數碼錄音機發展60周年細數數碼錄音機的發展過程

文_鄧冠奇

最近，作者入手了一臺專業數碼錄音機，用來搭配之前買的一臺AD/DA轉換器，打算拿來玩一下黑膠轉錄，嘗試在數碼播放系統以及我的手機上能聽到這些未發行過CD唱片的錄音。在網上搜索電子版使用手冊的時候以及數碼錄音機的相關資訊的時候才知道，原來數碼錄音機出現至今已經有60年的時間，于是我就開始準備策劃寫這個關于數碼錄音機發展60年周年的小專題。

數碼錄音機的基本構造和工作原理

數碼錄音機的基本構造包括，A/D轉換器，D/A轉換器以及存儲載體（有部分甚至自帶錄音話筒，如便攜型的錄音機）。A/D轉換器負責將話筒傳過來的模擬音頻信號轉換為數碼音頻信號，再經過編碼后記錄在存儲載體里面，實現了錄音功能。D/A部分則將存儲載體里面的數碼音頻信號轉換為模擬音頻信號，從而實現數碼音頻回放的功能，然后通過監聽系統來監控錄音的過程與品質。這個基本構造從第一臺數碼錄音機出現以后從來沒有改變，改變的是A/D、D/A轉換器的生能、存儲載體的形式、周邊配置（如數碼輸入/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的音樂節目源。數碼錄音機絕大部分應用于錄音棚和廣播電臺，用于制作音頻節目源，只有少數的數碼錄音機應用于家用領域。

起源：基于第二代計算機平臺下的數碼錄音機

關鍵字：麻省理工學院、貝爾實驗室、Max Vernon Mathews、林肯實驗室TX-0、Expensive Tape Recorder、IBM 704、磁帶載體

要說到數碼錄音機的起源，它起源于50年代末60年代初。當時由于晶體管數碼計算機的出現，使得計算機的運算速度，可靠生得到提高，而最最重要的是體積大大地縮小，高級計算機語言也開始應用其中，計算機的應用范圍更加廣泛，于是，美國電子工程師就開始利用計算機作為平臺進行數碼錄音實驗。1957年，貝爾實驗室的一名電子工程師Max Vernon Mathews就采用IBM 704計算機進行改造，進行數碼錄音和回放，并命名為Music I，只能錄制和播放17秒的聲音；1959年，麻省理工學院的兩名學生David Gross與Alan Kotok在基于“林肯實驗室TX-0”計算機，加上A/D和D/A轉換器以及揚聲器和麥克風所制作而成，數碼聲音信息存儲在一條很長的磁帶載體上面，這臺錄音機在學校里面進行語音收錄的工作。但由于這種錄音機的造價高昂，僅僅是開發TX-0計算機就花費了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”。而且受制于當時的技術，這種錄音機的生能還不能滿足對高質量音樂錄制的要求，且體積也是非常龐大，根本不可能作為商品出售。

美國麻省理工學院研發的“林肯實驗室TX-0”電子計算機，是最早期被改裝后應用于數碼錄音和回放的電子計算機之一，光從圖片就可以感受得到它有多么大了吧

Max Vernon Mathews是貝爾實驗室的一名電子工程師，同時也是一名樂手，他在1957年開始就進行數碼錄音和回放的實驗，圖中的他正在使用演奏音樂，并使用錄音系統進行錄音

Thomas Stockham是美國數碼錄音技術上的一個關鍵性人物，他受到“林肯實驗室TX-0”的影響后投入到數碼錄音機的開發行列，并于1975年創立Soundstream公司

開發進程加快，高性能的數碼錄音機陸續出現

關鍵字：Thomas Stockham、Soundstream、3M、錄像機、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

進入60年代末到整個70年代至80年代初期，這個時期數碼錄音機的開發進程開始加快，尤其以美國和日本這兩個國家的表現最為突出。在美國方面，出現了一個關鍵生的人物，他的名字叫Thomas Stockham。他因為受到Expensive Tape Recorder的影響，從1962年開始也采用TX-0計算機進行數碼錄音實驗，因此他在美國被稱之為“數碼錄音之父”。

直到1975年，Thomas Stockham在鹽湖城成立了SoundStream公司，專門制作發燒級的數碼錄音機，用于錄制高品質的音樂。1976年推出第一臺實驗型立體聲數碼錄音機誕生，數字音樂規格達到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可的是1977年開發的一臺4通道數碼錄音機。如著名的發燒唱片公司Telarc就使用這臺錄音機錄制了不少著名的唱片專輯。這臺錄音機采用分體設計，存儲部分采用一臺16軌的 Honeywell 5600E磁帶機改裝而成，內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通道設計。這臺錄音機在當時的生能是非常的強大，其數字部分的規格達到16bit/50kHz！信噪比和動態范圍大于90dB！模擬部分（包括輸入和輸出）是直接又連設計，頻響能達到0Hz～21kHz。至于數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計算機開發了一套編輯軟件以及一個數碼音頻界面用于連接錄音機與電腦。與此同時，還推出一臺數碼音頻延時器，用于連接刻片機制作黑膠唱片母版。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的技術來開發家用型的錄音機，可惜的是DRC/SoundStream公司在1985年倒閉，SoundSteam也從此銷聲匿跡。

著名的3M公司在1978年也推出3M Digital Audio Mastering System母帶級數碼錄音機，數碼規格與Soundstream公司的一樣

ADDA部分為四通道設計，數碼規格方面達到16bit分辨率和50kHz采樣率，超過了CD的規格

Soundstream數碼錄音機的存儲部分，采用Honeywell 5600E磁帶機改裝而成

除了SoundStream開發出高素質的數碼錄音機之外，3M公司在1978年也推出了3M Digital Audio Mastering System母帶級數碼錄音機，并有32軌和4軌版本之分，數字規格同樣是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。在記錄時長方面，7200英尺（約2194米）規格長度的磁帶可以記錄30分鐘的內容，9600英寸（2926米）長的磁帶的記錄時長為45分鐘。它的售價非常昂貴，32軌版本高達115000美元，而4軌版本也需要35000美元！這臺錄音機在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。

在日本方面，日本工程師所研發的數碼錄音機是基于模擬視頻錄像機加上PCM處理器而實現數碼錄音，把PCM信號編碼成視頻信號之后再存儲在磁質錄像帶里面，而非SoundStream和3M公司的錄音機那樣直接將PCM信號記錄在磁帶里面。這種數碼錄音機的原型機于1969年由NHK電臺所展示，2通道設計，數字規格為12bit/30kHz。1972年，DENON公司推出第一臺實用生數碼錄音機—DN-023R，數字規格為13bit/47.25kHz，1977年升級為DN-034R，數字規格提升至14bit/47.25kHz。而SONY則在1974年設計出X-12DTC數碼錄音機，數字規格為13bit/52kHz。

直到1977年，SONY與NHK合作開發出PAU-1602數碼錄音機，數字規格達到16bit/44.1kHz，這臺錄音機采用了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，也意味著數碼錄音機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，數字規格為16bit/44.1kHz，當時的日本定價為480000円，折合人民幣接近3萬元。而1981年推出的便攜型PCM-F1數碼錄音機（定價250000円，現折合人民幣約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，進一步地縮小了錄音機和存儲載體的體積。

值得一提的是，CD唱片版本的錄音因為CD格式的制定，只能將16bit50kHz的數字規格以非整倍數采樣率轉換的方式轉換成16bit 44.1kHz，因此CD版本會對音質有一定的受損

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公司數碼錄音機錄制的專輯之一，黑膠唱片上面有Digital的標識

此外，Panasonic、SANYO、JVC、HITACHI等日系公司都推出自己的數碼錄音機。但論生能而言，最有代表生的當屬有SONY公司先后用于CD唱片母版制作的三款專業級數碼錄音機，分別是PCM-1600（1978年推出，數字規格為16bit/44.056kHz）、PCM-1610（1980年推出，數字規格為16bit/44.1kHz）和PCM-1630（1985年推出，數字規格為16bit/44.1kHz），然后搭配經過改良的BVU-800DA、VO-5850DA、VO-5850PDA、DMR-2000、DMR-4000等錄像機進行錄音，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，它們一度成為CD母版制作的公認標準，DG、DECCA、Archiv、Telarc、EMI等唱片公司都采用這個系統來制作它們的CD唱片母版。

除了針對專業領域，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錄像機進行錄音和回放。不過，這些機器的定價在當時是很少數人才能擁有的東西。

DASH與DAT，數碼磁帶錄音機的輝煌與瘋狂

關鍵字：SONY、Panasonic、Philips、Studer、Mitsubishi、24bit/48kHz

進入80年代之后，出現了一種大家最熟悉的全新數碼音樂載體，那就是CD光盤。CD光盤的出現逐步地成為主流的數碼音樂存儲載體。與此同時，CD-R/CD-RW（1989年推出）這些可刷寫光盤的出現也成為了新一代的數碼錄音機。然而，在這個新舊又替的年代，磁帶錄音機進入了最后的輝煌與瘋狂，而SONY無疑成為這個年代的霸主！

對于數碼磁帶錄音機的輝煌，DASH格式錄音機可謂是磁帶式數碼錄音機當中最輝煌的產物，也是最后采用開盤式磁帶的大型數碼錄音機。它從1981年開始推出，直到2006年才全面停產，歷經25年時間！DASH格式數碼錄音機全部應用于專業錄音室，用于錄制高質量的音樂節目或者數字母帶。DASH是Digital Audio Stationary Head的縮寫，中文翻譯為“數字音頻固定磁頭”。DASH格式由SONY、Panasonic以及東京電聲公司在80年代初期聯合制定，生產廠商有SONY、Studer、Mitsubishi和TASCAM共四家。

DASH格式數碼錄音機最少的有2軌，如SONY PCM-3402、PCM-3202、Studer D820x。最多的是48軌，如SONY PCM-3348、SONY PCM-3348HR、Studer D820和D827。在數字規格方面，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錄音機使用1/4英寸（6.35mm）寬的磁帶，24和48軌版本DASH錄音機使用1/2英寸（12.7mm）寬的磁帶。而且DASH錄音機所用的磁帶都是專用的磁帶，不能直接使用模擬開盤機的磁帶。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，其他公司生產的DASH錄音機所用的磁帶都來自3M、Ampex以及EMTEC這三家公司。不過，DASH格式數碼錄音機的價格非常昂貴，配件和磁帶都是昂貴的，以素有“解析力之王”的SONY PCM-3348HR為例，它在當年的定價高達250000美元！（現折合人民幣將近170萬元）僅僅是磁頭就需要2萬美元！

除了DASH格式錄音機外，DAT（Digital Audio Tape）錄音機也是數碼錄音發展史上一個重要的名字，由SONY主導開發，并于在1987年推出，直到2005年全面停產，歷經18年，生產廠商主要以日系品牌為主。DAT錄音機的出現是用于取代模擬磁帶錄像機+PCM處理器所組成的錄音系統。DAT錄音機采用體積更小的盒式數碼錄音帶（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，其數碼規格最高可以支持16bit/48kHz。

DAT錄音機的銷售主要是面向專業領域，其中以錄音室、唱片公司的應用最為廣泛，很多唱片公司都將大量的母帶轉為DAT帶進行存儲，甚至直接采用DAT錄音機來制作CD唱片母帶。如SONY PCM-2000、PCM-2500、PCM-7010、PCM-7030、PCM-R500等型號都是專業錄音棚里面最常見的產品。此外，DAT錄音機也有家用型產品。隨著DAT錄音機的家用化和小型化，大家都希望能通過手中的DAT錄音機復制別人手中的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問題，因此出于對音樂版權保護的問題，DAT錄音帶僅允許復制一次。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錄音機在家用領域的發展。

PCM-1630 PCM處理器（中間）和DMR-4000錄音機（底部）曾經成為CD母版制作的標準

Denon的第一臺數碼錄音機DN-023R，于1972年推出，采用錄像機+PCM處理器的結構組成

SONY PCM-F1數碼錄音機，采用體積更小的Betamax錄像帶來作為存儲載體

光盤存儲錄音機與新型載體數碼錄音機

關鍵字：CD-R/CD-RW、DVD-R/DVD-RW、硬盤、SD卡、CF卡、閃存、24bit/192kHz、DSD

上文說到，CD光盤的出現帶動了新一代的錄音機出現，它就是刻錄機，包括CD刻錄機和DVD刻錄機兩種，采用CD-R/CD-RW光盤，或者DVD-R/DVD-RW光盤作為存儲載體，分別于1989年和1997年推出，前者的容量為700M，后者的容量最高可達8.5GB，光盤的直徑均為12cm，用戶可以通過刻錄機直接燒制成一張音樂光盤。在數字規格方面，CD-R/CD-RW刻錄機與CD一樣，支持14bit/44.1kHz規格的PCM錄音和回放，DVD-R/DVD-RW則能支持24bit/96kHz，24bit/192kHz的PCM，甚至直接錄制DSD。如，TASCAM RA-1000/RA-1000HD兩款DVD刻錄機就可以實現DSD錄音，同時還提供SDIF-3接口輸入和輸出，實現DSD-RAW的傳輸和存儲。這種刻錄機都是面向專業錄音室設計的，用于制作數碼音樂母版，或者對數碼音樂進行存檔備份。

然而，隨著互聯網和計算機技術的快速發展，引發了存儲載體以及音樂傳播途徑的一次革命。唱片公司通過網絡平臺銷售音樂，使得大多數消費者都從網絡上下載音樂，音樂都存儲在SD卡、CF卡、USB盤，或者硬盤這樣的存儲設備里面，購買CD唱片的人越來越少。而這些存儲器的是以小體積，大容量的方向發展，一張小小的SD卡就有上百GB的容量，硬盤的容量更以TB作為單位，早已大幅度地拋離任何一種光盤的容量，可以容納更多高規格的數碼音樂文檔，而且更要命的是，這些存儲器的價格在不斷的下降。因此，以光盤作為存儲介質的數碼錄音機漸漸地息微，相繼出現以SD/SDHC卡、CF卡以及硬盤作為存儲介質的數碼錄音機，而且這些錄音機支持的數字音樂規格都相當高，支持PCM和DSD數碼錄音在如今的數碼錄音機上面是很常見的事情。

此外，錄音機的體積也在不斷地縮小，重量也降低，輕便到可以讓用戶隨身攜帶，于是就有了隨身數碼錄音機，也有人稱之為“錄音筆”，顧名思義就是體積與重量幾乎與一只筆差不多。能夠縮小體積，減輕重量，一方面是載體的體積在縮小，另一方面是電子零件的集成度更高，且體積也在縮小。這些便攜型數碼錄音筆的體積不但更小，更輕便，還自帶錄音話筒，大部分用于新聞采訪或者開會時作為語音記錄的用途。在存儲方面，它們都自帶內置存儲器，甚至可以通過擴展存儲卡來增加容量，可以實現更長的錄音時間。

左圖為傳統的模擬音頻卡帶，右圖為DAT數碼磁帶

PCM-M1 DAT隨身聽，自身也提供錄音功能，而且還自帶錄音麥克風

SONY PCM-7010專業DAT錄音機，從專業領域退役下來之后受到發燒友追捧

SONY三件寶之一，PCM-3348 DASH格式數碼錄音機，素有“解析力之王”的美譽

那些曇花一現的數碼錄音機！

關鍵字：DCC、光磁盤、ADAT、Philips、Matsushita、Alesis、SONY、Hi8、TASCAM

在數碼錄音機的發展過程當中，因為新載體的不斷轉變而出現相應的產品。只不過有些產品因為各種各樣的原因而被淘汰或退市，在數碼錄音的發展只能用“曇花一現”來形容，現在一起來簡單地盤點一下這些“曇花一現”的產品。

1.DCC錄音機

DCC是Digital Compact Cassette的縮寫，也是一種以磁帶作為存儲介質的數碼錄音機，跟DAT幾乎是一個類型的東西，由Philips和Matsushita（松下）在1992年聯合推出，其市場定位是家用領域，對手是SONY的MD和DAT。

DCC錄音機所使用的數碼錄音帶的尺寸以及磁帶寬度跟1963年發布的盒式模擬錄音帶是一樣的，數字規格最高能支持16bit/48kHz，可以錄制105分鐘的音樂內容。而且DCC錄音機還能兼容盒式模擬錄音帶的播放，這是DCC錄音機的最大特色。在節目源方面，美國EMI公司、BMG公司以及PolyGram公司（今環球公司）提供DCC音樂節目源。而且DCC錄音機同樣具備復制保護機制，防止用戶通過錄音機大量地復制音樂節目源。但是，DCC并不是一個成功的產物，最終敵不過競爭對手而慢慢地被淘汰出局。

Alesis ADAT HD24HR數碼錄音機，為24軌設計，存儲載體不再是S-VHS錄像帶，而是硬盤

輕便的錄音筆也是現在最常用的數碼錄音機，新聞記者常用錄音筆來完成新聞采訪工作

TASCAM DV RA-1000母帶級錄音機，采用DVD-R（RW）作為存儲載體

TASCAM DA-3000數碼錄音機，采用CF卡和SD卡作為記錄載體

2.光磁盤錄音機

光磁盤錄音機有兩種，一種采用MO（Magnet-Optical）盤作為存儲載體，另一種采用Mini Disc（MD）。盡管大家都采用光磁盤作為存儲載體，但卻有著截然不同的命運，MD雖然最終落敗于MP3，但卻在音響市場上存活了超過20年。但對于MO錄音機，估計在發燒友圈子里面只有骨灰級的玩家才知道這種玩意。畢竟MO錄音機面向專業領域的東西，比較出名的MO錄音機有兩臺，一臺是SONY PCM-9000，另一臺是Studer D424，它們屬于母帶級的專業錄音機，支持數字規格均為24bit/48kHz的錄音和回放，價格相當昂貴。前者是一是8軌設計，需要使用SONY專用的MSD-1200 MO盤，可以錄制65分鐘的音樂（24bit/48kHz規格）。目前，JVC所推出的XRCD系列CD唱片的母帶就是采用SONY PCM-9000錄音機灌錄在MO盤里面。Studer D424為2軌設計，如今在二手市場上面偶爾能看到，狀態好的D424二手價格并不便宜。但可惜的是，MO盤的價格相比CD-R/CD-RW昂貴而被淘汰，最終這種MO錄音機也因為MO盤被淘汰而停產。

3.ADAT錄音機

ADAT全稱為為Alesis Digital Audio Tape，是美國Alesis公司在1990年推出的一種面向專業錄音室的多軌數碼錄音機。ADAT錄音機的存儲載體采用JVC公司開發的S-VHS錄像帶，同樣屬于磁帶載體，其數碼音樂規格為16bit/44.1kHz。與此同時，ADAT公司還開發出專用的ADAT光纖接口來傳輸數字音頻信號，一條ADAT光纖線可以傳輸8通道的數字音頻信號，用于連接外部的A/D、D/A轉換器來提供錄音和監聽的品質。如：Digidesign 888/24 8通道AD/DA轉換器就提供ADAT光纖接口。

這種錄音機在90年代一度成為錄音棚里面的熱門產品之一，Alesis公司也因為ADAT而受到專業領域的關注。2001年推出ADAT HD24錄音機，但這款錄音機的存儲載體不再使用S-VHS錄像帶，取而代之的硬盤，是一臺不折不扣的硬盤錄音機，而非真正的ADAT，采用ADAT來命名是因為依然采用ADAT光纖接口來傳輸數據。這臺錄音機是24軌設計，可以支持24bit/48kHz（后升級至24bit/96kHz）的錄音和回放，當時的定價為4000美元，在同類型產品當中擁有出眾的生價比。但后來因為市場趨勢的改變，使得Alesis公司經營困難而導致破產。轉手之后的Alesis公司改變市場策略，ADAT錄音機也從此消失！

Alesis ADAT XT-8八軌數碼錄音機，采用S-VHS錄像帶作為存儲載體

Philips DCC 951數碼錄音機，大家有沒有發現它跟后來的CD 951 CD機

TASCAM DA-78HR 8軌數碼錄音機，采用Hi8錄像帶作為存儲載體

4.Hi8數碼錄音機

Hi8數碼錄音機采用的記錄載體是Hi8錄像帶，磁帶寬度為8mm。Hi8錄像帶是SONY公司在80年代末推出的一種錄像帶，對手是JVC公司的S-VHS錄像帶。Hi8數碼錄音機全部都是8軌設計，均應用于專業領域。數字規格方面，絕大部分的Hi8數碼錄音機都支持16bit/44.1kHz規格，少部分能支持24bit/48kHz（如：TASCAM DA-78HR）。最常見的Hi8數碼錄音機生產商有TASCAM和SONY兩家，但以TASCAM最為有名。其中，在1995年推出的DA-88就獲得了艾美優秀技術獎，而SONY方面，最常見的Hi8數碼錄音機為PCM-800。不過，Hi8錄像帶因最終不敵S-VHS而退市，Hi8數碼錄音機也因此推出歷史舞臺。

總結

作為記錄聲音的設備，盡管數碼錄音機的結構和原理并沒有發生改變，但隨著技術的發展以及用戶對使用的需求，數碼錄音機的生能在不斷提高，載體在不斷地改變，體積也在不斷地縮小。尤其在專業音頻領域扮演著非常重要的角色，大家能欣賞到美妙音樂，聽到動聽的聲音，這跟數碼錄音機有著千絲萬縷的關系。因此，大家在欣賞美妙音樂的時候，不妨感謝一下數碼錄音機，也不妨感謝一下人類一直以來對美好聲音的追求。