錄音介面選購指南 | DigiLog 聲響實驗室
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錄音介面選購指南


大綱

 

錄音介面指的是連接電腦與麥克風,透過內部晶片做類比與數位訊號轉換的硬體音訊設備。錄音介面出現在各類型大小工作室或是表演舞台也有機會看到,更是宅錄工作者不可或缺的音訊工具,想要擁有高品質的錄音素材、或是攜帶且連接性方便,跟聲音有關的工作都必然會需要一台錄音介面。

出產錄音介面的品牌為數眾多,即便是奠基在預算考量下也難輕易選擇出一台適合自己的錄音介面。今天這篇文章將會帶領大家認識錄音介面基礎的規格跟用途,盼能夠幫助大家清楚認識這個在錄音工作中極為重要的一項武器。

Part 1 - I/O (Input / Output) 類型與數量  

錄音介面的輸入及輸出種類繁多,選購時要注意自己所需要的器材是使用哪種輸入或輸出,且同時會需要使用到多少輸入,以下介紹較為常見的輸出與輸入孔。

  • 類比 I/O

XLR 輸入

一般錄音介面上的 XLR 輸入通常用於連接各種麥克風或是其他音訊器材的平衡訊號輸入,且配備的麥克風前級可以增強訊號較小的 Mic-Level 。

1/4" [6.3mm] (instrument) 輸入

通常用於吉他或是貝斯等高阻抗的樂器。

 

Focusrite Solo 3rd 上的 XLR 及 1/4 (6.3) Inst 輸入 [圖註1]

XLR - 1/4" [6.3mm] Combo Jack 輸入

Combo Jack 是一種可以用於連接 XLR 公頭 或是 6.3mm 公頭線材的輸入孔,其既可以使用在麥克風也可以使用在吉他、貝斯(Instrument Level),或是傳遞 Line Level 的音樂器材(鼓機、合成器、電鋼琴),有的錄音介面上面會配備 Hi-Z 或 Inst.(Instrument) 等按鈕,以提示錄製電吉他、電貝斯等高阻抗樂器時使用。

Neutrik Combo 接口 [圖註2]

Arturia MiniFuse 2 上的 Combo Jack [圖註3]

 

Line Output 輸出

輸出 Line Level 的聲音訊號,通常用於連接監聽喇叭或是其他的音樂設備。常見的有 XLR 或是 1/4 " 母頭,一左一右兩兩成對。

(有的錄音介面還會細分成 Line Output 及 Monitor Output,此時 Monitor Output 優先用於監聽設備, Line Output 則可再用於串接其他傳遞 Line Level 的設備)

Apollo Twin X 擁有 Line Output 與 Monitor Output [圖註4]

耳機輸出

用於連接監聽耳機,這是針對雙聲道耳機所設計的 TRS 輸出,因此要注意不能插入 TRRS (通常是具有麥克風功能)接頭的耳機,否則聽到的聲音會變得非常怪異。
 

Audient - iD4 擁有 3.5mm 跟 6.3mm 兩種口徑的耳機輸出 [圖註5]

 

  • 數位 I/O

ADAT, S/PDIF 接口

透過 ADAT 或 S/PDIF 接口可以使錄音介面的輸入或輸出達到擴充。 

ADAT 透過光纖導線傳輸,最多可以傳輸8個 channels,但其只能傳輸 48kHz/44.1kHz 的取樣率。S/PDIF 透過同軸 COAXIAL 或 RCA 線材傳輸,最多同時傳輸兩個 Channels。有的錄音介面則擁有上述兩者皆能兼用的擴充接口。

Native Instruments - Audio 6 錄音介面後面的 S/PDIF I/O [圖註6]

S/PDIF 透過同軸 COAXIAL 線材傳輸 [圖註7]

Universal Audio Apollo Twin X 背後 ADAT 與 S/PDIF 兼容的 Optical Input [圖註14]

AES 

數位傳輸還有一種被稱為 AES / EBU 規範,(A*udio E*ngineering S*ociety / E*uropean B*roadcasting U*nion) 一種專業的音訊接口,用於從 CD 和 DVD 播放器向擴音器和電視傳輸數位訊號。

其中較常見是 AES3 傳輸口,其可以支援位元數達 24bit,取樣率 96kHz 的雙聲道訊號, AES3 硬體互連標準要求使用 110 歐姆平衡線,通常使用 XLR 連接端口的110歐姆 STP 線材。

*AES3 和 AES3id - 短距離和長距離的分別

AES3 使用帶 XLR 連接端的 110 歐姆屏蔽雙絞線電纜,距離可達 100 米。AES3id 使用 75 歐姆同軸電纜和 BNC 連接器,距離可達 1,000 米。與平衡的雙絞線相比, 非平衡的同軸電纜更適合長距離傳輸。AES3-id 的接口已在廣播和專業領域得到廣泛採用,特別是索尼和杜比等公司。

UA Apollo 16 的 AES / EBU I/O [圖註14]

AES / EBU & ADAT, S/PDIF 線材示意 [圖註8]

DANTE 

在使用類比傳輸或是錄製聲音時或許很簡單,若你沒有太長距離跟太多 Channel 的需求,但如果今天你要將音訊從 A錄音室傳到 B 錄音室,或是錄製你樂器的場所距離控制室有 一大段距離,類比訊號在長距離的傳送過程中會產生衰減,且音訊在分發到多個地方,衰減的程度會呈指數級增長。

Dante (由Audinate開發),代表通過以太網路傳輸多通道、未壓縮、低延遲的數位訊號。它使用 Cat 5e (或 Cat 6) 或光纖線材,其可以在數百英尺(甚至更長距離)傳輸數位訊號。如果已經有快速或千兆以太網的 IT 基礎設備,那麼 Dante 就可以在其上運作。數位訊號在傳輸過程中並不會產生衰減。Dante用於現場演出、錄音室製作、教堂、教育機構、商業安裝(如機場和體育場) 以及廣播。Dante 網絡需要能夠連接到網絡的兼容設備。這可以是簡單的耳機放大器,用於遠程監聽,也可以是功能完整的錄音介面,用於將舞台表演的麥克風級和線級信號路由到網絡。然後網絡音訊可以同時發送到多個地方:前台混音、大廳中的遠端喇叭、休息室、Dante 音訊錄音機用於封存,或是影像控制中心。

解析度部分,AD/DA 可以擁有 44.1kHz/48kHz/96kHz 取樣率,bit depth 可為 16、24 或 32 bit。 它們的動態範圍超過100dB,在+4dBu時總諧波失真小於0.01%; 頻率響應為±0.5dB(從20Hz到20kHz)。 Dante I/O 可以在許多高階的錄音介面或是數位混音器上看到。

支援 DANTE 傳輸的 RME Digiface Dante USB 錄音介面 [圖註9]

MIDI I/O

MIDI I/O 可以傳輸 MIDI 訊號,將一些電子樂器如合成器、鼓機等透過MIDI線輸入 MIDI 至電腦,或是從電腦傳送 MIDI 訊號至電子樂器。

Part 2 - Loopback 功能

因應許多直播、Podcast、Youtuber 等自媒體工作者在家使用錄音介面的需求大增,具有Loopback 功能的錄音介面也漸漸變得不可或缺。Loopback 功能即是在不需要使用任何實體線材的方式,將電腦透過錄音介面輸出的聲音使用數位的方式錄製下來,因此在你使用類比輸入錄製人聲/樂器的當下,錄音介面也能夠即時的錄製你電腦播放的音樂或是背景音效。對於遊戲直播、各種需要背景音樂的影片製作者或遠端訪談都會使用到這項功能。有 Loopback 功能的錄音介面包括:Audient 的 EVO 和 iD 系列 、Focusrite Scarlett 的 4i4, 8i6, 18i8, and 18i20 3rd Gen等、Steinberg 的 UR22C、MOTU M系列、及RME 的Babyface Pro FS Interface、YAMAHA 的 AG06 等等,現今市面擁有 Loopback 功能的錄音介面不勝枚舉。

Loop 功能示意圖

使用行動裝置時的 Loopback 設置

Part 3 - 與電腦的連接方式及可否使用行動裝置與之連接

現今大部分的家用錄音介面是以 USB Type-C 或 Type A 做連接。也有使用 Thunderbolt 連接規格的錄音介面,例如 Universal Audio 的 Apollo 系列商品,或是 Antelope 出產的部分錄音介面。有的錄音介面除了與電腦連結外,還會需要額外的變壓器做穩定供電。也有部分錄音介面能夠與行動裝置一起使用,像是 Focusrite Scarlett 2i2 3rd Gen 、Audient iD4 MK2、Audient 的 EVO 4、IK Multimedia 的 iRig Pro 等等,行動裝置連接錄音介面有時可能會有供電不足的問題,這邊會建議搭配行動電源一起使用。與行動裝置的兼容還是必須參照各廠牌官網或商品指南來做解釋,因此購買前還是提醒大家先做功課,以免買到無法與手機或平板使用的錄音介面。

Antelope Zen Q Synergy Core  使用 thunderbolt 傳輸 [圖註10]

與手機或平板皆能相容的 IK Multimedia - iRig Pro Duo I/O [圖註11]

Part 4 - AD/DA 的取樣率與位元數

取樣率指的是聲音在一秒內被取樣的次數,單位為kHz (kilohertz),增加取樣率可以增加每秒被取樣到的聲音訊號,位元數指的則是每次取樣儲存著多少位元(bit)的資訊,以上兩個參數影響到透過錄音介面錄製類比訊號時,被保存成數位訊號時的規格,也可以理解成解析度的高低,其中位元數的變動還連帶影響著聲音動態。現在大多數的錄音介面在這部分的規格都至少有著 24 bit / 96kHz (居多 Sample Rate 可達 192 kHz)。現今多數人所收聽到的數位音訊規格是不會超過 24 bit /48kHz 的,因此大部分錄音介面都能錄製到解析度足夠應付市場需求的音訊品質。

 

 

Part 5 - 技術規格

上述介紹了 I/O 的連接口,但要怎麼比較或辨別輸入及輸出規格的參數呢,以下簡單提出幾項可以多加注意的參數當作選購錄音介面時可以參考的小小依據。

SNR (signal-to-noise ratio)

SNR 指的是訊噪比,顧名思義指的是訊號輸出與自底噪輸出的比值,其單位通常用分貝(dB)表示,越高的 SNR 代表噪音水平較低,訊號的純度越高。通常此數值在100以上就算是有相當好的表現。這項指標較常出現在樂器或是麥克風的輸入。

 

THD+N

THD + N 是total harmonic distortion(總諧波失真)加noise(噪音)的縮寫,用於衡量錄音介面或音訊設備的失真水平。通常以百分比(%)表示。N(噪音)代表噪聲水平。它包括雜訊,滋擾和任何其他非諧波失真。數值越低,表示失真和雜訊越少,聲音的品質越佳。

一般情況下,THD+N 在 0.05% 以下的即表示音質極佳。這項參數在類比輸出及輸入都會看見。

 

Dynamic Range

錄音介面的動態範圍是指它能夠處理的聲音訊號幅度範圍的大小,意即 I/O 可以容納的最大訊號高於 Noise Floor 的可檢測到的最安靜訊號之比率。單位通常為 dB。(通常會再加註其在 “A-weighted“ 的加權基礎下。此代表對人耳最敏感的頻譜部分(粗略地說,從1-1萬赫茲)給予更大的權重),Dynamic Range 越大,Headroom 範圍也就越大。Headroom 是在出現失真之前高於平均操作水平的範圍。這項參數會出現在各種類比的 I/O 上,數值越大越好,一般來說範圍在 100 - 120 dB (A-Weighted)即能滿足高品質的錄音及製作需求。

 

SNR 及 Dynamic Range 示意 [圖註12]

Gain Range (Mic)

Gain Range 主要指的是類比輸入的增益範圍,特別是麥克風前置放大器,必須要能夠處理各種不同類型的輸入。一個靠近鼓的靈敏麥克風會產生過強的信號輸入,而一個給古典吉他錄製的環形麥克風則需要更多的前級放大才能在適當的訊號量下紀錄完整的聲音動態。因此,任何設計用於連接麥克風的輸入都會有一個控制前級增益量的控制。增益控制的範圍愈大,其通用性也越高,Gain Range 單位為 dB,一般來說專業級錄音介面都提供了 55 dB - 65 dB 的麥克風增益範圍,而這對於錄製高品質的聲音素材來說已經非常足夠。

Motu Ultralite MK5 提供了高達 74 dB 的麥克風增益範圍 [圖註13]

Frequency Response

頻率響應在這指的是錄音介面在其所提供的頻譜範圍內準確處理輸入/輸出訊號頻率的能力,這項數據會出現在各項類比輸入與輸出的規格中。理想情況下,你會希望介面能夠近乎相同的重新呈現所有進出的頻率,但通常在某些頻率下會有小幅的增益或衰減。錄音介面的這項參數通常表現得會比其他器材如監聽喇叭、麥克風等來得完善許多。

 

Part 6 - 其他功能 / 各廠牌附加特色

除了以上介紹的基本規格外,各廠牌錄音介面通常也有其主打的優勢及特色。像是 Universal Audio 的 Apollo 系列錄音介面除了提供多款 UA 自家的模擬經典效果器 Plugin 之外,搭配錄音介面使用還能使用內建 DSP 來做運算,可以零延遲的減輕電腦的 CPU 負載量。而 UA 的 Volt 76 系列也提供了經典的 1176 Compressor 及 610 真空管前級在錄音介面的硬體控制上。其他還包括了像是 Focusrite 的 Air 麥克風前級音染及 Audient iD 系列的零延遲錄音等等,MOTU 的錄音介面則搭載了ESS Sabre32 Ultra™ DAC 晶片技術,其能夠讓錄音介面擁有良好的聲音動態範圍,也能在耳機擴大上得到乾淨零失真的監聽輸出,還有像是低延遲高解析度的音訊轉換等優勢。

Volt 476 提供了經典的 1176 Compressor 及 610 真空管前級的類比電路 [圖註14]

搭載 ESS Sabre32 Ultra™DAC 技術功能的 MOTU - M2 [圖註13]

 

圖片來源:

[圖註1] Focusrite Scarlett Solo https://us.focusrite.com/products/scarlett-solo 

[圖註2] Neutrik Combo Jack

[圖註3] Arturia Minifuse 2 https://www.arturia.com/products/audio/minifuse/minifuse2

[圖註4] Universal Audio Apollo Twin x https://www.uaudio.com/audio-interfaces/apollo-twin-x.html

[圖註5] Audient iD4 https://audient.com/products/audio-interfaces/id4/overview/

[圖註6] Native Instruments Audio 6 https://www.native-instruments.com/en/products/komplete/audio-interfaces/komplete-audio-6/

[圖註7] S/PDIF COAXIAL https://sandberg.world/en-tn/product/S-PDIF-cable-coax-18m

[圖註8] AES vs SPDIF https://www.computerlanguage.com/results.php?definition=AES/EBU

[圖註9] RME Digiface https://www.rme-audio.de/digiface-dante.html

[圖註10] Antelope Audio Zen SynergyCore

[圖註10] IK Multimedia iRig Pro

[圖註12] Dynamic Range https://hub.yamaha.com/audio/music/what-is-dynamic-range-and-why-does-it-matter/

[圖註13] MOTU 系列錄音介面圖片均來自 MOTU 官網 https://motu.com/de/

[圖註14] Universal Audio 系列錄音接面圖片取自於 Universal Audio 官網 https://www.uaudio.com/

 

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