一种对钢丝录音进行数字转化的方法与流程

本发明涉及钢丝录音数字转化领域，尤其涉及一种对钢丝录音进行数字转化的方法。
背景技术：
：1877年爱迪生发明了留声机，创造了人类史上的奇迹，使声音可以储存和再现；1898年，丹麦科学家保森研制出了第一台磁性录音机，并在1900年的巴黎博览会展出了保森发明的磁性录音机，这种录音机把声音录在钢丝上；1937年马文发明了改进型的钢丝录音机，具有声音逼真，音质优美的特点。钢丝录音曾经在我国音频档案领域里发挥着重要作用，有许多音频档案至今还是保留在钢丝录音带中，因为时间久远，加上钢丝本身的老化，目前绝大多数钢丝录音带都处于亟待抢救的边缘，急需对其进行数字化转化，在对钢丝录音数字化工作中既要做到尽可能地真实记载保存在钢丝录音带中的音频信息，同时不对钢丝录音带本身造成破坏性损失。现有的钢丝录音带的钢丝本身的严重老化，钢丝录音带所能播放的次数相当有限，可能有些仅能播放几次就会发生断裂，因此需要尽可能地减少在钢丝录音进行数字转化时钢丝录音带的播放次数。同时作为钢丝录音带的播放设备钢丝录音机也已经停产几十年，怎样利用现有的钢丝录音机结合现有的技术条件高效且高质量地完成钢丝音频档案的数字化转化工作一直是相关技术人员研究的重点问题。在采用现有的钢丝录音机对钢丝音频档案进行常规的数字化转化过程中，相关技术人员发现随着转化时间的推移，音频模拟信号的信号采样值和电平振幅的数值会逐步降低的问题。因此，本领域的技术人员致力于开发一种对钢丝录音进行数字转化的方法，该方法不仅可以实现利用现有钢丝录音机对钢丝音频档案进行高效且高质量的数字化转化工作，极大地减少钢丝音频档案播放次数，最大限度保护现有钢丝音频档案；而且可以有效提高钢丝音频档案的音频模拟信号的信号采样值和电平振幅的数值的稳定性。技术实现要素：有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是在尽量减少钢丝音频档案播放次数，最大限度保护现有钢丝音频档案的前提下，利用现有钢丝录音机对钢丝音频档案进行高效且高质量的数字化转化工作，同时确保钢丝音频档案的音频模拟信号的信号采样值和电平振幅的数值的稳定性。为实现上述目的，本发明提供了一种对钢丝录音进行数字转化的方法，包括如下步骤：步骤1：数字转化环境的预准备；步骤2：转化设备的安装与配置；所述转化设备包括放音设备、采集卡、电脑、监听耳机、音频线和温度控制系统；所述放音设备包括输出接口、音调旋钮、功能旋钮、输出通道旋钮、音量旋钮、播放/倒带的拨动按钮、播放/倒带的拨动开关、卷线盘、磁头、磁头高度标尺、磁头槽口、卷线盘卡口、引线卡压板按钮、引线卡压板、供线盘和保险柱；所述温度控制系统包括第一温度检测装置、第二温度检测装置和静音冷热风机；步骤3：所述放音设备预热；步骤4：安装钢丝带；步骤5：调校试音；步骤6：放音采集；步骤7：数据存储；步骤8：倒带还原；步骤9：数字转化工作完成。进一步地，所述步骤1包括如下步骤：步骤1.1：数字转化的工作场所的环境温度控制在20℃～27℃之间，湿度控制在55-70％之间；步骤1.2：工作人员穿戴防尘服及防尘鞋、帽、医用塑胶手套等装备；步骤1.3：所述放音设备应放置在稳定的工作平台上，所述工作平台是实心刚性体，所述工作平台包含减震装置；步骤1.4：所述工作平台附近没有噪声源、振动源；所述噪声源的噪声标准值大于等于70db，所述振动源的振动烈度大于0.71mm/s；步骤1.5：数字化采样时，绝对避免人为触碰工作台或转化设备，以防止造成震动而导致信号失真。进一步地，所述步骤2包括如下步骤：步骤2.1：所述放音设备的所述音调旋钮转到关闭状态，所述放音设备的电源为关闭状态；步骤2.2：将所述采集卡与所述电脑连接，所述采集卡配置为待机状态，所述采集卡的所有按钮处于初始状态；步骤2.3：将所述音频线第一端的正极和接地线分别插入所述输出接口的正极端和接地端，并且满足接线端标准，所述接线端标准为音频线的接头的金属部分全部插入对应的端口并固定稳定；步骤2.4：将所述音频线的第二端接入所述采集卡的输入端，并且满足接线端标准；步骤2.5：将所述监听耳机与所述采集卡进行连接；步骤2.6：连接所述第一温度检测装置和所述静音冷热风机，所述第一温度检测装置配置为检测所述磁头槽口的温度；连接所述第二温度检测装置和静音冷热风机，所述第二温度检测装置配置为检测所述磁头进口处钢丝的表面温度，所述磁头进口处钢丝的表面温度应保持在第一温控范围内，所述第一温控范围为25℃-27℃，当所述磁头进口处钢丝的表面温度不在所述第一温控范围内时，所述静音冷热风机会自动启动，直至所述磁头进口处钢丝的表面温度保持在第一温控范围内后停止所述静音冷热风机。进一步地，所述步骤3包括如下步骤：接通所述放音设备的电源，旋转所述音调旋钮，开启所述放音设备的电源，对所述放音设备进行预热，预热时间为15-25分钟，预热完成的标准为在5分钟及以上的时间段内，所述磁头槽口的温度变化小于0.4℃；所述磁头槽口的温度大于等于35℃时，所述静音冷热风机会自动启动，直到所述磁头槽口的温度小于等于26℃后停止所述静音冷热风机。进一步地，所述步骤4包括如下步骤：步骤4.1：穿戴塑胶手套，安装全程避免双手直接触摸钢丝；步骤4.2：检查钢丝带，是否存在锈迹或者缺失引线，存在锈迹的所述钢丝带，需要先进行除锈；存在缺失引线的所述钢丝带，需要先接驳引线；步骤4.3：按住所述播放/倒带的拨动按钮，拨动所述播放/倒带的拨动开关到倒带状态；步骤4.4：转动所述卷线盘，使所述磁头上移，直到与所述磁头高度标尺顶端持平；步骤4.5：将所述钢丝盘放置在所述供线盘，顺时针方向拉出钢丝引线；步骤4.6：钢丝须通过所述磁头槽口，引线须穿过所述卷线盘卡口；通过按住所述引线卡压板按钮抬高所述引线卡压板，让引线从所述引线卡压板下穿过，松开所述引线卡压板按钮卡住引线；步骤4.7：调整所述供线盘使钢丝处于拉直状态；步骤4.8：拨动所述播放/倒带的拨动开关到中间位置。进一步地，所述步骤5包括如下步骤：步骤5.1：转动所述音调旋钮，开启放音设备电源，并将旋钮转至适当档位；步骤5.2：拨动所述功能旋钮到听档位；步骤5.3：根据所述步骤2.3中所述音频线接入的所述输出端口，转动所述输出通道旋钮到对应的档位；步骤5.4：转动所述音量旋钮，旋转至音量为工作人员正常能听清楚为止；步骤5.5：按住所述播放/倒带的拨动按钮，拨动所述播放/倒带的拨动开关到播放状态，开始放音；步骤5.6：试音过程中，工作人员应确认音频信号是否正常进入耳机和采集软件中，如出现异常需进行排查；步骤5.7：旋转所述音量旋钮对音量进行控制，直到采集的音频信号的电平振幅峰值小于-3db，电平振幅rms平均值处于-30db至-10db之间；如果所述音量旋钮调整到最大时，采集音频的电平振幅峰值依旧达不到-20db，则调整采集卡上的增益旋钮进行增益，增益幅度不超过15db；步骤5.8：试音时间不超过3分钟，试音成功后倒带还原，所述放音设备、所述采集卡和采样录制软件的调校参数保持不变。进一步地，所述步骤6包括如下步骤：步骤6.1：打开音频采集软件，配置采样频率和采样精度，进行录制采集；步骤6.2：按住所述播放/倒带的拨动按钮，拨动所述播放/倒带的拨动开关到播放状态，开始放音采集；步骤6.3：放音采集过程中，工作人员应使用耳机监听采集的音频信号是否正常，如出现异常需查找原因进行排查；如果出现非钢丝断裂等中断放音的故障，继续采样录制，直到工作完成后再进行故障分析与处理；步骤6.4：放音结束，按住所述播放/倒带的拨动按钮，拨动所述播放/倒带的拨动开关到中间位置；步骤6.5：留白3～5秒后，关闭音频软件的采样录制功能。进一步地，所述步骤7包括如下步骤：步骤7.1：使用音频采集软件，保存音频内容；步骤7.2：根据命名规则对数字文件进行命名；步骤7.3：记录采集过程的信息。进一步地，所述步骤8包括如下步骤：步骤8.1：转动所述音量旋钮，将所述放音设备的音量调至最低；步骤8.2：按住所述播放/倒带的拨动按钮，拨动所述播放/倒带的拨动开关到倒带状态；步骤8.3：等待倒带结束；步骤8.4：倒带结束时，引线会拨动所述保险柱，使所述放音设备处于电源断开状态；步骤8.5：按住所述引线卡压板按钮松开所述引线卡压板，将引线从所述引线卡压板中取出；步骤8.6：将引线分别从所述卷线盘卡口和所述磁头槽口中取出，再将钢丝录音带从所述供线盘取走；步骤8.7：将引线顺时针缠绕在钢丝录音带上，用医用胶带把引线线头固定。进一步地，所述步骤9包括如下步骤：步骤9.1：将所述放音设备的所述播放/倒带拨动开关和所述音量旋钮还原；步骤9.2：将所述采集卡上的功能旋钮还原；步骤9.3：旋转所述音调旋钮转到关闭档位，关闭所述放音设备的电源。与现有技术相比，通过本发明的实施，达到了以下明显的技术效果：1、本发明提供的一种对钢丝录音进行数字转化的方法，可以利用现有钢丝录音机对钢丝音频档案进行高效且高质量的数字化转化工作；2、本发明提供的一种对钢丝录音进行数字转化的方法，极大地减少钢丝音频档案播放次数，最大限度保护现有钢丝音频档案；3、本发明提供的一种对钢丝录音进行数字转化的方法，可以有效提高钢丝音频档案的音频模拟信号的信号采样值和电平振幅的数值的稳定性。以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。附图说明图1是本发明的一个较佳实施例的对钢丝录音进行数字转化的方法步骤图；图2是本发明的一个较佳实施例的放音设备的俯视示意图；图3是本发明的一个较佳实施例的放音设备的后视放大示意图；图4是本发明的一个较佳实施例的放音设备的正视示意图；图5是本发明的一个较佳实施例的放音设备的输出接口示意图。其中，1-磁头，2-磁头高度标尺，3-卷线盘卡口，4-引线卡压板，5-引线卡压板按钮，6-卷线盘，7-播放/倒带的拨动按钮，8-播放/倒带的拨动开关，9-供线盘，10-保险柱，11-磁头槽口，12-音量旋钮，13-功能旋钮，14-输出通道旋钮，15-音调旋钮，16-输出接口，161-正极端，162-接地端。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。实施例1：如图1所示，本实施例提供的一种对钢丝录音进行数字转化的方法，包括如下步骤：步骤1：数字转化环境的预准备；具体包括如下步骤：步骤1.1：数字转化的工作场所的环境温度控制在20℃～27℃之间，湿度控制在55-70％之间；步骤1.2：工作人员穿戴防尘服及防尘鞋、帽、医用塑胶手套等装备；步骤1.3：放音设备应放置在稳定的工作平台上，工作平台是实心刚性体，工作平台包含减震装置；步骤1.4：工作平台附近没有噪声源、振动源；噪声源的噪声标准值大于等于70db，振动源的振动烈度大于0.71mm/s；步骤1.5：数字化采样时，绝对避免人为触碰工作台或转化设备，以防止造成震动而导致信号失真。步骤2：转化设备的安装与配置；转化设备包括放音设备、采集卡、电脑、监听耳机、音频线和温度控制系统；放音设备的型号为288-1r型，品牌为webster-chicago，电源要求为120v，60hz，如图2、图3和图4所示，包括输出接口16、音调旋钮15、功能旋钮13、输出通道旋钮14、音量旋钮12、播放/倒带的拨动按钮7、播放/倒带的拨动开关8、卷线盘6、磁头1、磁头高度标尺2、磁头槽口11、卷线盘卡口3、引线卡压板按钮5、引线卡压板4、供线盘9和保险柱10；温度控制系统包括第一温度检测装置、第二温度检测装置和静音冷热风机；在确保放音设备具备正常工作条件下，步骤2具体包括如下步骤：步骤2.1：放音设备的音调旋钮15转到关闭状态，放音设备的电源为关闭状态；步骤2.2：将采集卡与电脑连接，采集卡配置为待机状态，采集卡的所有按钮处于初始状态；步骤2.3：将音频线第一端的正极和接地线分别插入输出接口16的正极端161和接地端162，如图5所示，并且满足接线端标准，接线端标准为音频线的接头的金属部分全部插入对应的端口并固定稳定，固定稳定的判断标准是用大于3n且小于6n的力拉音频线，接头不松动；步骤2.4：将音频线的第二端接入采集卡的输入端，并且满足接线端标准；步骤2.5：将监听耳机与采集卡进行连接；步骤2.6：连接第一温度检测装置和静音冷热风机，第一温度检测装置配置为检测磁头槽口11的温度；连接第二温度检测装置和静音冷热风机，第二温度检测装置配置为检测磁头1进口处钢丝的表面温度，磁头1进口处钢丝的表面温度应保持在第一温控范围内，第一温控范围为25℃-27℃，当磁头1进口处钢丝的表面温度不在第一温控范围内时，静音冷热风机会自动启动，直至磁头1进口处钢丝的表面温度保持在第一温控范围内后停止静音冷热风机，静音冷热风机启动时，出风口不正对处于磁头1处的钢丝。步骤3：放音设备预热；接通放音设备的电源，旋转音调旋钮15，开启放音设备的电源，对放音设备进行预热，预热时间为15-25分钟，预热完成的标准为在5分钟及以上的时间段内，本实施例优选为6分钟，磁头槽口11的温度变化小于0.4℃；磁头槽口11的温度大于等于35℃时，静音冷热风机会自动启动，直到磁头槽口11的温度小于等于26℃后停止静音冷热风机，静音冷热风机启动时，出风口不正对磁头槽口11。步骤4：安装钢丝带；具体包括如下步骤：步骤4.1：穿戴塑胶手套，安装全程避免双手直接触摸钢丝；步骤4.2：检查钢丝带，是否存在锈迹或者缺失引线，存在锈迹的钢丝带，需要先进行除锈；存在缺失引线的钢丝带，需要先接驳引线；步骤4.3：按住播放/倒带的拨动按钮7，拨动播放/倒带的拨动开关8到倒带状态；步骤4.4：转动卷线盘6，使磁头1上移，直到与磁头高度标尺2顶端持平；步骤4.5：将钢丝盘放置在供线盘9，顺时针方向拉出钢丝引线；步骤4.6：钢丝须通过磁头槽口11，引线须穿过卷线盘卡口3；通过按住引线卡压板按钮5抬高引线卡压板4，让引线从引线卡压板4下穿过，松开引线卡压板按钮5卡住引线；如引线过长，钢丝尚未进入磁头槽口11，可在卡住引线后顺时针转动卷线盘6，直到钢丝触碰到磁头槽口11为止；步骤4.7：调整供线盘9使钢丝处于拉直状态；步骤4.8：拨动播放/倒带的拨动开关8到中间位置。步骤5：调校试音；具体包括如下步骤：步骤5.1：转动音调旋钮15，开启放音设备电源，并将旋钮转至适当档位；步骤5.2：拨动功能旋钮13到听档位；步骤5.3：根据步骤2.3中音频线接入的输出端口，转动输出通道旋钮14到对应的档位；步骤5.4：转动音量旋钮12，旋转至音量为工作人员正常能听清楚为止；步骤5.5：按住播放/倒带的拨动按钮7，拨动播放/倒带的拨动开关8到播放状态，开始放音；步骤5.6：试音过程中，工作人员应确认音频信号是否正常进入耳机和采集软件中，如出现异常需进行排查；步骤5.7：旋转音量旋钮12对音量进行控制，直到采集的音频信号的电平振幅峰值小于-3db，电平振幅rms平均值处于-30db至-10db之间；如果音量旋钮12调整到最大时，采集音频的电平振幅峰值依旧达不到-20db，则调整采集卡上的增益旋钮进行增益，增益幅度不超过15db；步骤5.8：试音时间不超过3分钟，试音成功后倒带还原，放音设备、采集卡和采样录制软件的调校参数保持不变。步骤6：放音采集；具体包括如下步骤：步骤6.1：打开音频采集软件adobeaudition3.0，配置采样频率为48khz和采样精度为16bit，留白3-5秒后进行录制采集；步骤6.2：按住播放/倒带的拨动按钮7，拨动播放/倒带的拨动开关8到播放状态，开始放音采集；步骤6.3：放音采集过程中，工作人员应使用耳机监听采集的音频信号是否正常，如出现异常需查找原因进行排查；如果出现非钢丝断裂等中断放音的故障，继续采样录制，直到工作完成后再进行故障分析与处理；步骤6.4：放音结束，按住播放/倒带的拨动按钮7，拨动播放/倒带的拨动开关8到中间位置；步骤6.5：留白3～5秒后，关闭音频软件的采样录制功能。步骤7：数据存储；具体包括如下步骤：步骤7.1：使用音频采集软件adobeaudition3.0，保存音频内容，数字文件的格式为wav；数字文件的编码为windowspcm；步骤7.2：根据命名规则对数字文件进行命名；步骤7.3：记录采集过程的信息；记录内容包括钢丝带的元数据、放音设备元数据、采集设备和参数、采集时间和操作人员；钢丝带的元数据包括品牌、材质、外观文字；放音设备元数据包括品牌、型号；步骤8：倒带还原；具体包括如下步骤：步骤8.1：转动音量旋钮12，将放音设备的音量调至最低；步骤8.2：按住播放/倒带的拨动按钮7，拨动播放/倒带的拨动开关8到倒带状态；步骤8.3：等待倒带结束；步骤8.4：倒带结束时，引线会拨动保险柱10，使放音设备处于电源断开状态；步骤8.5：按住引线卡压板按钮5松开引线卡压板4，将引线从引线卡压板4中取出；步骤8.6：将引线分别从卷线盘卡口3和磁头槽口11中取出，再将钢丝录音带从供线盘9取走；步骤8.7：将引线顺时针缠绕在钢丝录音带上，用医用胶带把引线线头固定在品牌标签的纸面上。步骤9：数字转化工作完成；具体包括如下步骤：步骤9.1：将放音设备的播放/倒带拨动开关和音量旋钮12还原；步骤9.2：将采集卡上的功能旋钮13还原；步骤9.3：旋转音调旋钮15转到关闭档位，关闭放音设备的电源。采用实施例1的方法，对第一组样本进行四次采样，四次采样的硬件环境、采样参数和软件工具相同，并将钢丝表面温度控制在不同的4个温度时的音频采样结果见表1所示；采用实施例1的方法，对第二组样本进行四次采样，四次采样的硬件环境、采样参数和软件工具相同，并将钢丝表面温度控制在不同的4个温度时的音频采样结果见表2所示；表1第一组样本钢丝表面温度变化对数字采样音频信号的影响序号统计项目名称采样1采样2采样3采样41钢丝表面温度26.4℃27.8℃28.4℃28.8℃2最小采样值-20882-16344-15270-98803最大采样值19748167541064284034振幅峰值-3.90db-5.82db-6.62db-10.40db5可能溢出的采样00006直流偏移0％0％0％0％7rms最小值-117.59db-136.97db-132.50db-134.53db8rms最大值-7.47db-10.04db-13.44db-15.70db9rms平均值-13.94db16.44db-19.50db-21.59db10rms总计-13.16db15.66db-18.75db-20.85db表2第二组样本钢丝表面温度变化对数字采样音频信号的影响序号统计项目名称采样1采样2采样3采样41钢丝表面温度26.6℃29.2℃31.2℃32.8℃2最小采样值-22408-14517-12647-96143最大采样值21351138991089785824振幅峰值-3.29db-7.06db-8.26db-10.64db5可能溢出的采样00006直流偏移0％0％0％0％7rms最小值-115.26db-128.77db-125.25db-134.76db8rms最大值-6.65db-11.21db-13.71db-15.68db9rms平均值-13.32db-17.36db-19.82db-21.54db10rms总计-12.52db16.60db-19.06db-20.80db由表1和表2可知，当钢丝表面温度大于28℃时振幅峰值远小于当钢丝表面温度小于27℃时振幅峰值。实施例2：在实施例1的基础上，步骤6.1中配置的采样频率为96khz和采样精度为24bit；第一温度检测装置和第二温度检测装置采用雷泰raytekmt4红外测温仪；采集卡采用rmefirefaceufx，音频线采用srexact-svc675专业低噪话筒电缆(聚氯乙烯pvc外被，网编16x9条屏蔽层，屏蔽率95％以上，60/0.1099.97％以上ofc无氧铜导体)；neutrk-np2x专业大两芯ts插头(镀镍触点，镀镍外壳)。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
技术领域：
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页12