[摘 要] 通過了解人類聽力范圍，并選擇將模擬音頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字音頻信號的兩個重要參數(shù)的技術(shù)指標，設(shè)計符合檔案館音頻資源保護的音頻數(shù)字化模塊系統(tǒng)。從而實現(xiàn)音頻檔案的長久保存，有利于用戶的下載使用。

[關(guān)鍵詞] 檔案；模擬音頻轉(zhuǎn)化；數(shù)字音頻

[中圖分類號] TN931.2 [文獻標識碼] A

檔案作為一種不可再生資源，它的最大特點是原始性和唯一性！

隨著社會的飛速發(fā)展和進步，檔案資源的開發(fā)力度越來越大，檔案利用的頻度越來越高，檔案需求的開放性越來越強，因此檔案如何被及時、有效的安全保護以及如何最大限度地延長檔案的壽命等問題，也相應(yīng)地凸顯出來。

由于時間的流逝，和存儲歷史的原因，博物館、圖書館和檔案館有許多具有歷史意義的音頻收藏（非物質(zhì)文化遺產(chǎn)中的一部分）由于所處的環(huán)境條件越來越差而受到損壞。因此將原格式音頻記錄轉(zhuǎn)化成數(shù)字格式，將保護原本的模擬信號音頻記錄，并且降低由于音頻存儲介質(zhì)的退化造成的檔案保護風險；另外，作為一個保護過程，它還能夠提供模擬信號音頻記錄以外所不能提供的訪問方式，如客戶通過互聯(lián)網(wǎng)收聽館內(nèi)數(shù)字音頻。

在數(shù)字轉(zhuǎn)化過程中，對大部分模擬音頻信號損失微小，并且可以隨時安全訪問數(shù)字音頻，不必擔心對原始資料的破壞。

如果設(shè)計合理，將使整個轉(zhuǎn)換系統(tǒng)更易于使用，更易于控制成本，這對大多數(shù)檔案館是具有歷史意義的。

1 模擬音頻信號轉(zhuǎn)化指標

實際上我們聽到的“聲音”是一些連續(xù)的空氣壓力波，這些波震動耳鼓，刺激耳內(nèi)神經(jīng)，傳入大腦。

最早聲音記錄方式是在石蠟圓柱體上的凹槽中，撥動它，就能模擬空氣壓力波的高低幅度。同樣，存儲在磁帶上的也是模擬信號。

在數(shù)字化過程中，電子設(shè)備播放模擬信號音頻，設(shè)備所生成的電流變化值以非常高的頻率進行采樣。

1.1 音頻信號采樣速率

第一個影響因素，如圖1，當以較低的采樣速率進行模擬信號轉(zhuǎn)化時，不能準確再現(xiàn)原始聲波形狀；高采樣速率時更能再現(xiàn)原聲波。

1.2 音頻信號位深

第二個影響因素，“位深”數(shù)字范圍表達每次測量時的音頻振幅。如圖2，高位深能表達更寬音域，擁有更大的“動態(tài)范圍”更高的位深會使音頻資料聽力來更“柔和”、更真實、擁有更大的“動態(tài)范圍”。所有的音頻CD都采用16位深記錄。

1.3 人類聽力范圍

圖3中顯示了一些聲音源的頻率范圍[1]，藍色部分為人類聽力范圍。請注意，圖中的頻率范圍只是一些基礎(chǔ)源聲音的相對值，不含對我們完全（實際）聽到的聲音的高頻泛音部分。

2 模擬音頻信號轉(zhuǎn)化實施

在確定好轉(zhuǎn)化時的技術(shù)方法后，要解決準備轉(zhuǎn)化的音頻源的法律及版權(quán)問題，為了進行可靠、長期保存數(shù)字文件，關(guān)鍵是創(chuàng)建高質(zhì)量元數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)及相應(yīng)內(nèi)容一般依照表1所述分為4個部分。

圖4是整個音頻數(shù)字化模塊化系統(tǒng)組成圖。數(shù)字信號轉(zhuǎn)化過程基本上包含4個設(shè)備：模擬信號回放設(shè)備、數(shù) / 模轉(zhuǎn)換器（AD conventer）、處理數(shù)字信號的工作站、以及數(shù)字文件存儲器。如果利用混響設(shè)備，例如音頻混響板，則可將多個模擬音頻信號回放裝置與AD轉(zhuǎn)化器進行連接置，提高轉(zhuǎn)化效率。但是，實際應(yīng)用時不提倡這樣，是因為音頻信號鏈中任何附加的設(shè)備會影響音頻信號質(zhì)量。

很多音頻軟件程序，例如Pro Tools、Sound Forge、Adobe Audition，允許用戶在轉(zhuǎn)換過程中設(shè)置音頻文件的音量、跟蹤、均衡、降噪、壓縮等技術(shù)指標，使用多種方法來增強原始聲音并創(chuàng)建替代文件。但是，即使這些軟件有這些功能，也盡量在保存數(shù)字文件時盡少使用。

所轉(zhuǎn)換成的數(shù)字音頻文件雖然可以選擇多種格式，而且首選一些開放的、非私有權(quán)格式，還要保持非壓縮格式來最大化保證音頻保真度。這里要提到的是：日常使用的WAV、AIF和MP3格式并不是開放源文件格式，它們分別屬于微軟公司、蘋果公司和弗勞恩霍夫研究所。

最后，將數(shù)字音頻文件寫入數(shù)字存儲介質(zhì)中。一般常見的有，DC/DVD，外接硬盤（RAID硬盤存儲系統(tǒng)），以及磁帶庫備份。

3 結(jié)語

音頻數(shù)字化是完好延續(xù)保存“社會記憶”的良藥[2]，珍貴的音頻檔案不但可以無衰減復制，具有高信噪比的特點，而且實現(xiàn)了長久穩(wěn)定保存，同時滿足利用者檢索的需求，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授權(quán)下載、使用。

參考文獻

[1]Digital Audio Best Practices.

網(wǎng)頁地址：http：//www.mndigital.org/digitizing/standards/audio.pdf

[2]中外音頻檔案數(shù)字化的現(xiàn)狀及啟示.丁子涵.北京檔案[J].2011（2）：42～44.

作者簡介：黃鶴鳴（1955.11-），男，本科，副研究館員，研究方向：檔案學。