The Art of Sound Reproduction

Cover......Page 1
Title......Page 4
Copyright......Page 5
Contents......Page 6
1.1 A short history......Page 16
1.2 Types of reproduction......Page 23
1.3 Sound systems......Page 27
1.5 Fixed consumer equipment......Page 29
1.7 Public address......Page 31
1.9 Sound radio......Page 33
References......Page 35
2.2 Frequency response and linearity......Page 36
2.3 The sine wave......Page 39
2.4 Root mean square measurements......Page 41
2.5 The deciBel......Page 43
2.6 Audio level metering......Page 47
2.7 Vectors......Page 49
2.8 Phase angle and power factor......Page 50
2.9 Audio cabling......Page 51
2.10 Moving masses......Page 54
2.11 Introduction to digital processes......Page 57
2.12 Logic elements......Page 58
2.13 Storage elements......Page 60
2.15 Gain control by multiplication......Page 62
2.16 Transforms......Page 65
2.17 The Fourier transform......Page 69
2.18 The discrete cosine transform (DCT)......Page 78
2.20 Magnetism......Page 80
2.21 Electromagnetic compatibility (EMC)......Page 85
2.22 Electrical safety......Page 86
References......Page 87
3.1 What is sound?......Page 89
3.2 The ear......Page 90
3.3 The cochlea......Page 92
3.4 Level and loudness......Page 93
3.5 Frequency discrimination......Page 95
3.6 Critical bands......Page 96
3.7 Beats......Page 99
3.8 Music and the ear......Page 100
3.9 The sensation of pitch......Page 103
3.10 The physics of sound......Page 105
3.11 The speed of sound......Page 106
3.12 Wavelength......Page 108
3.14 The wave number, k......Page 109
3.15 How sound is radiated......Page 110
3.16 Proximity effect......Page 112
3.17 Intensity and power......Page 113
3.19 Wave acoustics......Page 114
3.20 Radiation into smaller solid angles......Page 117
3.21 Refraction......Page 121
3.22 Reflection, transmission and absorption......Page 122
3.23 Reverberation......Page 124
References......Page 125
4.2 Vibrating bars......Page 126
4.3 Vibrating panels......Page 128
4.4 Vibrating strings......Page 129
4.6 Using airflow......Page 131
4.7 Resonators......Page 133
4.8 The organ......Page 135
4.9 Wind instrument principles......Page 137
4.10 Wind instruments......Page 139
4.11 Brass instruments......Page 140
4.12 Stringed instruments......Page 141
4.14 Percussion instruments......Page 143
4.15 Electrical and electronic instruments......Page 144
4.16 The human voice......Page 145
4.18 The sound of a piston engine......Page 149
4.20 Aircraft noise......Page 151
4.21 Helicopter noise......Page 152
References......Page 153
5.2 Microphone principles......Page 154
5.3 Microphone limitations......Page 161
5.4 Microphone mechanisms......Page 163
5.5 Electrodynamic microphones......Page 165
5.6 Electrostatic microphones......Page 166
5.7 Phantom power......Page 168
5.8 Stands and suspensions......Page 169
5.10 Radio microphones......Page 172
References......Page 173
6.1 Loudspeaker concepts......Page 174
6.2 Loudspeaker mechanisms......Page 178
6.3 Directivity......Page 180
6.4 The moving coil speaker......Page 183
6.5 Magnets......Page 185
6.6 Coils......Page 188
6.7 Cones......Page 189
6.8 Low-frequency reproduction......Page 191
6.9 Crossover networks......Page 194
6.11 Electrostatic loudspeakers......Page 195
6.12 Power amplifiers......Page 199
6.13 Speaker cables......Page 202
6.14 Active loudspeakers......Page 204
6.15 Headphones......Page 206
References......Page 208
7.2 Directionality in hearing......Page 209
7.3 Hearing in reverberant conditions......Page 213
7.4 The stereophonic illusion......Page 217
7.5 Stereo microphones......Page 219
7.6 Headphone stereo......Page 222
7.7 Alternative microphone techniques......Page 223
7.8 M-S stereo......Page 224
7.10 Stereo metering......Page 226
7.11 Surround sound......Page 228
7.13 Loudspeaker criteria for stereo......Page 231
References......Page 232
8.1 Introduction to digital audio......Page 234
8.2 Binary......Page 236
8.4 Sampling and aliasing......Page 239
8.6 Sampling clock jitter......Page 243
8.7 Aperture effect......Page 245
8.8 Quantizing......Page 247
8.9 Quantizing error......Page 249
8.10 Introduction to dither......Page 253
8.11 Requantizing and digital dither......Page 256
8.12.1 Rectangular pdf dither......Page 259
8.12.2 Triangular pdf dither......Page 261
8.13 Basic digital-to-analog conversion......Page 262
8.14 Basic analog-to-digital conversion......Page 270
8.15 Alternative converters......Page 275
8.16 Oversampling......Page 278
8.17 Oversampling without noise shaping......Page 284
8.18 Noise shaping......Page 285
8.19 Noise-shaping ADCs......Page 289
8.20 A one-bit DAC......Page 292
8.21 One-bit noise-shaping ADCs......Page 294
8.22 Two’s complement coding......Page 296
8.23 Level in digital audio......Page 298
8.24 The AES/EBU interface......Page 300
References......Page 313
9.1 Introduction to analog recording......Page 316
9.2 Tape recording......Page 317
9.3 Magnetic tape......Page 320
9.4 Heads......Page 322
9.5 Biased recording......Page 325
9.6 Cross-field bias......Page 328
9.7 Pre-emphasis and equalization......Page 329
9.8 Sources of noise......Page 331
9.9 Head alignment......Page 333
9.10 Capstan motors......Page 335
9.11 Servo-controlled capstans......Page 336
9.12 Brushless motors......Page 338
9.13 Reel motors......Page 340
9.14 Tension servos......Page 341
9.15 The analog multitrack recorder......Page 342
9.16 The Compact Cassette......Page 344
9.17 Additional quality criteria in stereo......Page 345
9.18 Analog noise reduction......Page 347
9.19 Audio in analog VTRs......Page 350
9.20 The vinyl disk......Page 351
9.21 Vinyl disk players......Page 353
References......Page 358
10.1 Introduction......Page 359
10.2 Time compression......Page 363
10.4 Practical digital recorders......Page 366
10.5 Channel coding......Page 372
10.6 Group codes......Page 374
10.7 Error correction and concealment......Page 376
10.8 Introduction to the Reed-Solomon codes......Page 379
10.9 Modulo-n arithmetic......Page 382
10.10 The Galois field......Page 383
10.11 R S calculations......Page 385
10.12 Correction by erasure......Page 389
10.13 Introduction to DAT......Page 392
10.14 Half-inch and 8mm rotary formats......Page 399
10.15 Digital audio disk systems......Page 401
10.16 Audio in digital VTRs......Page 406
Appendix 10.1 Calculation of Reed Solomon generator
polynomials......Page 410
References......Page 411
11.1 Types of optical disk......Page 412
11.2 CD and MD contrasted......Page 415
11.3 CD and MD disk construction......Page 416
11.4 Rejecting surface contamination......Page 417
11.5 Playing optical disks......Page 419
11.6 Focus and tracking system......Page 422
11.7 Typical pickups......Page 427
11.8 CD readout......Page 428
11.9 How optical disks are made......Page 433
11.10 How recordable MiniDiscs are made......Page 437
11.11 Channel code of CD and MD......Page 438
11.12 Error-correction strategy......Page 447
11.13 Track layout of MD......Page 451
11.14 Player structure......Page 452
References......Page 462
12.1 Introduction......Page 463
12.2 Tape-cut editing......Page 464
12.3 Editing on recording media......Page 468
12.4 The structure of an editor......Page 469
12.6 Locating the edit point......Page 470
12.7 Non-linear editing......Page 473
12.8 Editing in DAT......Page 475
12.9 Editing in open-reel digital recorders......Page 476
References......Page 478
13.1 Introduction......Page 479
13.2 Level control......Page 480
13.3 Grouping......Page 486
13.4 Automation......Page 488
13.5 Dynamics......Page 490
13.6 Equalization......Page 494
13.7 Multitrack consoles......Page 497
13.8 Console buses......Page 501
13.9 The inline strip......Page 502
13.10 Fader flip......Page 504
13.11 Console operating modes......Page 506
13.12 Solo......Page 507
13.13 Ancillary functions......Page 508
13.14 Stereo mixers......Page 509
13.15 Effects......Page 510
13.16 Introduction to audio compression......Page 512
13.17 Non-uniform coding......Page 516
13.18 Floating-point coding......Page 518
13.19 Predictive coding......Page 520
13.20 Sub-band coding......Page 522
13.21 Transform coding......Page 526
13.22 A simple sub-band coder......Page 528
13.23 Compression formats......Page 529
13.24 ISO MPEG compression......Page 530
References......Page 532
14.1 Introduction......Page 534
14.2 Objective testing......Page 536
14.3 Subjective testing......Page 543
14.4 Digital audio quality......Page 548
14.5 Digital audio interface quality......Page 554
References......Page 556
Index......Page 558
Other Books Ads......Page 568