高电压传声器供电与传统的供电方法之比较

2002-12-08 北京丁丁金安科技发展有限公司供稿依马狮商务网

在数字音频技术兴起十几年后的今天，模拟技术在音频带宽和动态范围这两方面仍然具有优势。当然，我们也看到数字技术的应用领域正从灵活的存储媒介及编辑工具日益向音频链的两端发展。尤为特别的是，我们比以前任何时候都更热衷于讨论数字及模拟设备的动态表现。这也许因为声音工程师们每天都在为数字设备有限的动态范围而烦恼。

无论是在数字领域还是模拟领域，动态问题的根源都在于电源供应这一部分。在数字领域，人们倾向于降低供电电压（低于5V），同时通过减小电子部件的固有噪声来增加动态范围。然而在模拟领域，人们不必受电压的限制，并且可以很轻松地取得120dB以上的动态范围。

幻像电源之外的选择

DPA的目标即是根据录音要求中的最高标准生产出具有优质声音的电容话筒。具体地讲，就是出色的声压承受能力、出色的动态范围和平直的频响曲线，同时具备结实耐用的外形设计，以保证其产品在恶劣的环境下依旧出色的可靠品质。

为了达到上面所说的目标，在设计话筒时要考虑的极为重要的一点就是提供给话筒前级放大器的电压和极头极化电压的大小。由于DPA发展了一种技术，该技术使用的预极化的话筒头可以提供很高的极化电压，所以它的话筒不用依靠幻像电源来供给极化电压。不仅如此，它还允许加大振膜与后极板之间的距离，从而增加话筒承受强声压级的能力。这个满足了DPA的严格要求的预极化理念的形成经过了好几年的时间。但是这个结果是值得期待的。

然而，在大多数情况下，48V的幻像电源非常有限，不能很好地满足前级放大器的需要。为了满足艺术家们在清晰度、透明度、失真度，尤其是动态范围上的苛刻要求，DPA将它的4000系列的话筒分为两大类：一类是为一般专业音频工作者设计的，使用48V的幻像供电，经济而且实用；另一类是转为那些追求完美的艺术家们设计的，这一类使用130V高电压供电。于是我们有了HMA4000高电压话筒放大器和使用高电压供电的话筒。
HMA4000是一只双通道的话筒放大器，带有一个内置的电源供应器，可以提供130V的前级放大电压，200V的极头极化电压，甚至还可以提供6V的灯丝电压。HMA4000的放大器和电源电路都内置在一个起保护作用的外壳里，这使它可以在恶劣的温湿度环境下工作，并且不怕抖动和震动。HMA4000应放置在话筒近处，用户可以向厂家选购5m长的高质量的话筒线，在近距离内传输精确的话筒电平信号。

HMA4000不仅是一个完备的电源供应器，它的输出是由无变压器的甲类线路推动器推动的，它可以推动300m长的话筒线。由于HMA4000输出的是平衡的线路电平，所以其信号在传输给录音机时不易染上电磁噪声。HMA4000可以免除调音台上的话筒放大器的种种缺点，比如噪声、失真和有限的动态范围。用户可以直接使用调音台或录音机上的线路电平输入。
为什么要给话筒的前级放大器提供130V的电压呢？如果你把电源电压（峰峰电压）增加到幻像电压的3倍，在使用甲类放大器的情况下，该放大器的动态范围将扩大10dB。在甲类方式下，只有在达到削波点的时候才开始出现失真，这样就为艺术家提供了极宽的动态范围来满足他们的工作需求。这样的方式也很好地配合了Brüel&Kjaer在话筒头上的精良设计，充分发挥了DPA话筒的动态性能。

使用高电压供电和传统供电方式的标准话筒之间的区别

DPA话筒的动态范围的计算方法是用产生了0.5％谐波失真的声压级减去话筒在完全A计权方式下的等效噪声级。而从0.5％的谐波失真点的声压级到产生削波的声压级的范围被称作话筒的安全界限值。使话筒产生削波的声压级大小是由话筒的灵敏度和供电电压决定的。例如，使用高电压供电的话筒4003的等效噪声级为15dB(A)，在129dB时出现了0.5%的谐波失真，而在154dB处产生了削波。所有这些参数都是通过一个B&K4221型高压校准器在一个声学场地现场测出来的。由上述参数可以轻松计算出4003型话筒的动态范围是114dB，其安全界限值为25dB。与4003相应的幻像供电话筒是4006型全向话筒，4006的削波点产生在143dB，而4006型的固有噪声和0.5%的谐波失真点与4003的一样。因此4006的动态范围和安全界限值分别为114dB和14dB。

为了保证在高电压系统中实现最小的低频失真和最好的低频响应，DPA在话筒的前级放大器和HMA4000话筒放大器中引入了无变压器设计。使用幻像供电的4006和4007使用的是带变压器的输出，它们与相应的高电压供电话筒4003和4004的参数与特点比较是很有意思的。不过比较前应先肯定高质量的输出变压器同样具有其它电子部件或电路所无法提供的优势。

首先，音频变压器中的流电分离，可以确保不会有错误的信号或电压可以损坏话筒的电子环境。其次，高质量的变压器具有比其它电子电路更高的共模抑制比。最后一点也很重要，即该变压器具有很好的电缆推动能力。有了这些优势，我们就不会在比较两种供电方法时对高质量的变压器心存偏见了。

很明显，两种不同的供电方式各有千秋，这就是DPA会同时提供两种解决方案的原因。在考虑到音频的透明度、干净度以及对原始声音的忠实程度，而没有考虑声压级或音调平衡时，高电压系统是较为先进的方式。

丁丁金安话筒