数字音频工作站：全媒体制播技术要点

20世纪90年代中期以来，随着采用数字技术处理音频信号技术的出现和成熟，尤其是计算机软硬件技术和多媒体技术的日趋完善，各种性能优、功能齐、质量好的自动化程序高的数字化产品纷纷面市。数字音频工作站（DAW）已经发展成为专门的计算机化硬盘录音系统，且基于它们能够实现基本和先进的编辑和信号处理功能。

1.定义

工作站是一种用来处理、交换信息、查询数据的计算机系统。数字音频工作站（Digital Audio Workstation，简称DAW）是一种用来处理、交换音频信息的计算机系统。它是随着数字技术的发展和计算机技术的突飞猛进，将两者相结合的新型设备。数字音频工作站的出现，实现了广播系统高质量的节目录制和自动化播出，同时也创造了更加良好的高效的工作环境。

在多媒体数字音频应用中，使用音频工作站有很多优点：

①处理长样本文件的能力。硬盘录音时间只受硬盘本身大小的限制（通常44.1KHz取样频率、16比特精度下1分钟立体声信号需要10.5MB硬盘存储器）。

②随机存取编辑。因为信号记录在硬盘上，节目中任何点可以随即访问，不论它们以什么顺序记录。无损编辑在丝毫不改变或影响原始录音文件的情况下允许信号片段安排在节目中的任何次序上。一旦编辑结束，这些片段可以连续重放来产生一个演奏，或者个别的在一个指定的SMPTE时间码地址上重放。

③DSP数字信号处理。可以在一个片断或整个样本文件上实现，不管是实时的还是非实时的，这一切都对信号没有损害。

除了上述这些优点之外，以计算机为基础的数字音频设备还能够综合进行与数字视频、音频和MIDI制作有关的一些工作。

2.应用

计算机音频工作站主要用于对声音信号的录音、剪辑、处理和缩混。但细分起来，它的应用可以分为以下几个方面：

①声音剪辑和CD刻录

在这种场合下，计算机音频工作站不是用于从头制作音乐，而是主要对现成的音乐进行剪辑处理，或是将现成的音乐制成CD唱片。比如，它可以使音乐进行重新剪接、为歌曲伴奏移调（但不改变音乐速度）、变化舞蹈音乐的长度（但不改变音乐的音调）、将音乐中的噪声去除，或是将各种现成音乐制作成CD唱片等。因此，在这种场合中计算机音频工作站需要录放和处理的音频轨数只要立体声2个音轨就可以了。

②日常音乐录制

这时，计算机音频工作站主要用于录制各种日常所用的音乐，例如歌曲伴奏、舞蹈音乐、晚会音乐、影视音乐等。

在这种场合下，计算机音频工作站不会对音乐中的每一种乐器或音色进行单轨录音，一般它是将已做好的MIDI音乐录为立体声的两个音频轨，将MIDI音乐中需要单独调整的个别音色录为单独的几个音频轨，再录几个轨的人声和声学乐器。MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是乐器数字接口，是20世纪80年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的。MIDI传输的不是声音信号，而是音符、控制参数等指令，它指示MIDI设备要做什么、怎么做，如演奏哪个音符、多大音量等。它们被统一表示成MIDI消息（MIDI Message）。MIDI是一个国际通信标准，用以确定电脑音乐程序、合成器和其他电子音响的设备互相交换信息与控制信号的方法。MIDI系统实际就是一个作曲、配器、电子模拟的演奏系统。从一个MIDI设备转送到另一个MIDI设备上去的数据就是MIDI消息。MIDI数据不是数字的音频波形，而是音乐代码或称电子乐谱。

因此，在这种场合中计算机音频工作站需要录放和处理的音频轨数为8个到16个左右。计算机音频工作站的这种应用方式是目前国内个人工作室中用得最多的。

③大规模音乐录音和混音

这是大型专业录音棚中的工作方式，主要用于录制对声音要求最高的音乐作品，目前在国内主要是用于为一些大牌歌星做专集，或是为一流音乐家录制专人CD等。

这种工作方式需要将音乐中的每一种乐器或音轨都录为一个单独的音频轨甚至是一个立体声轨，以便对每个乐器或音色单独做均衡、效果和动态处理，以做出在动态、宽度和深度等方面都有极好表现的音乐作品。

因此，在这种场合中计算机音频工作站需要录放和处理的音频轨数为24个到32个左右，甚至更多。用于这种目的的计算机音频工作站是顶级的了，价格也是最昂贵的，动辄以万元计。

④影视音乐的制作与合成

这种场合所用的计算机音频工作站与制作日常音乐时所用的差不多，但这种计算机音频工作站可以将视频节目输入计算机，或是与视频编辑机保持同步运作，因此它能够使人看着画面，根据计算机屏幕中的视频窗或是专门显示器中的画面变化同步地进行配乐和配音工作。

⑤多媒体音乐制作与合成

为计算机上使用的多媒体软件，如游戏软件、教学软件、电子书籍等进行配音和配乐。由于计算机音频工作站是一种计算工具，因此利用它来为多媒体软件配音配乐是再合适不过的了。做这种工作很简单，利用计算机音频软件将做好的视频文件调出，然后看着画面同步录入语言或音乐即可。

3.类型(www.xing528.com)

数字音频工作站主要有两种基本的类型：一类是使用专用主机的专门音频处理系统，一类是通过在标准的桌面计算机安装添加硬件和软件的方法实现的音频工作站。大多数系统都是采用后者这种模式建立的，因为专门系统要比桌面计算机为基础的系统贵很多（虽然并不一定总是如此）。

①使用专用主机的专门音频处理系统

在早期的硬磁盘音频系统中，对于制造商而言，要开发出专门的系统是要投入相当大的资金的。这主要是因为当时生产的桌面计算机还不能胜任此项重任，并且大容量的存储媒体的应用也不如现在这么广泛，以及需要各种不同的接口和专门的文件存储技术；另外一个原因就是在开发之初，市场的规模较小，可观的研究和设计投入难以在短期内收回。

专门的系统具有一些明显的优点，这也是它们在专业应用中受欢迎的原因之一。专门的系统不单单只是一个鼠标和一个键盘。而是通过为此目的而设计的一个专门接口来实现用户对系统的控制，这样可以使相应的设备设计更加符合人体学要求。它可以通过触摸屏和专门的控制器实现各种功能的控制，其中也用到了连续可调的旋转和推拉式控制器。目前将较便宜的专用编辑系统通过一个接口连接到主计算机上，以便进行更全面的显示和控制功能的做法也是十分普通的。

②以桌面计算机为主机的音频工作站

许多桌面计算机（PC机、苹果机）均缺乏对数字音频和视频信号直接处理的能力，但是可以通过增设第三方开发的硬件和软件来将一个桌面计算机转变成一台AV工作站，使其具备对伴随数字视频的几乎无限数量的声轨的音频信号进行存储的能力。通常的方法是在计算机的扩展槽上安装一块或一组音频信号处理卡（声卡）。

在此所介绍及讨论的数字音频工作站都指的是以计算机为基础的工作站。不管采用哪种方式的工作站，从应用角度来说主要分为以下几类：

录制工作站

该工作站主要用于音频节目录制，同时可进行各类节目登录入库和管理。各部门根据本部门节目需要采集相关节目信源，由节目录制人员完成整个节目录制、编辑和入库。工作站内含两轨节目录制模块，音频模拟、数字（AES/EBU）输入、输出可选，仿磁带录音操作，实时录放音切入、切出，具备多种插入录音方式，可调用丰富的节目库内容，具有多种节目分类方式，可直接进行节目制作和定时单、节目单的编排，使节目编辑、剪接准确、方便。

编辑工作站

编辑工作站提供节目库综合查询和编排功能，可编辑节目串连单和节目定时单，根据节目年度运算表、修改节目定时，为值班节目编辑提供节目编排及播出时间表设置，同时，可预置节目播出及结束之淡入和淡出。典型情况下，节目编辑可以按播出时间表将各栏目板块节目编好并设置相应播出时间，播出站可据此全自动播出，无须人工干预，准时无误。

播出工作站

播出工作站可以进行各类节目的播出，播出完全自动化，节目检索快捷迅速，从开始检索到播出不超过3秒，同时具有多种播出方式。

a.录播节目播出。

b.直播节目播出。

c.定时节目播出。

广义上说，凡是能够输入输出音频信号并对它做加工处理的计算机都可以称为计算机音频工作站。也就是说，只要往计算机中插入一块声卡并装上相应软件，计算机就变成音频工作站了。

但是，从专业的角度来说，计算机音频工作站应该具有如下特征：

a.能够以符合专业要求的音质录入和播放声音。

b.能够同时播放至少8个音频轨。

c.具有全面、快捷和精细的音频剪辑功能。

d.具有完善的混音功能。

因此，专业的计算机音频工作站必须为操作提供足够的混音工具。这主要是指它能够提供压缩、限幅、均衡、混响、延时、合唱、回旋等信号处理效果。当然，这些效果的算法品质也要能够达到专业要求。