科普:现代音频无线传输系统为何普遍采用数字化技术?

2023-10-07 09:17
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当今,许多产品和各种场所中使用的无线系统正迅速朝着数字化方向发展。然而,有些无线系统虽然设备本身已经实现了数字化,但在数据传输方面仍然采用模拟信号传输的方式。DEITY的THEOS采用直接传输数字信号的方法,更为稳定。模拟信号和数字信号到底有什么区别呢,数字信号传输的优势又在哪里?这篇文章将会解答您的疑惑。


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模拟信号与数字信号的区别

模拟信号是一串连续不间断的信号,通常表示为连续的波形。我们的声音就是典型的模拟信号,它以连续变化的方式传播,因此在波形上的任何点都包含有信息。模拟信号通过介质的给定属性来传递信号信息,例如电线传输的电信号可以通过不同的电压电流或者频率来传输所需信号。麦克风就是典型的传输模拟信号的设备,它通过话筒振膜将声信号转化为电信号。

数字信号则是将模拟信号通过采样变成有限个值,代表信息的参数的取值是离散的,通常我们会使用二进制数字来表示,也就是通常所说的0和1的代码。数字信号可以表示多种物理量,例如可变的电平,灯光的亮灭。



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模拟系统与数字系统的区别

模拟系统通常用于模拟和处理连续性数据,如声音、光线、温度和电压等。它们在模拟电子电路、音频处理和一些传感器应用中常见。在模拟系统中,数据以连续的形式表示,通常是无限数量的可能值之一。模拟信号的值在一段时间内连续变化,可以采用任何值。因为数据是连续的,模拟系统具有无限的精度。然而,它们容易受到噪声和干扰的影响,可能会引入误差,并且这种噪声在后期较难去除。同时模拟信号的处理和存储通常需要使用模拟电路,这复杂且昂贵。

数字系统中,数据以离散的形式表示,通常用有限数量的符号或数字来表示。这些数字通常是二进制(0和1)的形式,更大的数据量则会用比特组(bit)来表示例如:2bit的0=00,1=01,2=10。3bit的0=000,1=001,2=010以此类推。一个16bit的系统最大数字就已经到了216,可以轻松处理大量的数据流。并且数字信号的处理和存储更容易,因为它们可以通过数字电路进行高度精确的操作,并且可以轻松地在数字格式下进行存储、传输和复制。


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数字信号的优点

1.数字信号精度高,更还原现场的声音。

2.数字信号拥有更强的抗干扰能力,以及更小的噪声。

3.数字信号的处理更加灵活,通过其本身的MCU或DSP芯片可以更加高效灵活的处理信号。

4.数字信号可以进行加密处理,信息更加安全,并且更容易被压缩。

5.数字信号可以时分复用,同时处理多通道的信号。

6.数字信号对于后端处理更快速高效,更少的非必要转换。


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数字信号无线传输的优点

1.高保真传输,在接收器接受信号时不会受到噪声的影响,因为RF接收机不会接受任何非0和1的信号,所以在信号传输时不会出现传输失真。

2.无压扩环节,通常的模拟无线系统传输时需要先将音频信号压缩到可传输动态内,再到接收机进行还原,这一流程会导致音频信号的动态范围偏低,导致我们很难去录制一些大动态的声音,并且音频有时听起来具有一定的喘息效应,虽然好的模拟无线产品这一点影响很小,但是还是存在的。

3.在相同环境下无线传输稳定且需要的功率更小,因为将模拟信号的连续不间断信号转变成为了离散的数字信号,使得其对于传输网络的压力更小,传输所用的功耗小。一般的数字无线的使用时长会比模拟无线的使用时间长,例如DEITY的THEOS无线麦克风使用DEITY的锂铁电池续航可到12个小时,基本上工作一天都不用换电池。

4.数字信号相比于模拟信号能更好的避免信号之间的互调干扰的问题,所以在当下狭窄的频谱环境中可以拥有更多的频点以及更好的频率规划。

5.数字信号无线传输过程中可以进行加密,保证信息安全,规避了商业泄密风险。


全员数字化的时代,无线系统数字化带来的好处显而易见。DEITY THEOS 采用数字传输的真数字无线系统,不仅提供48kHz/24bit的无线数字音频传输与更稳定的传输信号,还在系统中设置了32bit浮点内录、无线同步时码、手机APP控制等一系列功能,为影视创作者提供了强大的工具和功能,未来将成为影视创作过程中的重要助手,为更出色的影视作品的制作提供有力支持。


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