浅谈数字话筒（1）.pdf

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1、黪与应用穗蕊◆口尤毅蔫谈数字话薯·譬嚣【摘要】数字话筒作为一种最新的音频设备数据源，其设计理念和技术模式也在不断发展，就目前还处于领先状态下的数字话筒作了设计原理、接口标准等的总结和归纳，特别比较了数字话筒和模拟话筒各自的优势及使用上的不同；并就市场产品作了比较和介绍。【关键词】数模转换真实匹配技术数字话筒接口AES42,f?,准数字幻象供电DPP同步延迟对于数字技术，可以非常容易地处理、复制、传1996年初，第一个样品MCDt00完成了(见图1)，输和储存信号，而信号质量基本不劣化，这一优势使在这个话筒上使用了StageTec的“真实匹配技术(true得数字化的大潮势不可当。数字音

2、频发展到现在，整match)”，它的动态范围提高到115dB(A计权，RMS)，个声音传输链路从调音台、效果器到录音机等，几乎但是还远远没有达到话筒头的极限，非常大的声压会所有设备都数字化了。但链路最前端的话筒和最后端使它的模／数转换器过载。因此他们加上一个通过调的扬声器，却始终没能搭上数字化快车。随着音频数整幻象供电方式控制的预衰减器。它使用非标准的接字技术的发展，许多话筒厂商都在研究话筒的数字口提供6～12v的幻象供电(150mA)，字时钟同步，输化，近些年来也取得了一些进展。以下笔者就目前最出AES音频数据流。这个话筒和其他设备的连接采先进的数字话筒理论和实践状况作一些研究和探

3、讨。用了非标准化接口，Beyerdynamic开发了各种各样的带有AES3输出和遥控衰减器的供电部件，见图1。1数字话筒的历史报刊介绍的第一个数字话筒是在20世纪80年代末出现的一个叫Ariel的数字话筒，它使用一个常规话筒头和一个16bit的A／D转换，提供CD品质。它设计成专门配合Next计算机(苹果共同开办人SteveJobs的公司1988年制造)使用。但这个数字话筒和Next计算机一样没有获得商业上的成功。1995年末，Beyerdynamic开始研究数字演播室话筒。开始话筒头使用心形的MC834，20bit的模数转换(用CrystalCS5390芯片)，一个7针XLR接口提

4、供双5v电源，字时钟同步信号，输出标准的AES3音图lBeyeraynam1cHCD100和电源(MCD50，MCDIO0和MCD200)频数据流。模／数转换器的动态范围比该话筒头的动态范罔还要窄。虽然这种数字电容话筒的动态范围不能完全满足《音响技术》182Ol14设备与要求，MCD100作为第一个市场上出现的数字演播室话筒，仍然唤醒了大家对数字话筒及其国际标准接口的兴趣。尽管它在商业上获得了成功，它的生产商还是决定加入后来的AES42标准。在1999年的AES大会上，Milab介绍DM1001数字话筒(见图2)。它的指向性是可调整的，通过使用两个压力梯度换能器，信号从双膜话筒头经过

5、模／数图3BeyerdynamicMCD800系列转换器数字化。受限于A／D转换器的动态范围，整个话筒的动态范围较低，只有114dB(A计权，RMS)。字信号。一种数字话筒，使用膜片统计从两个方向通话筒的指向性、内置前置放大和滤波器等功能可以通过膜片的空气分子数量。这种方式的拾音器将会是真过基于Windows的PC遥控。正的数字，是理想的数字话筒。不过囿于目前的技术水平还没有真正制造出这种方式的演播室音质话筒。因上述方式实现太困难，比较而言膜片振幅则是一个不错的检测声波方式。乍一看数字化测量膜片的振幅并不困难，但要达到完美演播室音质的水平还是比较渺茫。例如，可以使用激光来测量膜片的振

6、幅，但是激光束获得的是膜片上的一个点的振幅，而实际必须将整个膜片表面的振幅值综合考虑。基于这些理由，加上传统模拟话筒明显工作得很好的事实，因此在数字话筒中继续使用模拟膜片，这些膜片的振幅也继续以模拟方式转换成电信号。在数图2MilabDM1O01B数字话筒字话筒内部，模拟电信号通过普通的音频模／数转换第一个大量应用数字话筒技术的场合是在1999器转换成数字电信号，最后的结果是数字的。所以现年，在柏林的德国国民议会大楼重修，大楼里的德国在说的数字话筒严格地说只是模拟话筒加上内置的数国会会场采用了最新的数字话筒技术。参会代表发言字部件。图4给出了这类数字话筒的原理，其中各模的话筒是特别开

7、发的，是一个比MCD100简化的版本，块的功能如下。使用了一个简单的模／数转换芯片(CrystalCS5360)，动话筒头模块：负责将声能转化为模拟电信号。态范围大于100dB(A计权，RMS)，内置的模拟预放预放大模块：将很弱的模拟电信号放大到模数转大器不带增益调节。演讲使用的是平面心形指向话筒换模块需要的信号幅度。KEM970，它使用StageTec的真实匹配技术模／数转换器，模数转换模块：将模拟电信号转化为数字电信动态范围大约是115dB(A计权，R