[分享] 用便宜的 USB 音效卡錄音

本文由 jasonh77tw2007-01-19 發表於 "錄音、MIDI、音樂製作" 討論區

  1. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    自從先前寫的 "窮人" 系列之後,也有好幾位朋友跟我討論用 live 錄音的問題,不過畢竟 kx project 的使用門檻較高,說實在真的不太容易。另一方面,其實用主機板內建音效卡 + ASIO 外掛其實也可以玩錄音,但問題是最近一兩年的主機板內建音效因為支援多聲道也越搞越複雜,相容性和穩定度也越來越差,所以我試著找尋比較低價的 USB 音效卡產品,雖然 USB 的頻寬、系統負載等表現比較差,但是他還是有一些優點:

    1. 免拆開機殼安裝,因為對很多朋友來說安裝電腦硬體本身就已經是一個門檻
    2. NB 也可以用,到目前為止還是有很多的筆記型電腦只有 Mic-in 沒有 Line-in

    此外,鎖定單一、單純的產品介紹,所有的問題都可以有明確的答案,這對初學的朋友來說是比較容易上手的。

    一開始我鎖定的產品是 Behringer UCA202,版上也有朋友討論過這個產品和 Cubase 的設定問題,不過仔細研究說明書和規格之後,才發現 UCA202 其實只是一個標準 Windows USB 音效卡,本身並沒有自己的驅動程式,而廣告頁面上所謂的支援 ASIO,不過是在標準驅動程式上掛上 ASIO2KS 的程式,其實只要掛上 ASIO2KS 幾乎任何在 Win2K/WinXP 上的音效卡都可以支援 ASIO 界面,所以與其花 1400 買 UCA202,應該還有更省錢的方案,後來就在什麼都賣的 Y 拍找到了這個產品:

    [​IMG]

    選這個產品有幾個原因:
    1. 這是有 line-in 的 USB 音效卡之中最便宜的
    2. 這是單純的兩聲道產品,多聲道輸出基本上只是徒然增加困擾和相容性問題,對錄音並沒有幫助

    不過很遺憾的,在我買了這塊音效卡後沒幾天,他就漲價了 =_=,所以萬一在我寫完這篇文章又有朋友開始搶購這塊卡的話,我建議可以發起團購,爭取比較好的價錢。這一段就先寫到這裡,下一段會從安裝的部分開始講起。
     
  2. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    雖然說這第二段從安裝開始說起,不過其實標準 USB 的音效卡只要插上去大約十幾秒到幾十秒的時間,Windows 就會自己裝好驅動程式而且馬上就能使用,而且也可以和原來的音效卡並存,但我在這裡是建議,一開始為了避免不必要的困擾,最好還是將主機板內建的音效卡關掉 (再 BIOS 設定畫面)。

    安裝完畢以後請到控制台確認一下設備的選擇是否如下圖:

    [​IMG]

    其中 "MIDI 音樂播放" 的部份您沒有圖中的選項沒有關係,之後會再說明。確認設備無誤後,接著打開 Windows 音量控制畫面:


    [​IMG]

    從上圖可以看到除了 "喇叭"(就是主輸出音量) 和 "Wave" 以外,其他都是關成靜音,其實除了 "線路" 和 "麥克風" 這兩項有比較大的影響之外,"SW 合成" 和 "CD 播放機" 實際上應該都不太會用到,關不關靜音也無所謂,詳細原因留到下一段再說明。接下來看錄音控制的部份:

    [​IMG]

    基本上就是照上面這樣選就對了,記得音量要拉到最底,再這邊再一次說明,一般電腦用的 AC97 相容音效卡,當錄音音量拉到最小時並不代表靜音,而是不經過音效卡上的放大電路,當拉到全滿時音效卡可以提供 23.5dB 的增益,但是音效卡上的放大電路音質很差,只有在沒有前級放大時,萬不得以才會用他。

    這一篇就先到這裡,下一篇會介紹 ASIO 和 MIDI Loop Device 的設定安裝。
     
  3. imported_Jim

    imported_Jim New Member

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    推一個 好方法阿!!!
     
  4. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    這一篇要講的是 ASIO 界面的安裝,為什麼現在電腦錄音設備都要強調有 ASIO 界面呢? 傳統的 Windows 音效驅動界面叫做 MME,MME 最大的問題就是聲音從音效卡到應用程式之間,不管是錄音或是放音都會有零點幾秒的時間差 (數百 ms),這個在一般的多媒體應用是不太要緊的,但是在多軌錄音時就會造成不同軌道之間的時間差,或是在使用軟體音源時就會造成鍵盤按下去和聲音出來的時間差太多,影響彈奏。

    提供 ASIO 有兩種方式,一種是錄音卡的驅動程式是配合硬體架構特別寫的,這種方式效率比較高,而且通常延遲時間 (latency) 可以精確的掌控。另一種方法則是把 ASIO 界面掛在 Kernal Steram 的通道上,這種方式效率沒有上一種好,延遲時間也沒有辦法精確掌控 (同樣的設定在不同的系統延遲可能不同),但是好處是幾乎任合音效卡都可以這種外掛軟體獲得 ASIO 的支援能力。延遲時間也可以輕易控制在 20ms 以下,Behringer UCA202 就是屬於後面這種。

    至於 Kernal stream 的 ASIO 外掛程式也有很多種,有些錄音程式自己有附 (例如 Cubase),有些錄音設備的製造商自己會寫,例如 YAMAHA MW12 可以搭配 YAMAHA 自己寫的 Kernal Stream ASIO 外掛 (不過這也表示 MW12 並不是 "天生的" ASIO,所以不要以為大牌子就一定比較好),而 Behringer UCA202 的官方網站上則是提供免費的 ASIO 外掛軟體 "ASIO2KS"

    目前市面上最常見的免費 ASIO 外掛大概是 "ASIO2KS" 和 "ASIO4ALL" 這兩套,實際上 ASIO4ALL 的效能和功能好得多,而且一直有新版在發佈,ASIO2KS 卻在三年前就沒有新版問世了,但為什麼一些軟體廠或是硬體廠都提供 ASIO2KS 給用戶呢? 我猜除了這兩套外掛的授權模式可能不同以外,ASIO4ALL 有兩種模式,"專家模式" 的圖案是愛因斯坦,而 "傻瓜模式" 的圖案是美國現任總統小布希,我猜這也是原因之一吧 :p

    總之我現在要推薦大家使用的就是 ASIO4ALL,下載路徑如下:
    http://tippach.business.t-online.de/asio4all/ASIO4ALL_2_7_English.exe

    他的官方網頁如下:
    http://www.asio4all.com/

    基本上沒什麼特別好說的,下載回來、安裝、點入進階模式 (Advanced),就可以看到向下面這樣的畫面:

    [​IMG]

    只要把右側的 "Always Resample 44.1kHz <-> 48kHz" 的勾勾取消掉就好了,因為這一篇討論的主題不是 ASIO 的最佳化,所以其他數值就照預設值就行了,以避免不必要的困擾。之前第一篇提過最好把主機板內建音效卡關掉,如果不關的話,在這裡也會出現更多的選項,所以一開始為了讓問題單純化,最好是關掉。

    安裝到這裡為止,我們已經擁有了一個用有 ASIO 2IN/2OUT 的錄音界面,Input 就是插在 USB 音效卡的藍色端子上,Output 就是插在綠色端子上。原則上音效卡的 mic-in 端子和放大線路都是能免則免的,所以在理想的狀況下,除了 "喇叭" (主輸出音量) 推桿和 "線路" 的靜音勾選欄以外,關於音效卡的系統設定方面可以說是不需要再做任何變動調整了。

    本來這一篇還要寫 MIDI Loop Device,不過 ASIO 的內容比預計中寫的多了點,而且還有 Direct Monitor 沒寫,所以下一篇會先寫 Direct Monitor 的部分,MIDI Loop Device 會再往後挪囉∼
     
    Last edited: 2007-01-21
  5. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    接下來要講的是 Direct Monitoring,拜 ASIO 之賜,現在多軌錄音軟體都可以提供軟體監聽功能,你可以透過軟體監聽直接聽到成品的樣子,包含掛上效果器的即時效果,但是 ASIO 終究還是有延遲時間的,但某些情況下這短短幾個 ms 的延遲也可能會影響工作,很多錄音設備本身也提供硬體直接監聽的功能,也就是說聲音進入錄音卡之後就直接轉送到監聽輸出,並沒有進入電腦內部。而在我們現在用的這個 USB 音效卡也同樣提供這兩種界面。

    首先我們來看看軟體監聽的路徑:

    [​IMG]


    圖中可以看到,我們透過軟體監聽聽到的聲音,是輸入訊號先經過音效卡的放大後,轉成數位訊號經由 ASIO 界面送給錄音程式,在錄音程式的混音處理後再經由 ASIO 界面送出,最後以 WAVE 的形式由音效卡發出來,所以錄到的音量只受到 "錄音控制" 當中 "線路" 增益的影響,但是我們最後聽到的音量是錄到的音量,經過播放控制中 "WAVE" 和 "喇叭" 兩層音量控制後的結果。

    那一般音效卡要如何做到硬體直接監聽呢? 如果我們關閉錄音程式的監聽功能,並且取消播放控制中 "線路" 的靜音,那輸入音效卡的訊號就會直接被轉回輸出端,如下圖:

    [​IMG]

    可以看到這個路徑和軟體監聽截然不同,訊號沒有經過 AD/DA 的動作就被直接送回輸出端 (但是還是有經過音效卡上面的混音和緩衝電路),所以是沒有任何時間差的,當然直接監聽因為沒有經過錄音程式,所以你不可能聽到掛上 VST 的效果,而且因為沒有經過 AD/DA,聽到的音質會比軟體監聽好,不過聽到的音質雖然比較好,但這並不見得是個好消息,因為軟體監聽聽到的就是你實際上錄到的東西,硬體監聽則不是(*註),所以在調 tone 時,還是以軟體監聽為準才能確保錄到的跟你想要的一樣。

    另外由於這兩種監聽的路徑是不同的,所以聽到的音量也會不同,為此我也做了點實驗,假設錄音軟體的監聽音量,以及音量控制界面中的 "WAVE" 都是設定在 100% 時,只要把 音量控制中的 "線路" 音量控制在這個位置:

    [​IMG]

    兩種監聽的音量相差大概只有千分之幾,可以算是一樣的,不過這個設定值僅限本文介紹的這個音效卡有用,其他音效卡不見得一樣。

    所以介紹到這裡,大家應該可以瞭解到之前所說的,整個音量控制界面 (包含播放和錄音) 幾乎是只要按照我所提供的設定值不需要任何調整,唯一可能會變動的就是這個線路輸入的靜音選項,你可以把他視為 Direct Monitor 的開關,另外就是 "播放控制" 中的 "喇叭",因為他並不影響錄音音量,但是所有的播放都會被他影響,所以如果你有額外的監聽設備 (例如混音器),你可以把 "喇叭" 也固定在 100% 的音量,由混音器來控制監聽音量。當然如果你只有單純的把耳機接在音效卡上做監聽的話,也建議你把這個 "喇叭" 的推桿當唯一的監聽音量控制界面。

    註:
    也不是所有錄音卡的 Direct Monitor 都是不經過 AD/DA 的,一些裡面有 DSP 晶片的產品,可以在 AD 之後在卡上直接做音量控制然後轉送回 DA,一樣可以視為沒有時差的監聽,不過一些比較低階的外接式錄音設備可能就是類比訊號直接轉送,但是設計是看人的啦,也沒有一定的 :)

    下一篇就會接著介紹 MIDI Loop Device 的部分囉∼
     
    Last edited: 2007-01-22
  6. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    為什麼要有 MIDI Loop Device 這種東西呢? 我想主要是跟軟體音源的興起有關係。

    以現在很流行的 VSTi 音源來講,VSTi 必須要有一個宿主程式 (Host) 才能工作,例如說大型編曲程式 Cubase,或是非常精簡小巧的 SAVIHost,他們可以直接從 MIDI port 讀取主控鍵盤或是其他 MIDI out 設備送來的訊號,或是載入 MIDI 檔,然後透過軟體音源轉換成聲音發出來,但是如果碰到不支援 VSTi 的 MIDI 播放/編曲程式怎麼辦呢?

    例如以最簡單的例子 Windows Media Player 來講,因為 MIDI 輸出設備的選項裡只有 "MPU-401 相容 MIDI port" 和 "Microsoft GS Wavetable" 這兩個選項,所以如果你沒有硬體的音源機,WMP 幾乎就只能用 Windows 內建的軟體音源,那麼要如何讓 WMP 可以透過 VSTi 發出聲音呢? 這時就需要 MIDI Loop Device。

    MIDI Loop Device 可以提供一個虛擬的 MIDI 裝置,這個裝置的 input 訊號會直接轉送到 output,所以我們可以把 WMP 的 MIDI output 指定為這個虛擬 MIDI port,而 VSTi host 的 MIDI input 也指定到這個虛擬 MIDI port,這樣一來 MIDI 訊號就會被 pass 到 VSTi host 進而發出聲音。

    在這裡要介紹給大家的軟體是 Maple Virtual MIDI Cable,下載網址如下:

    http://www.hurchalla.com/MapleVMCv356.zip

    這個版本提供四組虛擬 MIDI port,如果不夠用的話,官方網站上還有 12 ports 的版本:

    http://www.hurchalla.com/Maple_driver.html

    這一篇就簡短寫到這裡了,如果有朋友需要 VSTi host 設定的詳細資訊我再另外寫,下一篇會寫到這個 "便宜 USB 音效卡錄音方案" 的一些缺點,也順便做個結尾。
     
  7. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    我喜歡介紹一些 "便宜的" 錄音方案,並不是說這些便宜的方法有資格去挑戰專業設備的品質,但是不管是便宜的或昂貴的設備,基本上在操作上都是大同小異的,而昂貴的設備卻往往有更多的選項、更高的複雜度,不論在技術上、經濟上都是一個更高的門檻。如果我們有機會用很低的代價就能一窺究竟,何樂而不為呢?

    但是便宜、非專業的設備,畢竟有他的缺點或弱點,在功能性、品質、效率方面一定無法跟專業的設備比擬,在這邊我列出這個方案中的幾個缺點:

    1. Kernal Stream ASIO 外掛具有設備獨佔性
    不論是 ASIO4ALL、ASIO2KS 甚至 YAMAHA 官方版的 ks ASIO 外掛我想也都一樣,當錄音程式以 ASIO 模式使用音效卡時,會獨佔他的使用權,也就是說當你用 Cubase + ASIO4ALL 時,一般的多媒體播放 (例如 WMP) 或是語音聊天程式都會無法使用。其實這個問體有可能克服,只要系統中存在兩個音效卡,可以其中一張跑 ASIO4ALL 做錄音用途,另一張跑一般驅動程式執行日常的工作,但設定的複雜度也相對提高了。

    2. 我介紹的這組 USB 音效卡不具備 "立體混音" 錄音功能
    現今大部分的音效卡在錄音選項裡面都會有 "立體混音" 的選項可以選,但是這塊卡並沒有,雖然使用多軌錄音程式時基本上不可能去用到這種錄音模式,但是如果有人原本的工作很仰賴這個模式就必須犧牲了 (例如在聊天室唱卡拉 ok)。

    3. ADC 品質的問題
    ADC 就是類比訊號轉數位的動作,這個佔錄音品質一個很大的關鍵,當然這個 USB 音效卡用的只是 AC97 晶片的 ADC,沒辦法和錄音卡上高單價的 ADC 晶片比,我實際測試後發現這塊 USB 音效卡的 ADC 有直流偏移和相位相反的問題。

    直流偏移的問題在一般這種所謂 "民用" 版的 ADC 是非常常見的,直流偏移可以在後製時很輕易的修正,但是偏移如果太嚴重的話就會造成動態範圍的損失,例如一般音效卡的 line-in 直流偏移大概在 1% 以內,但是 mic-in 的直流偏移就大很多,有可能到達 50% 以上,所以如果沒有麥克風前級要直接靠音效卡上的麥克風放大電路的話,往往要在音量不足和 clip 之間掙扎。

    另外發現的一個問題就是這塊卡有相位反轉的現象,這應該是 codec 或是線路設計有 bug,其實相位反轉在沒有比較樣本的條件下,是很難聽出來的,不過如果介意的話,這個問題也同樣很容易在後製時反轉回來。所以建議如果採取這塊音效卡錄音時,每一軌錄完後,在做任何其他後製動作之前,最好先做直流偏移校正和相位反轉的動作。

    4. SRC 的問題
    這塊音效卡理論上不太可能是 "天生的" 44.1kHz 音效卡,但是 ASIO4ALL 卻會把他鎖定在 44.1kHz 的工作頻率,也就是說無論如何硬體 SRC 的音質損傷是無法避免的。

    不過就像我常說的,這些小問題在錄音初學者來說,都不是問題的重點,他並不影響對於軟體操作的練習,也不影響創作,而且只要 500 塊的代價,得到的 "功能性" 卻跟四千塊的入門錄音卡沒多大差別,所以想玩錄音的朋友可以別急著花大錢,先買張 "外野票" 看看自己適不適合玩錄音吧 :)
     
  8. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    為了把所謂 "音質" 量化一下,我做了一下 RMAA 的測量,目前手邊沒有錄音卡,只好用 CT4830 當音訊播放卡片,測量 USB Audio 的錄音性能,好在 ADC 的品質差異大於 DAC 的品質差異,實驗的結果也支持這個普遍性的認知,下面是測量的結果:

    實驗條件:
    播放端: CT4830 播放 RMAA 測試音檔 @16bit 48kHz
    錄音端: USB Audio 掛 ASIO4ALL @16bit 44.1kHz
    (連續做四次)

    [​IMG]

    [​IMG]

    正負 1dB 以內的頻寬大約是 15Hz ~ 19kHz,不過各位可能也跟我一樣有疑問,第一個是 USB 內部多半也是 48kHz 的,SRC 成 44.1kHz 會有多大影響呢? 另一個是這樣的表現算好還是不好呢? 所以我另外做了對照組實驗:

    第一組: USB Audio 以 MME 模式在 48kHz 下錄音
    第二組: CT4830 以 MME 模式在 48kHz 下錄音

    [​IMG]

    [​IMG]

    可以看到 USB Audio 不論是在 ASIO @44.1kHZ 或是 MME @48kHz,頻率響應其實幾乎是一樣的,可能是因為他的高頻部分本來就不強所以影響不大,相對來講 CT4830 的高頻就比較漂亮,雜訊和立體分離度也都比較好,不過就像我一直強調的,我介紹的錄音方案並不是要挑戰專業等級的產品,重點是要讓大家有唾手可得的錄音工具,此外以錄 Vocal 來講,頻寬到 19kHz 的麥克風沒有個好幾千塊是買不到的囉∼
     
  9. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    最後補上一個,人家說沒圖沒真相,不過錄音的東西當然是要聽了才算,下面有兩個音檔,第一個是直接從 CD 抓軌下來的,第二個是用 foobar 掛 PPHS 軟體 SRC 用 CT4830 播放之前抓下來的音軌,用 USB Audio 掛 ASIO4ALL 以 44.1kHz 取樣頻率錄下來,再分別轉存 128k mp3 存檔。我唯一有做的處理就是把錄音的音軌放大 0.6dB,其他包括直流偏移和相位反轉都沒有處理,各位朋友可以試試自己的設備、試試自己的耳朵,是不是可以輕易的分出高下 :)

    原始音軌:
    http://www.drivehq.com/file/df.aspx/publish/jasonh77tw/My%20Documents/MM/070124014600.mp3

    錄音音軌:
    http://www.drivehq.com/file/df.aspx/publish/jasonh77tw/My%20Documents/MM/070124014700.mp3
     
  10. runwild

    runwild New Member

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    身為一個窮窮學生族,一定要推一下jason大的阿 XD
     
  11. Hide喪禮

    Hide喪禮 New Member

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    我想看到這裡的人應該都會站起來拍手吧!呵呵!~~你的用心不給你加油實在說不過去啦!
     
  12. breezy_fantasy

    breezy_fantasy Member

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  13. treesheep

    treesheep New Member

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    J大的文一定要先推依下的啦
     
  14. RayDark

    RayDark New Member

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    這討論串好有價值^^

    都快可以整理成小電子書了
    真的是初學者的福音~
     
  15. jasonh77tw

    jasonh77tw Member

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    這個討論串兩年多沒動了,不過我還是持續有在找便宜堪用的產品,分享一下最近的資料:

    第一種,網拍到處有人賣,參考售價約 $50~$100 之間,以 C-Media CM109 晶片為核心。

    [​IMG]


    第二種,同樣也是不少人在賣,參考售價約 $600 左右,以 C-Media CM106 晶片為核心。

    [​IMG]


    第三種是台灣瑞麗銷售的 AudiMax T1,我沒拆開所以晶片不詳。

    [​IMG]


    我簡單做了 RMAA 的錄音測試,結果如下:

    [​IMG]

    [​IMG]

    以上沒有列出 CM109 的成績,這個所謂的 USB 2.0 3D 音效卡大概是我看過最便宜的音效卡,成績也是我看過最爛的,所以就不列了。就 T1 跟 CM106 比的話,T1 各方面都勝出,噪音也比兩年前測的 Sonix 音效卡好,但是 Sonix 的 THD% 又比 T1 來得好,不過測試軟體的版本差了兩年,不知道標準是否一致。

    結論呢:幾百塊以內的 USB 音效卡,除了兩年前介紹過得產品外,T1.. 還算勉強,其他... 就算了吧~
     
  16. METAL TONE

    METAL TONE Member

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    請問...

    瑞麗 AudiMax T1

    只有一個mic in 一個out

    是不是就不適合拿來錄吉他呢

    感謝
     
  17. midicake

    midicake Active Member

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    好棒文章,
    太專業了。
     

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