如何选择音频接口

音频接口是每个现代工作室的核心，但如何选择适合自己的音频接口 ？

30 年前，控制室里有大型调音台和一排排音频处理设备。如今，电脑已成为录音室冰冷的机器人心脏，软件取代了调音台和外置设备。这种变化意味着有一种设备已变得不可或缺。没有音频接口，就无法运行基于计算机的工作室，但如何知道哪种接口适合您的基于计算机的工作室呢 ？

模拟输入

将声音输入计算机需要经过两个阶段。首先将模拟信号转换为数字流，然后将数字流输入计算机。第二阶段是音频接口的核心功能，但几乎所有的音频接口都同时具备这两个功能。

许多接口都使用节省空间的 "组合 "输入插座，既可接受来自麦克风的卡侬电缆，也可接受四分之一英寸插孔的线路输入。更重要的是它们通常可以接受两种不同类型的模拟输入。线路输入可接收标准录音室电平的信号，如合成器、混音器或话筒前置放大器产生的信号。不过，我们也希望将麦克风和电吉他直接插入音频接口。这些设备发出的信号较弱，可预测性较差，必须先进行前置放大，然后才能进行数字化处理。因此大多数工程录音室接口都配备了带话筒前置放大器的模拟输入和/或可插入吉他的插座。通常你会发现一些两用插座，其中一个卡侬用于话筒输入，另一个四分之一英寸插孔用于线路输入。

因此需要问自己的一个最基本的问题是：我需要多少个模拟输入，是什么类型的 ？作为回答这个问题的第一步，先计算一下你需要同时连接的信号源数量。如果你只为自己录音，可能只需要一到两个输入，即使你要通过配音来建立复杂的音轨。如果您录制的是乐队现场演出，您可能需要足够多的输入来覆盖多麦克风鼓组、其他几种乐器和人声。

在录音室中，音频接口是唯一的硬件设备，你需要它配备尽可能多的话筒前置放大器，以满足你连接话筒的需要。但如果你打算将音频接口与硬件混音器一起使用，或者你只录制合成器，或者你已经有了其他可以放大话筒信号的设备，那么你可能更愿意选择只有线路电平输入/输出的接口。

打破平局

前置放大器增益最常用的调节方式是使用模拟电位器。

有些音频接口允许对前置放大器增益进行数字控制，这样可以提高精确度和可调用性。这只能让我们到此为止，因为有很多音频接口似乎都提供相同的模拟输入设备。如果您必须在几个具有相同功能的型号中做出选择，您还应该考虑以下几点：

• 接口的音频性能各不相同，其中一些差异可能非常重要。详情请阅读“哪些规格很重要” ？
• 有些接口为同一输入端配备了独立的话筒和线路插座。这样您就可以将话筒和线路电平信号源永久连接起来，并根据需要随时切换，而不必重新插入。
• 在某些接口上话筒前置放大器增益是通过数字方式调整的。这比使用模拟控制器更精确，而且设置可以完全调用，有时甚至可以与录音软件工程文件一起存储。
• 如果使用电容麦克风，就需要接口提供幻象电源。几乎所有接口都能提供幻象电源，但有时只能全局或分组切换。如果您想连接铝带麦克风等不应该使用幻象电源的设备，这一点就很重要。

模拟输出

音频接口在系统的 "后端 "执行类似的两阶段工作，将数字音频从计算机中输出并转换成模拟信号。这样做的最基本原因是，我们可以连接扬声器或耳机，听到从电脑中传出的声音！因此，几乎所有接口都至少有一对线路电平输出和一个立体声耳机插座。

几乎所有音频接口都至少有一个内置耳机输出，很多甚至有两个。这些输出通常在录音软件中显示为单独的输出，但并不总是如此。关键问题是：你可能需要多少个输出？请记住，几乎没有音频接口有两个以上的耳机输出。

因此，如果要同时录制两位以上音乐家的声音，就需要一个专用的多通道耳机放大器。耳机放大器也需要一对线路电平接口输出提供信号。除非你有一个内置扬声器切换功能的外置监听控制器，否则每对扬声器都需要一对独立的线路电平输出。

此外请记住输出不仅用于为监听系统提供信号。要将硬件压缩器或均衡器集成到软件混音中，你需要线路电平输出发送信号，线路电平输入来接收处理后的信号。如果你想在模拟调音台上进行混音，也是同样的道理。

深入探讨

同样，如果只考虑原始数据，您可能会考虑许多具有相同基本输出安排的接口。如果是这样，就应该问自己一些更详细的问题，以帮助找到最适合自己需要的接口。

• 大多数音频接口都提供一些监听控制功能，但提供的功能千差万别。最基本的功能是对一对输出进行简单的电平控制。在最复杂的情况下，你可以对多路输出进行配置控制，并提供额外的功能，如对讲、DIM、扬声器切换、检查单声道混音的按钮等。
• 在录音软件中，耳机输出不一定都显示为单独的目的地。有时耳机输出会与一对线路输出重复，但你通常可以选择哪一对。
• 如果你使用 Eurorack 设备等模块化合成器，你可能需要考虑购买一个具有 "直流耦合 "输出的音频接口，它可以产生稳态或直流电压。它们可以产生用于驱动模块化合成器的控制电压（CV）信号，让您可以在软件中对合成器进行排序。(有关这方面的深入指南，请参阅本刊 2020 年 9 月号其他地方的"模块化接口"文章）。

音频接口的监听控制功能差别很大。如果你的音频接口不提供扬声器 A/B 切换、对讲和单声道等功能，你可能需要为额外的硬件监听控制器做预算。

扩展空间

对大型音频接口稍加研究就会发现，一旦超过 8 路话筒输入，你的选择范围就会大大缩小。然而，8 路话筒输入并不足以录音一个乐队。如果您需要 12、16 甚至更多的话筒输入呢？

其中一种选择是内置音频接口的调音台。Zoom L-12 和 L-20、Behringer 的 X 系列、Tascam Model 16、Soundcraft 的 UI 调音台、PreSonus 的 StudioLive 调音台和 QSC TouchMix-30 Pro 等产品提供了大量输入，可以处理现场声音和提示混音以及录音。对于主要从事乐队工作的人来说，它们是绝佳的选择，但所提供的功能也有很大差异。详细比较不在本文讨论范围之内，但克里斯-科夫（Chris Korff）在本期其他地方撰写的"录音室中的数字混音器"一文中将对此进行详细介绍！

第二种方法是在电脑上安装多个音频接口。通常，这意味着要从同一制造商处购买两个接口，即便如此，USB 音频接口也几乎不支持多路工作。可以多路连接的音频接口通常使用 Thunderbolt 端口或 PCIe 插槽；但并非每台电脑都有这些接口，而且使用这些接口的音频接口往往比 USB 同等产品更贵。

数字输入

幸运的是，还有第三种选择：在现有接口上增加更多模拟输入。接口提供给计算机的路径通常比模拟输入要多。这些路径由数字输入端提供，数字输入端可接收已被其他设备转换为数字数据的信号。事实上，有些接口只提供数字输入，其目的是让用户通过单独选择转换器来组装定制系统。

数字音频可以用电子方式编码，也可以用光脉冲的光学方式表示。关键在于编码方案和物理介质是相互独立的。因此，最常见的光纤连接器可用于两种不同的、互不兼容的数字音频数据类型，其中一种也可通过电线传输！这种数据类型就是S/PDIF。

用于小型接口数字输入/输出的两种主要格式是同轴和光纤，前者可传输 S/PDIF 格式的立体声音频，后者可传输立体声 S/PDIF 或八声道 ADAT Lightpipe 信号。

将光纤或电子 S/PDIF 电缆从一台设备的输出端连接到另一台设备的输入端，可在它们之间传输两通道数字音频。不过，传输光纤 S/PDIF 信号的电缆也可用于多声道格式，即ADAT或Lightpipe。如果使用标准的 44.1 或 48 kHz 采样率，单个 Lightpipe 连接可在一个方向上传输八个声道的数字音频。在项目工作室领域，这使其成为经济实惠地扩展音频接口的理想选择，市场上有很多机架式设备都能通过 ADAT 连接提供八通道模数转换。

除了工程录音室之外，您还会发现许多其他数字格式，其中大部分都与我们无关。如果您的扩展计划以 ADAT 和/或 S/PDIF 为中心，则有一些注意事项需要牢记：

• 光纤连接器通常可在 ADAT 和 S/PDIF 之间切换，但并非总是如此，因此如果需要，请检查是否支持光纤 S/PDIF。
• 许多接口都带有两对光纤连接器。有时，这些接口可用于添加两个八通道 ADAT 扩展器，总共可增加 16 个额外通道。但在其他情况下，通道限制固定为 8 个，第二个连接器只能在 88.2 或 96 kHz 采样率下使用；在这些采样率下，需要移动的数据量是原来的两倍，单个光纤链路已无法 "容纳 "8 个通道的音频。
• 并非所有接口都允许同时使用 ADAT 和 S/PDIF 扩展，即使后面板上有这两个插座也是如此，因此在购买前一定要先检查规格。
• 为了成功通信，数字设备需要一个共享的定时基准，因此一旦在工作室中引入任何形式的数字连接，就需要学习时钟方面的知识。如果只涉及两个设备，这通常很简单，产品手册中也会有解释。

延迟与软件

在理想的情况下，我们可以通过录音软件来监控录音内容。问题是，将数据输入和输出电脑都需要时间，如果耗时过长，在播放音符和通过耳机或扬声器听到音符之间就会出现明显的延迟。

信号通过录音系统从信号源到监听系统所需的总时间称为往返延迟。有些人对延迟比其他人更敏感，但一旦超过 10 毫秒，大多数人都会注意到。接口本应向主机报告其延迟，但许多接口并不能准确报告。延迟可通过缓冲区大小设置进行调整。缓冲区越小，延迟越低，对计算机中央处理器的要求也越高。

对于任何给定的缓冲区大小，有些接口在 CPU 负载和实际延迟方面都比其他接口表现更好。Thunderbolt 和 PCIe 接口的性能通常优于 USB 接口，但另一个重要因素是处理接口和计算机之间数据传输的驱动软件。

大多数 Windows 音乐软件使用 ASIO（音频流输入输出）协议与音频接口通信。由于这是一个第三方标准，因此在使用音频接口之前，你总是需要安装一个驱动程序。许多 USB 接口都是 "即插即用 "的，可以使用 Mac OS 操作系统内置的苹果驱动程序。对于大多数用途来说，这已经足够好了，但使用定制驱动软件的接口通常性能更好。这包括某些 USB 接口以及所有 Thunderbolt 和 PCIe 型号。

在 Windows 系统中，录音软件使用 Steinberg 开发的 ASIO 驱动程序格式。这并不是 Windows 的一部分，因此你总是需要安装驱动程序，而这些驱动程序的质量参差不齐。许多 USB 接口制造商授权 Thesycon 等开发商提供第三方驱动软件，而其他制造商（如 RME）则编写自己的驱动程序。后者通常能提供更好的性能，但情况很复杂，要知道某个接口实际使用的是什么驱动程序并非易事。

如需了解更多详情，并对 Windows 计算机的低延迟性能进行严格测量，请访问 Vin Curigliano 的DAWbench.com网站。

直接监听混音

总的来说现在的低延迟性能比10年前要好。但即使使用最好的驱动程序，也很难实现5毫秒以下的往返延迟，尤其是在USB接口上。因此许多音频接口都内置了混音器，让我们无需等待输入信号通过计算机和录音软件，就能听到输入信号。

在一些小型"台式 "接口上，混音器由一个简单的旋钮控制，用于调节直接输入信号与来自录音软件的回放信号之间的平衡。不过，如果需要的输入和输出超过几个，制造商就会内置一个由软件控制的数字混音器。制造商在设计数字调音台和控制软件时采用了不同的方法。有些厂商设计的调音台功能强大，结构复杂，路由选择无穷无尽。另一些则注重简单易用，只提供足够的功能来满足典型的使用情况。还有一些不仅内置混音功能，还内置插件均衡器、压缩器、混响器和其他信号处理器。接口中的数字混音器有时可以通过平板电脑和手机进行远程控制，有时甚至可以在同一制造商的录音软件中进行控制。

较大的接口通常包括复杂的 DSP 混音功能，可通过专用的 Mac OS 和 Windows 程序进行控制。

这些方法中哪一种适合你是个人喜好的问题，但要注意的是，所有这些方法都有可能实施得很好，也有可能实施得很糟，因此需要做一些研究。在掏钱之前，请阅读 SOS 评论并上网查看用户论坛。这是界面设计中很容易被忽视的一个方面，但它会影响你对产品的日常使用体验。

其他因素

如果您没有其他机架式设备，您可能会发现台式界面更方便。

除了我前面介绍的核心功能外，不同音频接口还有其他不同的功能。如果您还在纠结如何选择，也许这些考虑因素会帮助您做出权衡：

• 小型接口通常可以通过 USB 或 Thunderbolt 线缆 "总线供电"，有些接口则没有这种选择。总线供电很方便，使接口更便携，但可能会限制性能。例如总线供电接口驱动耳机的音量往往比不上电源供电的同类产品。
• 有些电源接口需要外接供电装置。这可能会给您带来不便，如果电源装置丢失或损坏，您的工作室在更换之前将无法使用。
• 较大的接口几乎都采用 19 英寸机架式，但较小的接口有多种形状和尺寸，因此人体工程学方面的差异可能会影响你的决定。如果要在机架上使用接口，是否希望所有插座都在背面 ？
• 电平表提供了有关进出接口的信号幅度的不可或缺的信息。这些信息总是通过软件提供，但大多数接口也提供硬件电平表。如果您对良好的硬件仪表的可靠性和即时性非常重视，请注意所提供的功能是非常多变的，从某些接口上的单个 LED 到其他接口上的高度可配置的彩色触摸屏显示器，不一而足。
• 有些接口包括 MIDI 输入和输出端口，用于合成器的数字控制。

对于一些用户来说，清晰、全面的电平表是一大优势。

最后请务必记住，音频接口需要制造商的承诺支持，例如提供驱动程序更新。有些制造商在提供这种支持方面比其他制造商有更好的记录，特别是对于已停产的型号。选择正确的产品，你的音频接口就能经受住操作系统和电脑的多次升级！

哪些规格很重要？

所有制造商都会公布其产品的技术数据。遗憾的是，这往往会遗漏一些重要的测量数据，例如低延迟性能，但技术规格仍然有助于我们决定哪款机型适合我们。

在某些方面，现代音频接口的技术性能已经好到不成问题。例如，所有音频接口在整个可听范围内都具有平坦的频率响应，因此不会明显改变输入或输出声音的音色。许多产品的输入和输出动态范围都至少达到 110 分贝，这远远超出了捕捉任何实际信号所需的范围。因此，更高的动态范围数字也许更能说明制造商知道自己在做什么，而不是对我们的录音有直接好处。

麦克风前置放大器的增益范围和最大输入电平等规格会带来真正的不同。增益范围越大，可容纳的输入信号电平范围就越宽。最大输入电平则为多功能性提供了一个参考点。如果该值较高，例如 +23dBu，你就可以放心地录制鼓声和其他大音量信号源，而不必担心削波。但是，除非增益范围也很高，否则在录制安静音源（如使用动圈话筒录制的语音）时，可能很难获得可观的信号电平。不同接口之间的差异很大，因此值得考虑哪些应用对你来说真正重要。(增益范围有时使用最大值和最小值来定义，在这种情况下，可以用最大值减去最小值来计算增益范围。例如，如果最小增益为 -5dB，最大增益为 +55dB，则总增益范围为 60dB）。

如果您要录制安静的音源，您希望在录制时不会增加不必要的噪音。所有话筒前置放大器都会在信号路径中引入一些噪声，但有些放大器在这方面的表现要好于其他放大器。这里的关键测量指标是等效输入噪声（EIN）。寻找最大的负数，并注意 A 加权数字比非加权数字更好看。最好的前置放大器的非加权值约为 -129dB，相当于 A 加权值约为 -132dB。

在输出方面，如果要将接口连接到老式录音室硬件，线路输出的最大输出电平可能很重要。大多数专业外接设备的最大电平为 +20 或 +24 dBu，但并非所有接口都能达到这一水平。这可能意味着外置设备无法提供最佳性能，在极端情况下，如果你无法从接口提供足够强的电平，你可能很难让硬件压缩器发挥任何作用！

音频接口的内置耳机输出灵敏度也不尽相同，有些音频接口可以驱动比其他音频接口更响亮的耳机。遗憾的是，这种规格往往以不同的方式呈现或根本没有呈现，因此很难对竞争对手的产品进行比较。

哪种连接协议？

有四种主要的连接协议被广泛用于将音频接口连接到 Mac 和 PC，不过以太网目前与项目工作室的关系不大。我在本表中总结了每种协议的主要优缺点。

• 连接器优点缺点USB经济实惠，使用简单。
• 面向未来。
• 适用于所有电脑。
• 低延迟性能可以无足轻重。
• 接口一般不能成倍使用。
• 雷电通常提供非常快速的低延迟性能。
• 易于使用。
• 通常允许多接口使用。
• 在 Windows 电脑上不通用。
• 比 USB 更贵。
• Thunderbolt 电缆价格昂贵，而且很少与兼容的音频接口一起提供。
• PCIe一般可提供最佳的低延迟性能。
• 通常允许选择转换器。
• 不适用于笔记本电脑。
• 通常是高端专业选择。
• 以太网灵活性极高，尤其适用于多房间安装。
• 允许超长电缆铺设。
• 多台计算机可共享系统访问权限。
• 复杂，可能难以设置。
• 低延迟要求在计算机中安装专用以太网卡。
• 几个相互竞争、互不兼容的标准。

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