數(shù)字話筒的新技術發(fā)展分析
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:windy 2012-03-08 15:22:08 加入收藏 咨詢
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數(shù)字信號的傳輸路徑已經(jīng)很好地搭建起來。無論是錄音棚還是現(xiàn)場擴聲,抑或是轉播和后期制作領域,一系列高科技接口和傳輸協(xié)議為我們帶來了干凈而可管理的聲音數(shù)據(jù)包,每個人都對此感到滿意。
但障礙仍然存在。那就是在每個處理環(huán)節(jié)的末端,音頻信號都是絕對的模擬信號。這是由于聲音必須以物理聲波的形式觸發(fā)我們聽覺器官所決定的,是一個無法改變的真理。在整條信號鏈中勢必存在模擬和數(shù)字相互轉換的門檻,而整個業(yè)界也始終沒有停止對這一核心區(qū)域的探索。曾有關于數(shù)字揚聲器的實驗,比如1Limited過去曾嘗試將數(shù)模轉換放置在揚聲器的驅動單元上,但此類解決方案始終只是一個混血兒,因為一個純種的數(shù)字設備是永遠無法產(chǎn)生能讓人們聽到的聲音的。
然而近期,業(yè)界在整個信號鏈的前端取得了突破。雖然絕大多數(shù)觀察者認為數(shù)字話筒仍然也只是模擬設備和數(shù)字設備的混血兒,但這無法阻擋一些業(yè)界巨頭推出產(chǎn)品并對其做出重新定義:他們中的絕大多數(shù)都在儲備技術力量,并尋求他們認為恰當?shù)臅r機將新產(chǎn)品投入生產(chǎn)。與此同時,在低端市場興起了一種直接和筆記本電腦連接的產(chǎn)品,當然,這滯后于數(shù)字話筒的概念出現(xiàn)于市場上。
與揚聲器的原理相反,數(shù)字話筒內置一個常規(guī)的模擬振膜以及一個緊挨著的模數(shù)轉換器。這是Beyerdynamic最早于1998年提出的MCD100,我們可以認為它是一個超時代的產(chǎn)品。
經(jīng)過這些試水,Beyerdynamic公司現(xiàn)在堅信整個業(yè)界前所未有地需要品質優(yōu)良的模擬解決方案。“在MCD100被推向市場之時,市場還沒有對它做好準備,”Beyerdynamic專業(yè)音頻業(yè)務經(jīng)理WolfgangErnst說道。“我認為現(xiàn)在一個好的模擬話筒比數(shù)字話筒更受歡迎,特別是現(xiàn)在整個市場都在追求或重新找回‘模擬’的聲音。我們的MC840只是這種標準的送信人。當然,如果對于數(shù)字話筒的需求強烈且肯定的話,我們勢必將在這一領域大展拳腳。”
近年來,三家德國話筒制造商認為大環(huán)境對于數(shù)字話筒來說已經(jīng)更加成熟。Neumann的D-01開啟了一切,它擁有可遙控的指向特性。而將信號在振膜環(huán)節(jié)直接轉化成數(shù)字信號又被重新提上日程,在四月的NAB展會上,Neumann的母公司Sennheiser推出了MKH8000系列。這些話筒可以通過增加一個被稱作MZD8000的數(shù)字化模塊和適配線纜來實現(xiàn)數(shù)字化,這個家族一共擁有六位成員:全指向性的MKH8020,心型的MKH8040,超心形的MKH8050,短槍MKH8060以及長槍MKH8070 此外還有可以在調音臺甚至后期制作環(huán)節(jié)可以任意調節(jié)指向性的MKH800。
“數(shù)字話筒必須被認為是整個數(shù)字音頻信號鏈中第一個環(huán)節(jié),”Sennheiser的GuillaumeEhret說道。“它的優(yōu)勢在現(xiàn)場擴聲和錄音棚中已經(jīng)變得越來越明顯,特別是當這些話筒和其它數(shù)字設備一起使用時,優(yōu)勢更加突出。第一個特點就是極低的本底噪聲;其次,它也通過對低電平信號的良好響應極大地擴展了動態(tài)范圍;此外,相對于模擬系統(tǒng)來說,它還具有更加靈敏的瞬態(tài)響應、更好的解析度和更加優(yōu)異的抑制反饋的能力。所有這一切都為觀眾帶來了新的體驗,也使工程師的工作變得更加輕松。”
“廣播行業(yè)將會極大地得益于由數(shù)字話筒作為組成部分的系統(tǒng)。像足球和橄欖球這樣的項目需要數(shù)字槍式話筒來清晰和準確地捕捉現(xiàn)場聲音。這種新的工具將會是高清視頻和立體視頻最好的搭配伙伴。”
去年,德國話筒先鋒Schoeps在名為《數(shù)字話筒和AES42》的白皮書中為這一領域做出了巨大的貢獻,它將AES42作為這項技術的傳輸協(xié)議,通過此協(xié)議數(shù)字話筒便可以和錄音系統(tǒng)或調音臺等后級設備連通。AES42能夠使得模擬到數(shù)字的轉換在振膜上進行,消除了模擬增益的環(huán)節(jié)。
Schoeps近期推出了一種數(shù)字槍麥SuperCMIT,聲稱此項技術的應用可以“相對于模擬技術增加價值”。具體針對SuperCMIT來說就是更好地隔離那些噪聲,如街道的噪聲、房間聲、觀眾或是經(jīng)過的人群登任何有可能干擾錄音的聲音。據(jù)Schoeps介紹,新的數(shù)字話筒極大地減少了不必要的噪音,甚至在直達聲的低頻方面都保證了非常好的音色。“即使是話筒衍射管很長的槍麥都很難做到這一點,”制造商說。“這使得SuperCMIT成為了電影拾音和體育轉播的理想工具。它同時還增強了室內錄音的良好效果。”
在白皮書中,Schoeps指出數(shù)字話筒的優(yōu)勢還在于對外界電磁干擾的抵御,同時還有很多操作方面的便利:如電平和指向性可以在調音臺上調節(jié);話筒自身就能夠傳遞狀態(tài)數(shù)據(jù);此外它還能夠記錄用戶預置。
另一方面,模擬話筒的優(yōu)勢在于臨時更換并不會影響到整體的制作;它們不需要軟件升級;使用的電力更少;不同品牌之間都有著同樣的標準接口;它們更加被人們熟悉,便于使用;它們沒有信號延時的問題;而且擁有更大的動態(tài)范圍潛能——24bit狀態(tài)下的AES42協(xié)議的動態(tài)范圍上限為144dB,而高端模擬話筒則能夠承受超過155dB的動態(tài)范圍。
因此白皮書總結到,以遙控方式進行操作的便利必須和延時、同步、采樣率轉換、梳狀濾波效應、操作設置復雜以及整體系統(tǒng)的復雜程度這些因素同時考慮。
由此看來,其它的話筒廠商對于這種未經(jīng)證實技術的謹慎態(tài)度就變得可以理解了。目前,美國錄音設備、調音臺和話放制造商SoundDevices對于這種話筒技術的態(tài)度基本上代表了整個業(yè)界的普遍狀態(tài)。“從理論上講,”公司表示,“在振膜環(huán)節(jié)進行轉換是能夠得到一個高動態(tài)范圍的。同時隨著數(shù)字信號在話筒內部經(jīng)過DSP的處理,能夠獲得增益調整、頻率調整和動態(tài)效果等各方面的功能。”
“隨著符合AES42標準的設備不斷被Neumann、Schoeps和Sennheiser所研發(fā)出來,SoundDevices也將會對它在調音臺和錄音機上的應用進行評估。AES42在很多領域的優(yōu)勢已經(jīng)變得顯而易見。但它究竟是否適合同期錄音還有待觀察。”
這類解決方案通過最大程度地減少模擬線纜的長度來提高音質,但在傳統(tǒng)設備中加入轉換器也極大地增加了各種各樣的成本。成本仍然是阻擋高端技術普及的關鍵因素。
“DPA自然也已經(jīng)意識到了這種改變和發(fā)展正在進行,”DPA的亞太地區(qū)銷售經(jīng)理KenKimura說道。“但為了獲得專業(yè)級的質量,需要大量的經(jīng)濟投入。為每一個振膜都配備一個轉換器是這項技術的核心優(yōu)勢所在,但最終我們所得到的,也僅僅是在話筒中植入了轉換器。我們已經(jīng)有了功能強大的模塊化系統(tǒng),所以實現(xiàn)更多的功能也已經(jīng)成為可能。盡管如此,現(xiàn)有的解決方案的成本的確太高。”
“我懷疑話筒性能的巨大進步是否真的可以實現(xiàn),因為我們并沒有采用與現(xiàn)有技術完全不同的手段和方法”,數(shù)字媒體專家DaveShapton補充道。“你不得不考慮,在現(xiàn)有設備已經(jīng)具有極高質量的情況下,如何才能夠將性能大幅提升。當我們使用一只優(yōu)質的常規(guī)話筒進行24-bit高采樣率的數(shù)字錄音時,我們距離獲得最大動態(tài)范圍的目標就已經(jīng)不遠了。所以從某種意義上來說,數(shù)字錄音技術的良好品質最終將會阻擋數(shù)字話筒所能夠獲得的終極音質。”
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