河南会议话筒方案设计公司

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随着音频数字技术的发展，整个音频系统从调音台、效果器到录音机等，几乎所有设备都数字化了，但是整个系统

的前端的话筒和后端的扬声器，却始终没能搭上数字化的快车。近些年来，许多话筒厂商都在研究话筒的数字

化，也取得了一些进展。以下笔者就目前的数字话筒理论和实践状况作一些研究和探讨。

1、数字话筒的历史

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16 bit的A/D

转换，提供CD品质。它设计成配合Next计算机（苹果共同开办人Steve Jobs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MC834，20 bit的模数转换（用

CrystalCS5390芯片），一个7针XLR接口提供双5V电源，字时钟同步信号，输出标准的AES3音频数据流。模／数

转换器的动态范围比该话筒头的动态范围还要窄。

1996年初，个样品MCD100完成了（见图1），在这个话筒上使用了StageTec的“真实匹配技术(true match)

，’，它的动态范围提高到115 dB(A计权，RMS)，但是还远远没有达到话筒头的极限，非常大的声压会使它的模／

数转换器过载。因此他们加上一个通过调整幻象供电方式控制的预衰减器。它使用非标准的接口提供6～12V的幻

象供电(150 mA)，字时钟同步，输出AES音频数据流。这个话筒和其他设备的连接采用了非标准化接口，

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。

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BeyerdynamicMCDl00和电源(MCD50，MCD100和MCD200)

虽然这种数字电容话筒的动态范围不能完全满足要求，MCD100作为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模／数转换器数字化。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114 dB(A计权，RMS)。话筒的指向性、内置前置放大和滤波器等功能可以通过基于Windows的PC遥控。

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Milab DM1001B数字话筒

个大量应用数字话筒技术的场合是在1999年，在柏林的德国国民议会大楼重修，大楼里的德国国会会场采

用了新的数字话筒技术。参会代表发言的话筒是特别开发的，是一个比MCD100简化的版本，使用了一个简单的

模／数转换芯片(CrystalCS5360)，动态范围大于100 dB(A计权，RMS)，内置的模拟预放大器不带增益调节。演

讲使用的是平面心形指向话筒KEM970，它使用StageTec的真实匹配技术模／数转换器，动态范围大约是115 dB

(A计权，RMS)(见图3)。

从此，数字话筒开始进入规模研制和市场化时代，至今已经有了一些新技术和新设计的尝试和应用。

2、数字话筒的基本原理

传统模拟话筒使用膜片，把它的振幅或者频率转化成电信号。要设计制造数字话筒，一定要抛弃模拟话筒的理

念和方法，在信号通路中尽可能早地生成数字信号。一种数字话筒，使用膜片统计从两个方向通过膜片的空气分子

数量。这种方式的拾音器将会是真正的数字，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。
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Beyerdynamic MCD800系列
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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幅，但是激光束获得的

是膜片上的一个点的振幅，而实际将整个膜片表面的振幅值综合考虑。