TASCAM 的高品质麦克风前置放大器设计

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TASCAM 的高品质麦克风前置放大器设计
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众所周知，话筒/麦克风是一种声-电转换的拾音设备，将捕捉到的声波转换为电信号，但是这个电信号非常微弱，弱到无法让我们的录音设备和编辑软件正常工作，因此就需要一个放大器将微弱的话筒信号放大到能够满足正常的传输和编辑要求，这个放大器就是话筒/麦克风前置放大器，也就是我们通常所说的话放。


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由于话筒输出的信号电平非常低，需要话筒前置放大器能提供很高的放大倍数，如此一来话筒前置放大器在放大有用信号的同时也会将线缆、电子元器件等引入的噪声放大，这就额外要求话筒前置放大器在放大有效信号的同时，尽可能的抑制前自身产生的噪声，以提高有效信号的比例。可以毫不夸张地说，整个拾音系统的噪声系数主要取决于话筒前置放大器的噪声系数。因此低噪声的话筒前置放大器对于话筒拾音就显得非常重要。
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有着50年历史的 TASCAM 在录音领域有着自己独到的话筒拾音技术和经验，并且在调音台、USB 音频接口、录音机等现有产品上得到了应用，所有的产品都经过反复测试和调整，以确保最佳的 TASCAM 音质。就话筒/麦克风前置放大器来说，调整常数、使用薄膜电阻或滤波器降低电源噪声等，所采用的这些降低失真率和提高信噪比的措施，只是许多 TASCAM 经验和知识技术中的一部分。

在目前的 TASCAM 产品中话筒前置放大器有三种不同的电路架构：
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- }. @1 `# V7 \) M+ }$ ]

HDIA（High Definition Instrumentation Architecture，高清晰度仪表架构）
$ w/ Q1 x* s, F$ I# a
$ x2 K1 Y/ R. S$ q( \

9 v% b) N' u* C  P. @' h类型：仪表放大器
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) n( B) J3 D$ ^* W, ?( i! c" x+ j" xHDIA 在麦克风放大器部分的第一级采用了超低噪声特性的仪表放大器，在 EIN（等效输入噪声）、S/N 信噪比、失真比和整体频率响应方面表现出色。这种架构提供了很宽的增益范围，即使在增益增加时也能保持声学特性。



2 x+ }4 T3 A$ c8 o1 u  Q现有产品采用了 HDIA 的型号：

SERIES 8p Dyna，8通道话筒前置放大器
6 {4 P/ b$ K% q+ f7 I' y$ p. V. M
" |6 v1 a1 E$ {$ g; \& B, X4 b
2 S+ Z' J8 x: b
) ~& F  B0 g  ^$ W! uHDDA (High Definition Discrete Architecture，高清晰度分立架构)
( D7 |& M$ p# U' r
4 N+ g, O2 ^3 h9 P/ d- X
' ?% Y4 J9 [6 g0 }4 {) w
1 R' Q! _  u0 i. c$ i- p% O; h# Q类型：分立

HDDA 麦克风放大器的第一级由分立元件组成差分放大电路，由精心挑选的元件和晶体管构建而成，以实现 EIN（等效输入噪声）的改进。

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现有产品采用了 HDDA 的型号：
" U4 S# {# i6 y
1.DR-701D、DR-70D、DR-60DMKII单反录音机

2.MiNiSTUDIO CREATOR US-42B直播声卡
; i# _* S/ O9 G# H& Y
% z- B0 c0 n) L. |9 n' T3.MM-2D、MM-4D/IN  Dante转换器

4.Portacapture X8 新一代手持多轨录音机
8 w/ @3 t/ O! Q# }
3 }( u  @. L, }& k. H9 }3 W
  O: y- @  n! Z3 |) X: a! ?
Ultra HDDA (High Definition Discrete Architecture，高清晰度分立架构)
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  q5 k  u# ?& Y( p9 {6 V* H. N; K类型：分立

麦克风放大器的第一级采用分立元件，采用达林顿电路和恒流供电电路组成，这种架构允许输入信号受电源阻抗波动的影响较小，并提供宽增益范围和改进的 CMRR（共模抑制比）和 S/N 信噪比，保证了超低噪音和透明自然的音色。




* ~& E1 _3 V( i" P" ~% @6 }1 H
- S5 n+ ^* G! R; m
. f, @5 ?9 s. F) ^# J现有产品采用了 Ultra HDDA 的型号：
2 Q' G3 Y  `3 {- B. K
1.Model 24、Model 16、Model 12系列调音台
+ P3 x* M' H; o
: y4 {  _3 X7 d9 V7 D2.SERIES 208i、SERIES 102i系列USB音频接口

3.Mixcast 4播客工作站

4.US-1x2HR、US-2x2HR、US-4x4HR系列USB音频接口

5.US-16x08 USB音频/MIDI接口
2 y' _; K# h0 X' V2 P9 r5 i5 G
6.TA-1VP人声处理器



6 r  y+ M% N2 Y3 w7 r附注：在本文中出现的技术名词释义

【EIN(Equivalent Input Noise)】

8 a% v2 {4 H: D  o' Y) AEIN，等效输入噪声，是放大器内部产生的噪声值，因为即使所有输入/输出都断开连接，音频设备也会产生少量电压（噪声），该噪声计算为等效输入声压，通常称为等效输入噪声 (EIN)。从本质上讲，这代表了该单元可以处理的最小信号电平，是用于表示麦克风前置放大器等音频设备性能的最重要参数之一，因此EIN数值越小越好。
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; p3 j/ R* M7 O

【S/N Ratio (Signal Noise Ratio)】
% p2 ~8 e2 Z% V7 Y$ T) Y5 S
S/N 信噪比是另一个表示音频设备性能的重要参数。它将信号电平与随之而来的噪声量进行比较，是一个对数值，表示与信号相比的噪声量，值越高（大于0dB），获得的噪声越少。


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【Frequency Response】
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, i& Y* p$ e9 C- e$ W; G4 r* ]) AFrequency Response 频率响应，即声音的幅度-频率特性，体现了输入音频的每个频率的声压幅度是如何变化的，通常以图表或数字的形式显示，表示设备可以处理的声频带宽。在图表中，理想的频响是一条从最低频率到最高频率的平滑直线，代表更自然、清脆的声音，响应越接近平坦，源声的特性就越准确。例如，在 20Hz-20kHz +/-6dB 和20Hz-20kHz +/-1dB 两种频响数字中，后者更接近此理想值。
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; C8 @7 q! h9 ?1 [& Z2 v
( N! R: g  D* A4 t- w& O, ~3 N【CMRR (Common Mode Rejection Ratio)】

. v% Y" A( S5 A: b9 zCMRR共模抑制比，是衡量在平衡输入放大器和/或其他设备中消除输入噪声分量的能力。

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好东西我看很好用