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无线领夹麦克风的音频技术原理

2023/3/17 11:24:26      点击:

DSP音频处理芯片
DSP又叫数字信号处理技术,是一种具有完整内核、指令集和内存的微处理器。它是将声音模拟信号转换成数字信号,从而达到改进信号质量的目的,主要作用是处理各种声音、视频等信息。
DSP数字音频处理芯片是音频电路集成硬件的重要组成部分,因其体积小巧、传输效率高、低功耗等优点,被广泛应用在日常音频电子类产品中。
对于无线领夹麦克风来说,它的重要性相当于电脑CPU芯片,主要用来解决麦克风收音过程中的数字音频传输算法,可以赋能美声修音,起到智能降噪效果,让收音体验更加完美。

ANC、ENC主动降噪
ANC主动降噪属于有源消声降噪技术,它是通过分析物理噪音声波后,发送反向声波进行叠加中和,从而达到消除噪音的效果。
这种降噪技术最早应用在专业HiFi耳机领域,对无线领夹麦克风来说,它通过使用麦克风采集周围环境噪音,然后经过DSP音频芯片以反向声波进行处理,实现声波间的抵消来完成降噪,ANC降噪技术只有在DSP瞬时处理速度下才能实现。

ANC主动降噪
ENC全称为环境降噪技术,这种技术也经常应用在耳机和移动通话领域。ENC降噪技术优势在于能够有效抑制90%反向环境噪声,从而让人声录制更为清晰无杂音。
它通过双麦克风阵列形式来精准采集环境音和捕捉人声方位,然后运用内部算法将两者音源重叠部分消除,保护人声清晰收录而不受环境噪声干扰。

ENC降噪技术工作原理
自适应跳频技术
跳频技术简称为FHSS,它是无线通讯最常用的扩频方式之一。其工作原理是通过接收发射器设备无线传输信号载波频率按照预定算法来规避噪声的通信方式。
自适应跳频属于跳频技术的一种形式,它是建立在自动信道质量分析基础上增加了频率和功率自适应控制,以提升通信系统的稳定性和可靠性。
自适应跳频技术的优点在于音频传输过程中自动避开被干扰的频点,以最小发射功率、最低被截获概率,达到在无干扰跳频信道上长时间保持优质通信的目的。

低切衰减和音量增益
低切衰减和音量增益功能主要用在高性能专业麦克风领域。目前,市面上很多中高端系列无线领夹麦克风中,也加入了这种功能配置应用。
话筒上低切通常是指将100Hz以下的环境噪声过滤掉,它的作用是有效降低环境音中低频噪声干扰影响,但低切也会带来音频细节损失,所以低切功能一般是由开关控制,由使用者根据实际情况自行决定。
衰减功能是指在降低整体录入音量的同时缩小话筒摄取声频范围。它是话筒声音缩放功率强度开关,一般是10db衰减。有时候周边环境音过于嘈杂,导致话筒面对主体人声听不清楚,开启衰减开关后,话筒摄入音量会减小,环境噪音相对更小,可以更清楚听到主体人声。
增益是指对话筒音频输入信号强度的调节,用来增加麦克风的灵敏度,从而能够拾取更优质的声音,而音量是对人声响度的调节,突出人声录音效果。
简单来说,低切就是把100hz以下音量关掉,衰减是将所有音量降低一点。增益是增加麦克风的声音灵敏度,音量是人声响度大小的调节。

安全音轨模式
音轨属于音频领域专业词汇,它是指音序器软件中的平行轨道。每条音轨分别定义该条音轨属性,如音轨音色、音色库、通道数、输入/输出端口、音量等。
在很多高端系列无线领夹麦克风中,会配备有安全音轨功能,即在主音轨基础上记录备份第二条音轨,它的作用是避免主通道信号失真、爆音等问题造成声音文件丢失,减少重录和提升效率,适用于专业录音设备和音量落差较大的录音场景。
前面已经详细介绍了领夹麦克风的核心参数配置和基本概念。简单来说,领夹麦克风的灵敏度越高,电平功率越大,音质效果越清晰;频率响应范围越宽阔,人声接收能力越强,音质保真度越高;信噪比越大,人声录制质量越好;采样率越高,声音录制损耗越小。
很多无线领夹麦克风采用U段特高频段或2.4GHz无线数字频率技术。U段信号由于频带较宽,通常使用比较稳定,接收距离更远,发射器支持双通道传输信号,天线分集采用多信道接收,能够较好避免信号衰减效应和串频干扰。
2.4G数字频段信号采用的是国际标准免费频段,虽然理论上频带较宽,但实际使用范围很窄,容易受到其他设备信号干扰。
现在很多高端数字无线麦克风采用自调频技术,能够使得信号干扰大为降低。同时这类麦克风耗电量较小,信号保密性好,传输距离远,便携性较强,近几年受到很多录音爱好者的青睐。