fā)展60周年的小專題。
數(shù)碼錄音機(jī)的基本構(gòu)造包括，A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器以及存儲載體(有部分甚至自帶錄音話筒，如便攜型的錄音機(jī))。A/D轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)將話筒傳過來的模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)碼音頻信號，再經(jīng)過編碼后記錄在存儲載體里面，實(shí)現(xiàn)了錄音功能。D/A部分則將存儲載體里面的數(shù)碼音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼音頻回放的功能，然后通過監(jiān)聽系統(tǒng)來監(jiān)控錄音的過程與品質(zhì)。這個(gè)基本構(gòu)造從第一臺數(shù)碼錄音機(jī)出現(xiàn)以后從來沒有改變，改變的是A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的性能、存儲載體的形式、周邊配置(如數(shù)碼輸入/輸出接口)、功能以及體積，讓用戶能夠更方便地制作出高品質(zhì)的音樂節(jié)目源。數(shù)碼錄音機(jī)絕大部分應(yīng)用于錄音棚和廣播電臺，用于制作音頻節(jié)目源，只有少數(shù)的數(shù)碼錄音機(jī)應(yīng)用于家用領(lǐng)域。
關(guān)鍵字：麻省理工學(xué)院、貝爾實(shí)驗(yàn)室、Max Vernon Mathews、林肯實(shí)驗(yàn)室TX-0、Expensive Tape Recorder、IBM 704、磁帶載體
要說到數(shù)碼錄音機(jī)的起源，它起源于50年代末60年代初。當(dāng)時(shí)由于晶體管數(shù)碼計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使得計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，可靠性得到提高，而最最重要的是體積大大地縮小，高級計(jì)算機(jī)語言也開始應(yīng)用其中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍更加廣泛，于是，美國電子工程師就開始利用計(jì)算機(jī)作為平臺進(jìn)行數(shù)碼錄音實(shí)驗(yàn)。1957年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的一名電子工程師Max VernonMathews就采用IBM 704計(jì)算機(jī)進(jìn)行改造，進(jìn)行數(shù)碼錄音和回放，并命名為Music I，只能錄制和播放17秒的聲音；1959年，麻省理工學(xué)院的兩名學(xué)生David Gross與Alan Kotok在基于“林肯實(shí)驗(yàn)室TX-0”計(jì)算機(jī)，加上A/D和D/A轉(zhuǎn)換器以及揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)所制作而成，數(shù)碼聲音信息存儲在一條很長的磁帶載體上面，這臺錄音機(jī)在學(xué)校里面進(jìn)行語音收錄的工作。但由于這種錄音機(jī)的造價(jià)高昂，僅僅是開發(fā)TX-0計(jì)算機(jī)就花費(fèi)了3百萬美元，因此被人稱為Expensive Tape Recorder，意思為“昂貴的磁帶錄音機(jī)”。而且受制于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，這種錄音機(jī)的性能還不能滿足對高質(zhì)量音樂錄制的要求，且體積也是非常龐大，根本不可能作為商品出售。
美國麻省理工學(xué)院研發(fā)的“林肯實(shí)驗(yàn)室TX-0”電子計(jì)算機(jī)，是最早期被改裝后應(yīng)用于數(shù)碼錄音和回放的電子計(jì)算機(jī)之一，光從圖片就可以感受得到它有多么大了吧
Max Vernon Mathews是貝爾實(shí)驗(yàn)室的一名電子工程師，同時(shí)也是一名樂手，他在1957年開始就進(jìn)行數(shù)碼錄音和回放的實(shí)驗(yàn)，圖中的他正在使用演奏音樂，并使用錄音系統(tǒng)進(jìn)行錄音
關(guān)鍵字：Thomas Stockham、Soundstream、3M、錄像機(jī)、PCM處理器、索尼，開盤式錄音磁帶、U-Matic盒式錄像帶、16bit/50kHz、16bit/44.1kHz
進(jìn)入60年代末到整個(gè)70年代至80年代初期，這個(gè)時(shí)期數(shù)碼錄音機(jī)的開發(fā)進(jìn)程開始加快，尤其以美國和日本這兩個(gè)國家的表現(xiàn)最為突出。在美國方面，出現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵性的人物，他的名字叫Thomas Stockham。他因?yàn)槭艿紼xpensive TapeRecorder的影響，從1962年開始也采用TX-0計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)碼錄音實(shí)驗(yàn)，因此他在美國被稱之為“數(shù)碼錄音之父”。
Thomas Stockham是美國數(shù)碼錄音技術(shù)上的一個(gè)關(guān)鍵性人物，他受到“林肯實(shí)驗(yàn)室TX-0”的影響后投入到數(shù)碼錄音機(jī)的開發(fā)行列，并于1975年創(chuàng)立SoundStream公司
直到1975年，Thomas Stockham在鹽湖城成立了SoundStream公司，專門制作發(fā)燒級的數(shù)碼錄音機(jī)，用于錄制高品質(zhì)的音樂。1976年推出第一臺實(shí)驗(yàn)型立體聲數(shù)碼錄音機(jī)，數(shù)字音樂規(guī)格達(dá)到16bit/37kHz，并開始嘗試錄制音樂作品。然而，真正用于唱片制作，并被唱片公司取得廣泛認(rèn)可的是1977年開發(fā)的一臺4通道數(shù)碼錄音機(jī)。如著名的發(fā)燒唱片公司Telarc就使用這臺錄音機(jī)錄制了不少著名的唱片專輯。這臺錄音機(jī)采用分體設(shè)計(jì)，存儲部分采用一臺16軌的 Honeywell 5600E磁帶機(jī)改裝而成，內(nèi)部的磁帶部分先后采用Ampex公司的460和466兩種開盤式錄音磁帶，A/D和D/A部分為4通道設(shè)計(jì)。這臺錄音機(jī)在當(dāng)時(shí)的性能是非常的強(qiáng)大，其數(shù)字部分的規(guī)格達(dá)到16bit/50kHz！信噪比和動態(tài)范圍大于90dB！模擬部分(包括輸入和輸出)是直接交連設(shè)計(jì)，頻響能達(dá)到0Hz~21kHz。至于數(shù)碼音頻編輯工作依然需要電腦來完成，因此SoundStream基于DEC公司的PDP 11/60計(jì)算機(jī)開發(fā)了一套編輯軟件以及一個(gè)數(shù)碼音頻界面用于連接錄音機(jī)與電腦。與此同時(shí)，還推出一臺數(shù)碼音頻延時(shí)器，用于連接刻片機(jī)制作黑膠唱片母版。1980年，SoundStream公司被Digital Recording Corporation (DRC)公司合并，變成DRC/SoundStream公司。新公司利用SoundStream的技術(shù)來開發(fā)家用型的錄音機(jī)，可惜的是DRC/SoundStream公司在1985年倒閉，SoundSteam也從此銷聲匿跡。
Thomas Stockham正在調(diào)試他的數(shù)碼錄音機(jī)
除了SoundStream開發(fā)出高素質(zhì)的數(shù)碼錄音機(jī)之外，3M公司在1978年也推出了3M Digital Audio Mastering System母帶級數(shù)碼錄音機(jī)，并有32軌和4軌版本之分，數(shù)字規(guī)格同樣是16bit/50kHz(非真正16bit,通過12bit和8bit的DAC芯片建立成16bit D/A轉(zhuǎn)換)，可以錄音、回放及編輯。它的存儲載體依然是開盤式錄音磁帶。其中，32軌版本采用1英寸(25.4mm)寬度的磁帶，4軌版本則采用1/2英寸(12.7mm)寬度的磁帶。在記錄時(shí)長方面，7200英尺(約2194米)規(guī)格長度的磁帶可以記錄30分鐘的內(nèi)容，9600英寸(2926米)長的磁帶的記錄時(shí)長為45分鐘。它的售價(jià)非常昂貴，32軌版本高達(dá)115000美元，而4軌版本也需要35000美元！這臺錄音機(jī)在1979年開始投入使用，如：A&M Studios、Sound80、Amigo Studios等音樂制作公司成為了首批3M Digital Audio Mastering System的用戶。
著名的3M公司在1978年也推出3M Digital Audio Mastering System母帶級數(shù)碼錄音機(jī)，數(shù)碼規(guī)格與Soundstream公司的一樣
在日本方面，日本工程師所研發(fā)的數(shù)碼錄音機(jī)是基于模擬視頻錄像機(jī)加上PCM處理器而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼錄音，把PCM信號編碼成視頻信號之后再存儲在磁質(zhì)錄像帶里面，而非SoundStream和3M公司的錄音機(jī)那樣直接將PCM信號記錄在磁帶里面。這種數(shù)碼錄音機(jī)的原型機(jī)于1969年由NHK電臺所展示，2通道設(shè)計(jì)，數(shù)字規(guī)格為12bit/30kHz。1972年，DENON公司推出第一臺實(shí)用性數(shù)碼錄音機(jī)—DN-023R，數(shù)字規(guī)格為13bit/47.25kHz，1977年升級為DN-034R，數(shù)字規(guī)格提升至14bit/47.25kHz。而SONY則在1974年設(shè)計(jì)出X-12DTC數(shù)碼錄音機(jī)，數(shù)字規(guī)格為13bit/52kHz。
直到1977年，SONY與NHK合作開發(fā)出PAU-1602數(shù)碼錄音機(jī)，數(shù)字規(guī)格達(dá)到16bit/44.1kHz，這臺錄音機(jī)采用了SONY的3/4英寸(0.75英寸)磁帶寬度的U-Matic盒式錄像帶作為存儲載體，也意味著數(shù)碼錄音機(jī)的載體體積得到大幅度地縮小。同年，SONY又推出全球第一臺商品化的PCM-1家用型PCM處理器，數(shù)字規(guī)格為16bit/44.1kHz，當(dāng)時(shí)的日本定價(jià)為480000円，折合人民幣接近3萬元。而1981年推出的便攜型PCM-F1數(shù)碼錄音機(jī)(定價(jià)250000円，現(xiàn)折合人民幣約1.3萬元)則采用尺寸比U-Matic盒式錄像帶體積更小的1/2英寸(12.7mm)磁帶寬度的Betamax盒式錄像帶，進(jìn)一步地縮小了錄音機(jī)和存儲載體的體積。
ADDA部分為四通道設(shè)計(jì)，數(shù)碼規(guī)格方面達(dá)到16bit分辨率和50kHz采樣率，超過了CD的規(guī)格
Soundstream數(shù)碼錄音機(jī)的存儲部分，采用Honeywell 5600E磁帶機(jī)改裝而成
此外，Panasonic、SANYO、JVC、HITACHI等日系公司都推出自己的數(shù)碼錄音機(jī)。但論性能而言，最有代表性的當(dāng)屬有SONY公司先后用于CD唱片母版制作的三款專業(yè)級數(shù)碼錄音機(jī)，分別是PCM-1600(1978年推出，數(shù)字規(guī)格為16bit/44.056kHz)、PCM-1610(1980年推出，數(shù)字規(guī)格為16bit/44.1kHz)和PCM-1630(1985年推出，數(shù)字規(guī)格為16bit/44.1kHz)，然后搭配經(jīng)過改良的BVU-800DA、VO-5850DA、VO-5850PDA、DMR-2000、DMR-4000等錄像機(jī)進(jìn)行錄音，記錄載體依然采用U-Matic盒式錄像帶。特別是PCM-1610和PCM-1630系統(tǒng)，它們一度成為CD母版制作的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，DG、DECCA、Archiv、Telarc、EMI等唱片公司都采用這個(gè)系統(tǒng)來制作它們的CD唱片母版。
值得一提的是，CD唱片版本的錄音因?yàn)镃D格式的制定，只能將16bit50kHz的數(shù)字規(guī)格以非整倍數(shù)采樣率轉(zhuǎn)換的方式轉(zhuǎn)換成16bit 44.1kHz，因此CD版本會對音質(zhì)有一定的受損
Telarc黑膠唱片的唱片封套上面都有SoundStream公司的LOGO
Telarc這張著名的“火鳥”就是使用SoundStream公司數(shù)碼錄音機(jī)錄制的專輯之一，黑膠唱片上面有Digital的標(biāo)識
除了針對專業(yè)領(lǐng)域，SONY也針對家用市場先后推出了三款PCM處理器，分別為PCM-501ES、PCM-601ES和PCM-701ES，搭配家用型的Betamax錄像機(jī)進(jìn)行錄音和回放。不過，這些機(jī)器的定價(jià)在當(dāng)時(shí)是很少數(shù)人才能擁有的東西。
關(guān)鍵字：SONY、Panasonic、Philips、Studer、Mitsubishi、24bit/48kHz
進(jìn)入80年代之后，出現(xiàn)了一種大家最熟悉的全新數(shù)碼音樂載體，那就是CD光盤。CD光盤的出現(xiàn)逐步地成為主流的數(shù)碼音樂存儲載體。與此同時(shí)，CD-R/CD-RW(1989年推出)這些可刷寫光盤的出現(xiàn)也成為了新一代的數(shù)碼錄音機(jī)。然而，在這個(gè)新舊交替的年代，磁帶錄音機(jī)進(jìn)入了最后的輝煌與瘋狂，而SONY無疑成為這個(gè)年代的霸主！
對于數(shù)碼磁帶錄音機(jī)的輝煌，DASH格式錄音機(jī)可謂是磁帶式數(shù)碼錄音機(jī)當(dāng)中最輝煌的產(chǎn)物，也是最后采用開盤式磁帶的大型數(shù)碼錄音機(jī)。它從1981年開始推出，直到2006年才全面停產(chǎn)，歷經(jīng)25年時(shí)間！DASH格式數(shù)碼錄音機(jī)全部應(yīng)用于專業(yè)錄音室，用于錄制高質(zhì)量的音樂節(jié)目或者數(shù)字母帶。DASH是Digital Audio Stationary Head的縮寫，中文翻譯為“數(shù)字音頻固定磁頭”。DASH格式由SONY、Panasonic以及東京電聲公司在80年代初期聯(lián)合制定，生產(chǎn)廠商有SONY、Studer、Mitsubishi和TASCAM共四家。
DASH格式數(shù)碼錄音機(jī)最少的有2軌，如SONY PCM-3402、PCM-3202、Studer D820x。最多的是48軌，如SONYPCM-3348、SONY PCM-3348HR、Studer D820和D827。在數(shù)字規(guī)格方面，最低的能支持16bit/44.1kHz，最高的能支持24bit/48kHz。
在存儲磁帶方面，2軌版本的DASH錄音機(jī)使用1/4英寸(6.35mm)寬的磁帶，24和48軌版本DASH錄音機(jī)使用1/2英寸(12.7mm)寬的磁帶。而且DASH錄音機(jī)所用的磁帶都是專用的磁帶，不能直接使用模擬開盤機(jī)的磁帶。這些DASH格式的磁帶都由專門的廠商制作，除了SONY使用自己制作的DASH格式磁帶外，其他公司生產(chǎn)的DASH錄音機(jī)所用的磁帶都來自3M、Ampex以及EMTEC這三家公司。不過，DASH格式數(shù)碼錄音機(jī)的價(jià)格非常昂貴，配件和磁帶都是昂貴的，以素有“解析力之王”的SONY PCM-3348HR為例，它在當(dāng)年的定價(jià)高達(dá)250000美元!(現(xiàn)折合人民幣將近170萬元)僅僅是磁頭就需要2萬美元！
PCM-1630 PCM處理器（中間）和DMR-4000錄音機(jī)（底部）曾經(jīng)成為CD母版制作的標(biāo)準(zhǔn)
除了DASH格式錄音機(jī)外，DAT(Digital Audio Tape)錄音機(jī)也是數(shù)碼錄音發(fā)展史上一個(gè)重要的名字，由SONY主導(dǎo)開發(fā)，并于在1987年推出，直到2005年全面停產(chǎn)，歷經(jīng)18年，生產(chǎn)廠商主要以日系品牌為主。DAT錄音機(jī)的出現(xiàn)是用于取代模擬磁帶錄像機(jī)+PCM處理器所組成的錄音系統(tǒng)。DAT錄音機(jī)采用體積更小的盒式數(shù)碼錄音帶(外觀跟常見的錄音帶差不多大小)，其磁帶寬度為0.15英寸(3.81mm),可以錄制120~180分鐘的音樂，其數(shù)碼規(guī)格最高可以支持16bit/48kHz。
DAT錄音機(jī)的銷售主要是面向?qū)I(yè)領(lǐng)域，其中以錄音室、唱片公司的應(yīng)用最為廣泛，很多唱片公司都將大量的母帶轉(zhuǎn)為DAT帶進(jìn)行存儲，甚至直接采用DAT錄音機(jī)來制作CD唱片母帶。如SONY PCM-2000、PCM-2500、PCM-7010、PCM-7030、PCM-R500等型號都是專業(yè)錄音棚里面最常見的產(chǎn)品。此外，DAT錄音機(jī)也有家用型產(chǎn)品。隨著DAT錄音機(jī)的家用化和小型化，大家都希望能通過手中的DAT錄音機(jī)復(fù)制別人手中的CD唱片，或者DAT錄音帶，從而降低音樂的購買成本。只是廠商們早早就知道這個(gè)問題，因此出于對音樂版權(quán)保護(hù)的問題，DAT錄音帶僅允許復(fù)制一次。盡管做出這樣的措施，依然受到唱片公司的抵制，從而影響了DAT錄音機(jī)在家用領(lǐng)域的發(fā)展。
Denon的第一臺數(shù)碼錄音機(jī)DN-023R，于1972年推出，采用錄像機(jī)+PCM處理器的結(jié)構(gòu)組成
SONY PCM-F1數(shù)碼錄音機(jī)，采用體積更小的Betamax錄像帶來作為存儲載體
（未完待續(xù)）
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