数字调音台与模拟调音台的差异

履霜坚冰

随着记录媒体和微机在广电行业的应用普及，从手中的数字采访机，到播出系统的全自动化，再到音频工作站形式的无带化播出基本上都已经具备。整个信号的采集、处理、播出都以数字音频文件的形式存在。大多广播电台数字音频工作站的组成是以桌面计算机为基础的系统，主要构成为个人计算机、声卡、相关工作站软件（播控、录制等软件）。由于还有一些传统模拟设备在使用，在信号传输和处理方面处于模拟、数字混合时期，有时一些周边设备已经具备数字化条件，有相关接口、支持传输音频格式，但由于作为核心设备的调音台的限制，仍然需要把数字信号转换成模拟信号来处理。如YAMAHA Olv是一款数字控制的模拟调音台，由于没安装数字扩展卡，也缺少相应的数字外围设备，数字化处理过程仅仅体现在调音台内部，制作应用方面主要是效果处理、场景功能等，没有特别发挥数字化的优点。进一步的更新换代，如何选择一款性能可靠、性价比高、适用的数字直播调音台，是非常关键的。

1 、数字调音台和模拟调音台的最大区别
    数字调音台是在模拟调音台的经验基础上诞生的，人们熟悉模拟台子的操作，所以许多数字调音台的操控面板设计和模拟台子很相似，但它们所处理的信号性质是不同的。    模拟调音台的主要功能是处理音频信号，对象是连续的模拟音频电信号，除了完成一般的放大、分配、混合、传输的处理外，还有下面几种主要功能：(1)电平及阻抗匹配；(2)信号放大和频率均衡；(3)动态处理；(4)信号分配和混合；(5)创造特殊效果，根据需要，有时还要通过外围辅助设备进行特殊处理。    数字调音台的主要功能同样也是对音频信号的处理，但具体处理对象是对已经采样、量化、编码后的数字信号，这些信号包括了音频和控制信号两大部分，数字调音台通过更大范围的对信号进行程序算法加工，数字调音台的控制电路和信号处理电路全部数字化，数字音频信号通过接口以文件（或数据流）的方式传输，其中的旋钮、开关、推子等的控制量不再是传统模拟调音台的实际音频信号，而是数字算法的控制信号，数字调音台对信号的处理更灵活、更精确、处理流程和效果显示更形象。例如仅在动态范围这一参数上来比较，通常模拟音响系统经过一系列处理后，动态范围在60 dB左右，而内部运算在32 bit的数字调音台上，动态范围可以达到168~192 dB。可以这样说，一台数字调音台的功效类似一个音频工作站的全部功能，包括硬件结构和软件处理。

2 、数字调音台基本结构和模块功能
    一台数字调音台从外观形式上可能差异较大，但基本构成主要有以下几部分组成，分开来看类似一个包括了多路输入输出功能模块的工作站。图1是一台典型的数字调音台方框图。

履霜坚冰

(1)1/0接口，等同于模拟调音台的输入输出信号接口，多数的数字调音台同时可以使用模拟接口的卡槽，用来连接模拟信号设备，目前这些模拟输入口用于支持台子无缝过渡到全数字化，数字接口的类型有AES/EBU、S/PDIF等标准。    (2)信号处理部分(DSP)是数字调音台的核心，负责对数字信号进行各种处理、加工，它基本上决定了整个调音台的功能好坏和质量高低。    (3)调音台操控部分，这是人机对话的界面，外观类似模拟调音台的主体，但元器件仅仅是一些操控用的推子、旋钮、指示灯等，本身通过的并不是音频信号，有些调音台还可以连接视频显示器、键盘、鼠标，使用人员通过软件操控和硬件操控效果是一样的。    (4)调音台主机(计算机控制部分CPU)，结合软件运行，实现整个调音台的指令执行、信号流程控制等功能。    (5)电源部分，和模拟调音台类似，一般采用单独的外接电源模块。


3、 数字直播调音台应用上的优越性和选择原则
    与传统模拟调音台比较，数字调音台的优点有很多，如对数字化的信号处理过程不会引起劣化；由于数字调音台综合采用了分层和虚拟化处理，可处理的通道多，并且体积小，实现了中央控制、调整；调音台内部固化了多种音质加工程序，并且可以通过升级处理软件来扩充功能；灵活的通道卡可以接人多种数字接口，适应全数字化的音频信号链路传输处理。除了直播的数字调音台外，制作机房的录制（播出）数字调音台，还有多混合母线和输出母线使用，便于环绕声和多声道节目的制作合成；人机对话界面操作起来简便、直观（如图示均衡器、动态处理等以图形的方式显示出来），和外部设备构成整体自动化系统，对一些具体参数调整编程容易；可以实现状态存储、拍照、参数复位、自动合成、存储调用场景等。    用户在选择用于直播的数字调音台时，首先要考虑的因素是整体的可靠性要高；还有DSP芯片量化和采样精度高低，外部数字设备的接人类型，主机的安装扩充性等。操控台部分可根据设备和直播室具体要求来配备，从8路到30路不等，模块中一般需要包含话筒模块、数字，摸拟，模拟，数字输入模块、转播模块、电话输入模块、主输出、监听输出、演播室对讲模块、同时还需要选择表桥、相位表和时钟等，在没有实现全部链路数字化之前，充分考虑到模拟模块的选配，以尽量使用数字信号传输为主，这样可以减少设备之间的A/D和D/A转换，发挥数字调音台的优势。


4 、具体产品简介
    数字化以来，调音台的新品推出层出不穷，笔者调查发现，在河南地市一级的台站，数字音频工作站已基本普及，而数字直播调音台应用并不多，大部分中高档次的新品数字调音台，省台已经使用，地市级台仅有如洛阳、南阳、商丘和安阳等几个台站，一线新产品的价格较高是尚未普及的重要原因，另一个原因是应用方没有迫切的需求因素，这也正标志着数字化发展还有很广阔的空间。根据实际使用情况，总体反映，在安全可靠、性能指标、方便应用上都有着不同于模拟台子的优势，但同时，因为采用具体型号上的差异，也导致了今后发展需要的扩容和升级道路不同。    英国Sonifexs系列数字直播调音台是一款型号比较老的台子，采用模块化设计，模块式安装，机架大小根据需要选配，有15、20、25、30路机架，输入模块可根据需求选配，多达24种模块可选配，输入模块A/B选择，输入输出24 bit、96 kHz取样，同时通过模块可兼容模拟输入输出。电源为外置的19英寸标准机架式。最大的优点操作简单、安装维护方便，是一款价格比较低的数字直播台。缺点是型号比较老，输入输出使用的A/D和D/A转换处理，不具备完全意义上的数字调音台特点，在升级和扩展方面有局限性。





    惠斯登D75数字直播调音台，型号也是比较老的，见图3。

    可以看出，这款台子跟传统调音台非常相似，所有的输入输出模块一体化设计，12-20路输入模块，每路A/B选择。根据中小型直播室可配置：4路话筒输入、4路数字输入、4路模拟输入、SPD-75 2路电话模块、控制室模块、录音室模块、4组立体声主输出、数字定时器、时钟、2组LED VU表桥、预听音箱、外置供电器和说明安装工具等。与S2比有了全数字化方面的提高，不足是在扩充和用户选择的灵活性上不够高，系统升级、机器本身框架等方面也需要考虑，但总体来说是一款性能可靠，经用户使用考验过的经济型数字调音台。在一些厂商推介上，属于第二选择方案。    下面一款Klotz Digital AEON-16的数字直播调音台，属于分体式，见图4，上图为16路推子和控制面板（下图V233主机后面板）。采用多模光纤音频网络，把多台调音台间或矩阵相互连接，实现音频双向实时无压缩的传送，达到音频共享。1根光纤电缆能传送64个通道的数字音频信号，通过Klotz Digital强大功能的各种应用软件及设定即可，这样一种系统性结构，软件和硬件结合密切，控制灵活，应该是数字化发展趋势，发挥了数字化、模块化灵活多变，网络和共享，传输简便等优点，类似于互联网络的发展过程。缺点是投入高一些，不断的更新也需要后期的持续投资。



5 、结束语
    结合模拟数字两种调音台的主要功能，简要介绍了数字调音台的优点、组成、应用，详细介绍了数字调音台的具体结构模块及功能；由于数字调音台的模块化设计，从严格来讲，台子只有整体规模的大和小，功能的强和弱，应用于不同的场合时，可通过模块的组合来达到用户的具体要求，台子具体分类和应用界线模糊化，这有点类似于IT行业的兼容机组装，用户购买要把握好一次性的投资额度，既考虑到目前能达到应用要求，将来还便于升级扩容，做到物尽其用、降低产业投入成本。