三种电平指示器的比较--业余版

钟声 卡座论坛

 

    因为有了木子、卡名、leonshao、Heng66等大侠们的美图撑门面,才敢把这篇业余心得笔记整理出来现丑,希望能对菜鸟们有所帮助,更欢迎老鸟们多多指教,正文如下:

【序】

卡座面板上除了带舱外,有二样东西最醒目:电平指示器和录音电平旋钮,说明卡座最大的弱项在于动态范围,设计师希望通过这二样东西,把最难解决的问题交给用户。根据我的理解,录音电平是信噪比、频响和失真度的平衡支点,需要眼、耳、手并用才能正确把握,其中,读懂卡座电平表也算是一项基本功吧。

从刚开始玩卡座时就一直在琢磨各种卡座的电平指示器,0dB代表什么意思?为什么0dB以上的刻度是红色的?  dB和VU有什么区别?杜比刻度有什么意义?电平表、VU表和LED光带显示器在的录音操作方法上有没有区别?归根结底,怎样才称得上是最佳录音电平?答案应该从电平指示器说起,卡座中三种最常见的电平指示器是: 电平表、VU表、LED光带指示器。

【电平表】


 
中道 670ZX 的电平表(由leonshao提供的图片中截取) 
 



电平表的表盘中央是空白或标有dB、LEVEL等字样。

    电平表并不是随便什么表头可以充当的。这种表的特点是机械惯性小,电路中有峰值保持电容,所以它能够很快跟上电平的上升,并能以相对较平缓的速度回落,以便用户能够看清峰值的读数。铝制的线圈骨架切割由稀土磁钢产生的强磁力线,可以凭借涡流效应阻止表针的自由摆动。电平表的优点是读数是连续的,没有LED那样的离散误差,有较高的指示精度,是一种比较专业的电平指示器。但机械表头的动态范围比较有限,众所周知,指针式万用表的灵敏度是1%左右,需要手工切换量程,卡座的电平表不可能有多档量程,所以指示范围比较狭窄。

    电平表指示的是音乐的峰值电平。在电平表上,高于0dB的电平一律使用红色标记,表示电平超过0dB后,录音失真有可能超过3%,视所用的磁带而定。但根据一般经验,普通带不超过+2dB,铬带不超过+4dB,金属带不超过+6dB是比较安全的。电平表有助于充分利用磁带,但不保证节目音量的一致性,这一点,VU表做得更好。

【VU表】
 




SONY TC-K7 的VU表 (图片由木子。提供) 点击放大
 

标准VU表的表盘是浅黄色的,中央印有醒目的VU字样。

    根据常识,峰值电平高的音乐听上去不一定响,因为峰值还有一个持续时间问题。VU表能够通过特定的机械阻尼和惯性模拟人耳对峰值和持续时间的综合感受,即对音量的感受,所以,VU表又称“音量单位表”。它的动态特性受一套非常严格的国际标准(ANSI)的约束(还有个吓人的名词叫“电表弹道学”),目的是为了尽量真实地反映人耳的听觉感受,使各种音响设备连在一起时,首先保证音量而不是峰值电平的一致性。因为VU表的反应是“迟钝”的,所以使用者无法知道瞬间的峰值是多少。

    VU不是电平,但在稳定的 1kHz 测试信号下,0VU相当于+4dB电平,所以,有些卡座的电平表在-4dB处标有0VU刻度,当卡座与专业调音台互联时,它可以帮助标定音量。在正常录音时,笔者认为它的实际意义不大,因为VU和电平之间本来就不存在简单的换算关系。

    根据以人为本的原则,专业录音设备之间的互联是以VU匹配为原则的,但遗憾的是盒式录音座的上动态范围实在太小,例如,一般CD、调音台等的上动态余量都在+16dB以上,而卡座的上动态余量几乎是0dB!(后来由于卡带方面的不懈改进,MOL值的逐步提高,卡座才有了几个分贝的上动态余量)。所以,卡座与专业音响设备连接,立即成为整个系统的瓶颈!因为有电平过冲造成过载失真的危险,VU表在卡座上应用的不多,即使在大动态的开盘机上,VU表也常配合峰值指示灯一起构成主、辅双指示系统。有双指示系统的盒式卡座非常罕见,只有少数专业机才能有。使用带VU表和手动电平控制的卡座录音需要一个摸索实践过程,因为表头指示的是平均值,峰值电平需要靠经验估计。

    有趣的是,竟然常常在手提式收录机上发现小型VU表,估计有二种可能,一是因为这些机器多数具有自动电平控制(ALC)系统,可以替用户防止电平过冲造成的过载失真。还有另一种更可能的原因是这些收录机上的微型VU表根本就没有标准的动态阻尼,实际上只是普通的dB表。
 



  
带小VU表的三洋4500K

 
 

【LED光带式指示器】

    无需多言,LED(LCD或荧光管等)是最常见的指示器。优点是零惯性、有峰值保持光点、动态范围大(高达50dB而不用换量程),多功能。缺点是离散指示,精度只有1dB或更差。LED的另一个特点是非线性,低电平时灵敏度低,0dB附近灵敏度最高,所以在调节录音电平旋钮时,特别是在手工制造淡入、淡出效果时,需要注意这个与习惯思维之间的小差异。

    从科学的角度,LED(LCD或荧光管等)光带指示器应该是最适合大多数卡座的电平指示器,因为它醒目直观,其零惯性、峰值保持和多功能等特性更有助于防止磁带过载失真和卡座的初始化调整(CAL),是克服卡座致命弱点(动态余量小)的利器。相比之下,它的离散误差和不均匀问题都是比较次要的。
 




先锋 CT-95 的光带式电平指示器(图片由leonshao提供)

  
 

【指针式表头赏析】



    笔者个人是表头爱好者,理由也很简单 -- 感觉,一种体验完美模拟境界的感觉!这种感觉就象有人喜欢电子管胜过晶体管、喜欢指针式手表胜过数字式手表,喜欢开手动挡车胜过开自动档车一样,在科学的背后,还有对人性化的追求。夜深人静时,接通卡座的电源,让二只硕大电平表发出悠悠的淡黄色的背光,照亮设计精美的双刻度表盘,看着表针随着优美的音乐节奏轻盈地摆动,体验一下由经典模拟技术所创造的视觉和听觉的双重享受。
 



 
具有VU表和多重指示功能的卡座(VU表非常精细、漂亮)  
(图片由木子提供)

 


 装有VU表和峰值指示灯(在两表之间)双重指示的卡座
(图片由木子提供)
 




装有峰值表的卡座(表头有专业功放的味道)
(图片由木子提供)

 
圆形峰值表(漂亮!)(图片由Heng66提供)
 


夜光直线刻度,象轿车的迈表,指示范围够宽,巨大的表芯在下面藏而不露,漂亮! 但看不出是dB表还是VU表,我猜前者
(图片由卡名提供)


暖暖的黄光,感受非常温馨,模拟味十足。勿要因为看到dB字样就肯定是电平表。这只表头有三个特征表明它是VU表: 1)杜比标记在0刻度的右边 2) 淡黄色的表盘 3)有百分数刻度  
(图片由卡名提供)



貌似dB表,实为VU表
(图片由卡名提供)

 

模棱两可的表头,dB和VU刻度竟然可以放在一起,
不知表头的阻尼特性是否可以用电路切换?!
(图片由Heng66提供)


【关于录音电平】

    高档卡座的录音电平都是手动控制的,就跟高档照相机一样,创作空间很大,关键是看你如何去把握它。卡座的信噪比、频响和失真度是相互牵制(矛盾)的,为了充分利用磁带的潜力提高信噪比,应该尽可能抬高录音电平,但也有一个限度:当录音电平过高时,卡座将产生磁饱和失真,这种失真听上去完全不象功放所产生的切顶失真那样犀利刺耳,换句话说,卡座的过载失真是比较讨好耳朵的,失真在被听到之前就可能已经发生了。卡座还有一个众所周知的弱点,就是录音电平越高,频响覆盖面越窄,造成一定的音色损失。所以,除了纯粹的自娱自乐以外,把握录音电平应该培养以电平指示器为尺度,以听觉为辅的习惯,切忌盲目迷信耳朵,大声至上的做法。

    电平指示器上的每个刻度都有特定的含义,理解它们的含义对合理设定录音电平很有帮助。最重要的刻度自然是0dB,它是卡座的参考电平,卡座的设计和测试均以此为依据。但是,把0dB当作最佳录音电平未免太过草率了,因为在盒式磁带刚推出时,磁带的质量不高,如果用0dB电平录音,一般磁带会吃不消(没有向上的余量),这对于录制大动态的音乐显得有些局促。所以,又另外为卡座定义了一个“工作电平”,对于只有手动电平控制的卡座而言,工作电平比参考电平低2dB,即电平表的-2dB刻度处,这也是杜比系统的阀值电平;对于有自动录音电平控制系统的收录机而言,工作电平比参考电平低4dB,即电平表的-4dB刻度处。所以,理论上,卡座的录音电平应该调节在工作电平附近为最佳。但现在已很少有人真正这么做,因为随着磁带的质量的不断的提高,提出了对磁带进行充分录音的概念,用0dB甚至更高的电平录音也不再是什么问题了。

    MOL和SOL是衡量磁带录音能力的重要技术指标。简单地说,MOL就是磁带上所能记录的最大不失真讯号的强度,SOL是在不计失真的情况下,磁带上所能记录的最大讯号强度,所以,MOL更具有实际意义。所谓充分录音条件,就是尽可能用足磁带的MOL。现代磁带的外包装纸上有时印有MOL值,笔者认为这给录音电平的设置提供了很好的参考,一般只要把音乐的峰值电平(不是VU)控制在 MOL 值以下 1~2 个dB, 通常既能保证不浪费磁带的潜力,又可以获得比较满意的录音效果。之所以不让录音电平正好等于MOL值,是因为当正好达到磁带的MOL值时,已经有大约3%的失真了,而且,卡座的偏磁误差有可能使磁带偏离最佳工作点,造成实际MOL的降低,更何况,MOL是随频率而变化的,高频段的MOL值比中频低得多,所以,留1~2dB的余量已经很吃紧了。如果磁带的外包装纸已经仍了,或者查不到MOL参数,只要不是特别差的或者是古董级的老卡带,一般可以按普通带+2dB,铬带+4dB,金属带+6dB进行估计。如果还不放心,就再多留些余量。也有些质量特别差的磁带MOL竟是负数,这种磁带不适合上卡座录音。另外,因为杜比降噪系统只能扩展卡座的下动态余量,为了把这个扩展部分“匀”给上动态一些,笔者在使用杜比降噪系统录音时(金属带除外),喜欢把电平调低到0dB,甚至工作电平(卡座是-2dB,收录机是-4dB),这样可以保证有从容不迫的上动太余量和更宽广的频响。

    有些情况下,如在录制广播用磁带时,互换性比充分利用磁带更最重要,这时,用带VU表的卡座用标准电平录音是最佳选择。另外,原版带的录制设备是根据所用磁带进行对口调整的,有些母带的音乐还通过专业的动态压缩器处理过,所以,业余条件下不必刻意追求原版带那样的高电平。还有一个笔者遇到过的怪杰就是《啊姐鼓》这张CD,它的上动态范围之大就连CD也要降低VU进行录制,如果用卡座的话,非用dbx系统不可。

    以上是笔者的一点业余体会,时间有限,来不及修饰句子和修整图片,文中的有些观点不一定对,仅供参考。有道是“只有最佳录音方法,没有标准录音方法”。

[补遗] 关于电平表上的杜比标记,这样解释似乎更合理(除了中道机以外):
    卡座的测试是在参考频率下进行的,参考频率已经落入杜比频率曲线的翘曲部分,所以,当播放没有经过杜比编码的标准测试带时,打开杜比解码器,放音电平会下跌到低于0dB的某个负值,这个值应该就是杜比标记的位置。反过来,对于录音而言,如果不开杜比时的电平是0dB的话,开了杜比后,应该人为地把电平调低到杜比标记的位置。
    另外,如果杜比刻度出现在正刻度位置,那么几乎可以肯定电平指示器是VU表,因为在参考频率下,0VU比0dB低4dB。
    关于音乐中的突发电平:因为从MOL到SOL之间的这一段是磁带达到完全饱和之前的"软"失真段,可以说是磁带对过载的”缓冲地带“,所以,把雷声、鼓声等瞬间即逝的高峰电平推入这一段,即可以保证录音的总体信噪比和失真度,又可以避免高峰段声音爆破,是个好主意!
    另,回复 Cary 兄的问题:VU 是 Volume Unit (音量单位)的缩写。


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