话筒转换技术

akaimpc · 发表于 2006-1-6

话筒转换技术

数字信号的传输路径已经很好地搭建起来。无论是录音棚还是现场扩声，抑或是转播和后期制作领域，一系列高科技接口和传输协议为我们带来了干净而可管理的声音数据包，每个人都对此感到满意。

　　但障碍仍然存在。那就是在每个处理环节的末端，音频信号都是绝对的模拟信号。这是由于声音必须以物理声波的形式触发我们听觉器官所决定的，是一个无法改变的真理。在整条信号链中势必存在模拟和数字相互转换的门槛，而整个业界也始终没有停止对这一核心区域的探索。曾有关于数字扬声器的实验，比如1 Limited过去曾尝试将数模转换放置在扬声器的驱动单元上，但此类解决方案始终只是一个混血儿，因为一个纯种的数字设备是永远无法产生能让人们听到的声音的。

　　然而近期，业界在整个信号链的前端取得了突破。虽然绝大多数观察者认为数字话筒仍然也只是模拟设备和数字设备的混血儿，但这无法阻挡一些业界巨头推出产品并对其做出重新定义：他们中的绝大多数都在储备技术力量，并寻求他们认为恰当的时机将新产品投入生产。与此同时，在低端市场兴起了一种直接和笔记本电脑连接的产品，当然，这滞后于数字话筒的概念出现于市场上。

　　与扬声器的原理相反，数字话筒内置一个常规的模拟振膜以及一个紧挨着的模数转换器。这是Beyerdynamic最早于1998年提出的MCD100，我们可以认为它是一个超时代的产品。

　　经过这些试水，公司现在坚信整个业界前所未有地需要品质优良的模拟解决方案。“在MCD100被推向市场之时，市场还没有对它做好准备，”Beyerdynamic专业音频业务经理Wolfgang Ernst说道。“我认为现在一个好的模拟话筒比数字话筒更受欢迎，特别是现在整个市场都在追求或重新找回‘模拟’的声音。我们的MC840只是这种标准的送信人。当然，如果对于数字话筒的需求强烈且肯定的话，我们势必将在这一领域大展拳脚。“

　　近年来，三家德国话筒制造商认为大环境对于数字话筒来说已经更加成熟。Neumann的D-01开启了一切，它拥有可遥控的指向特性。而将信号在振膜环节直接转化成数字信号又被重新提上日程，在四月的NAB展会上，Neumann的母公司Sennheiser推出了MKH 8000系列。这些话筒可以通过增加一个被称作MZD8000的数字化模块和适配线缆来实现数字化，这个家族一共拥有六位成员：全指向性的MKH 8020，心型的MKH 8040，超心形的MKH 8050，短枪MKH 8060以及长枪MKH 8070——此外还有可以在调音台甚至后期制作环节可以任意调节指向性的MKH 800。

　　“数字话筒必须被认为是整个数字音频信号链中第一个环节，”Sennheiser的Guillaume Ehret说道。“它的优势在现场扩声和录音棚中已经变得越来越明显，特别是当这些话筒和其它数字设备一起使用时，优势更加突出。第一个特点就是极低的本底噪声；其次，它也通过对低电平信号的良好响应极大地扩展了动态范围；此外，相对于模拟系统来说，它还具有更加灵敏的瞬态响应、更好的解析度和更加优异的抑制反馈的能力。所有这一切都为观众带来了新的体验，也使工程师的工作变得更加轻松。”

　　“广播行业将会极大地得益于由数字话筒作为组成部分的系统。像足球和橄榄球这样的项目需要数字枪式话筒来清晰和准确地捕捉现场声音。这种新的工具将会是高清视频和立体视频最好的搭配伙伴。”

　　去年，德国话筒先锋Schoeps在名为《数字话筒和AES42》的白皮书中为这一领域做出了巨大的贡献，它将AES42作为这项技术的传输协议，通过此协议数字话筒便可以和录音系统或调音台等后级设备连通。AES42能够使得模拟到数字的转换在振膜上进行，消除了模拟增益的环节。

　　Schoeps近期推出了一种数字枪麦SuperCMIT，声称此项技术的应用可以“相对于模拟技术增加价值”。具体针对SuperCMIT来说就是更好地隔离那些噪声，如街道的噪声、房间声、观众或是经过的人群登任何有可能干扰录音的声音。据Schoeps介绍，新的数字话筒极大地减少了不必要的噪音，甚至在直达声的低频方面都保证了非常好的音色。“即使是话筒衍射管很长的枪麦都很难做到这一点，”制造商说。“这使得SuperCMIT成为了电影拾音和体育转播的理想工具。它同时还增强了室内录音的良好效果。“

　　在白皮书中，Schoeps指出数字话筒的优势还在于对外界电磁干扰的抵御，同时还有很多操作方面的便利：如电平和指向性可以在调音台上调节；话筒自身就能够传递状态数据；此外它还能够记录用户预置。

　　另一方面，模拟话筒的优势在于临时更换并不会影响到整体的制作；它们不需要软件升级；使用的电力更少；不同品牌之间都有着同样的标准接口；它们更加被人们熟悉，便于使用；它们没有信号延时的问题；而且拥有更大的动态范围潜能——24bit状态下的AES42协议的动态范围上限为144dB，而高端模拟话筒则能够承受超过155dB的动态范围。

　　因此白皮书总结到，以遥控方式进行操作的便利必须和延时、同步、采样率转换、梳状滤波效应、操作设置复杂以及整体系统的复杂程度这些因素同时考虑。

　　由此看来，其它的话筒厂商对于这种未经证实技术的谨慎态度就变得可以理解了。目前，美国录音设备、调音台和话放制造商Sound Devices对于这种话筒技术的态度基本上代表了整个业界的普遍状态。“从理论上讲，”公司表示，“在振膜环节进行转换是能够得到一个高动态范围的。同时随着数字信号在话筒内部经过DSP的处理，能够获得增益调整、频率调整和动态效果等各方面的功能。”

　　“随着符合AES42标准的设备不断被Neumann、Schoeps和Sennheiser所研发出来，Sound Devices也将会对它在调音台和录音机上的应用进行评估。AES42在很多领域的优势已经变得显而易见。但它究竟是否适合同期录音还有待观察。“

　　这类解决方案通过最大程度地减少模拟线缆的长度来提高音质，但在传统设备中加入转换器也极大地增加了各种各样的成本。成本仍然是阻挡高端技术普及的关键因素。

　　“DPA自然也已经意识到了这种改变和发展正在进行，”DPA的亚太地区销售经理Ken Kimura说道。“但为了获得专业级的质量，需要大量的经济投入。为每一个振膜都配备一个转换器是这项技术的核心优势所在，但最终我们所得到的，也仅仅是在话筒中植入了转换器。我们已经有了功能强大的模块化系统，所以实现更多的功能也已经成为可能。尽管如此，现有的解决方案的成本的确太高。”

　　“我怀疑话筒性能的巨大进步是否真的可以实现，因为我们并没有采用与现有技术完全不同的手段和方法”，数字媒体专家Dave Shapton补充道。“你不得不考虑，在现有设备已经具有极高质量的情况下，如何才能够将性能大幅提升。当我们使用一只优质的常规话筒进行24-bit高采样率的数字录音时，我们距离获得最大动态范围的目标就已经不远了。所以从某种意义上来说，数字录音技术的良好品质最终将会阻挡数字话筒所能够获得的终极音质。”
　正当高端研发机构着手研究上述课题时，那些不被主流业界所关注的个人录音室行业已经在这一领域迈出了大胆的一步。从Portastudio这个有着业界速溶咖啡之称的品牌开始，这种突破性技术以USB话筒的形式展示在所有人面前。和家庭录音室一样，个人广播是展示这种即插即用技术的最佳平台。

　　澳大利亚的Røde话筒推出的个人广播USB话筒受到了热烈的欢迎，这款被称作Podcaster的产品被认为是世界上第一款广播级的USB话筒，它通过USB的方式与个人电脑无缝连接。同时，它还提供一个高阻抗的耳机放大器，以便进行直接监听，此外，该话筒还配有一个音量控制和软件——此外还有话筒架和长达五米的USB线。

　　此外，美国的Samson Audio也声称创造了另一个世界第一——Q1U成为了世界上第一个专业USB电容话筒。它配有一个令声音平缓的钕制配件，能够承受极高的声压级，该话筒经由一个高质量的话放和模拟－数字转换器，通过USB线缆和电脑连接。可下载的控制软件还为用户提供了输入电平、音量控制、高通滤波器和反相等功能。

　　纵观全局，究竟是那家制造商最终会生产处数字手持话筒呢？Neumann是否有可能够凭借庞大的高端客户群而率先进入这一市场？抑或是Behringer推出一个直接将声音上传至网络的话筒？在每一个领域中，产品设计的扑克游戏都在继续。

　　为了首次将数字话筒技术投入其适合的应用场合，英国BBC Radio One 最近在歌手 Leona Lewis 在Hackney Empire剧场举行的演唱会转播中使用了24只Neumann数字话筒。这场演出是该剧院为了庆祝2012奥林匹克运动会的系列活动之一。

　　七只TLM 103D、四只KMS 105D和13 KM 184D和Evolution系列和两只MD421模拟话筒共同使用。所有的Neumanns数字话筒都通过一个定做的48通道可跳线AES多轨系统送入一台DiGiCo SD Rack，所有相关设备以及AES话筒线都由伦敦VDC Trading公司提供。SD Rack包括8个AES42输入模块，有效地避免了添加另一个外置转换器的必要，在话筒振膜和转播设备之间搭建了一个全数字化的信号路由。信号的控制由一台DiGiCo SD9数字调音台进行，它通过一台XTA DP448进行系统控制，并使用AES左通道和右通道向一对K-Array KR400提供信号。

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