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1、音频技术综述之二：专业产品和电声器件专业音频产品，产品是技术的综合，而且是实用的，使用在一定的范围，专业音频产品大致可以归到如下几类：广播录音和唱片录音：传声器，调音台，信号处理周边设备，录音机和监听设备（功率放大器，扬声器），监听头戴耳机。扩声：传声器、调音台、信号处理周边设备和媒体矩阵（MediaMatrix）和监听控制、分配设备，功率放大器，扬声器，监听头戴耳机。电影录音和还音：传声器，调音台，信号处理周边设备，录音机和监听设备（功率放大器，扬声器），还音信号处理，功率放大器，扬声器通信用和音频会议系统用：传声器，耳机，放大器。同样是传声器、放大器、调音台在广播录音、唱片录音、电影录音或
2、扩声都有不同的要求，但为了叙述方便，我们还是按产品叙述，包括发展水和趋势。2.1传声器和电声器件广播、唱片、电影录音用，舞台扩声用传声器从换能原理上仍然是：电容式、电容驻极体式和宽带动圈式，在指向性上有心型、超心型、宽心型，在应用上音质的多样化，也就是对不同的乐器和人声有不同品牌和型号的传声器对应选择，还有，克服传声器接收时的“梳状滤波”失真的压力区（PZM）传声器都有各自的使用空间。无线传声器是传声器的特殊分支，它能适应演员在剧场上的大范围的移动。其中，解决接收“死点”、动态范围和频率稳定性问题，仍然是无线传声器的主要技术关键，宽带调制和结合压扩技术的窄带调制是它采用的两种调制方式，它的使用
3、方式有手持式、头戴式和佩带式，克服讲气流声、手持和衣服的摩擦声是它要解决的通常问题。当有多个传声器工作时，会增加系统的增益，因此会产生声反馈而啸叫，传声器之间的信号延迟会产生“梳状滤波”失真，现在也有相应的技术和设备自动调节解决这类问题。现场5.1声道的环绕声拾音的传声器配置组件也提出来了，我们知道，立体声拾音使用多传声器多轨时由调音台中的全景电位器（PanPot）控制声象，而使用主传声器法时传声器的配置有专门的制式如X/Y制、M/S制、A/B制。现在，对5.1声道的主传声器法也有几种制式如ASM(AdjustableSurroundMicrophone)5，INA(德语“理想心形指向性布置”
4、的缩写)等。对于未来，使用专门算法的传声器阵列技术也可能用于扩声中的传声器。数字化和网络化对传声器没有太多的冲击。这个领域的产品主要由国外产品占领市场，在上世纪70年代北京797厂，上海飞乐，电子3所曾经研制过有相当水的电容传声器产品，但由于各种原因没有品牌，没有市场能力，现在有的已经退出，有的在为国外品牌做贴牌生产如电子管前级的电容传声器，适用家庭录音用传声器。在广东恩是国内传声器生产的集散地，但产品档次低，只能适用家用卡拉OK的质量要求，而且主要是动圈的。配套电声器件，指手机配套用小型驻极体传声器，电动耳机,薄型电动扬声器，声响器，手机、PDA和MP3随身听配套的耳塞机，电视机内置扬声器。
5、2004年手机年产量将是1.7亿部，它的传声器主要是小型驻极体传声器，国内已经是世界上手机用小型驻极体传声器的主要制造供应商，国内目前的主要制造企业有山东维坊的怡力达电声有限公司等，再加上手机配套用电动耳机,薄型电动扬声器，声响器，再加上手机、PDA和MP3随身听配套的耳塞机，国内也已经是世界上重要的制造供应商。主要制造企业有江苏常州的远宇公司、浙江嘉兴的凌嘉，台资美律计划在苏州建厂。电声行业协会统计：十五期间电视机用扬声器2.2亿只；通信用各类电声器件9亿只；手机需用电声器2亿只以上；视盘机需用传声器6000万套；家庭影院系统需用扬声器1亿只；组合音响用扬声器1亿只；汽车音响用扬声器1.5亿
6、只；计算机多媒体系统用扬声器5000万只；头戴耳机传声器组400万套；录象机用传声器700万套；电子玩具用扬声器2.4亿只，传声器1亿只。新的技术突破:硅微型传声器，它是使用微电子加工工艺在硅片上生成膜片和后极板组成的电容传声器结构的微型传声器。它又成为微电子机械系统（MEMS）技术的一部分。它的尺寸已经达到4.723.761.5mm.国外罗氏公司（KnowlesAcoustics）已经商品化，我们已经得到样品，国内中国科学院声学研究所使用创新基金完成了样品研制，以下考虑产业化计划。该技术有很大的发展前景，使用半导体的工艺制造传声器，在传声器后可以加上A/D转换和DSP等集成电路，可以完成各种
7、算法，实现微型化、智能化的系统。2.2调音台。调音台是音频节目信号的调控中心，其输入可以是多个传声器、各种音源设备（如CD唱机），然后，由调音台统一调配，各路信号可以进行增益调节、相位调正、简单频率均衡、然后进行编组、合成输出。调音台有简单到复杂的各种挡次和价位。数字调音台和模拟调音台是目前热门的话题，数字式的，当然是先进，其客观指标较高，输入等效噪声电和输入动态指标较优，对调音状态可以存储下来，对大型演出复杂的调音自然方便多了，但录音师会感到使用的界面和操作不惯，还有两个问题，一个是“死机”问题，另一个是操作过程中的菜单“翻页”，这两个问题应该说已经有许多补救措施，应该说不会出现系统故障，当
8、然还有价格问题。我认为“模拟”和“数字”会共存很长一段时间，现在还很难预测，数字调音台会还是不会替代模拟式调音台。5.1声道环绕声调音台。传统的调音台有两路母线（总线），即终端是两路立体声输出，5.1声道环绕声调音台，有至少6路母线，多路输入信号各自的声象需要定位在XY面上，定位是通过信号的增益调节分配到6条母线上，操作上可以是屏幕显示，摇柄操作。5.1声道环绕声调音台也有“数字”和“模拟”的，模拟的声象需要至少5个类似立体声中的全景电位器，也称声象摇移控制器。在扩声系统中极少使用5.1声道调音台，而5.1声道的电影还音是很普及的事情（当然电影还音不需要调音台），在小型多功能厅只要解决拾音问题
9、，加上5.1声道调音台就可以实现5.1声道的扩声。当然对大的场馆，从观众席的角度判断也不可能设置环绕声。2.3信号处理周边设备和媒体矩阵（MediaMatrix）在调音台输出到功率放大器输入之间，可以引入一些系统加工设备，压限器（compressors/Limiter）、均衡器(equalizers)和电子分频器(crossovers)、混响、延迟等设备。压限器由压缩器和限幅器组成，压缩器对大信号和小信号有不同的放大倍数，大信号有较小的放大倍数，从而使信号的动态范围压缩到预定的较小范围内，以适应随后设备的动态范围要求，限幅器限制信号的最大电，当信号中出现如炮声这样的高电信号上进行限幅处理，使之
10、不会随后传输时出现削波失真。均衡器，是进行多频段的频谱均衡，调节系统的频率成分，它可以是1/3倍频程间隔的30段均衡器。电子分频器是针对扬声器的，也是扬声器管理的一部分，扬声器在频域是分频段工作的，在空间是分区域分配的，所以扬声器的管理有信号的分配和分频，在完成分配和分频后才由各自的功率放大器去完成功率的放大。电子分频是低通、带通和高通滤波器。模拟设备由一台又一立的设备实现每一种功能，对于分布式的扩声系统，这些设备会装满几个机架，还有大量的电缆线用来连接它们。最初的数字设备也是独立的单一功能，除了上述问题，还有每台设备重复的模数和数模变换，累积了量化失真问题。媒体矩阵（MediaMatrix）由一台设备完成上述所有功能，而且可以多路输入和输出并行工作，扩声系统组网时作为路由器,也可以作调音台使用。它的操作是设计师在屏幕上使用鼠标进行菜单编辑，并完成设计的原理方框图的连接。媒体矩阵（MediaMatrix）由数字信号处理器（DSP）芯片为核心的硬件系统配以专用版本的软件系统组成，它的网络连接是在以太网（Ethernet）的结构上使用Cabranet协议完成音频信号和控制信号的传送。
