AES42: 更新數字話筒標準

AES42話筒數字接口標準最近得到更新。

此標準于2001年首次公布，在約4年的開發工作后，2006年進行了改進，增加了新特性，最近一次改進是在2010年。由Schoeps話筒公司的Christian Langen領導的AES工作組SC-04-04-D負責最近與AES42有關的工作。

數字幻象電源

此標準的核心是定義一個具有內置數字線路的話筒的數字幻象電源（DPP）。DPP被設計為與標準的AES3數字音頻信號一道，在同一條屏蔽雙線（通常為雙絞線）上傳輸。

與用于“模擬”幻象電源的方案類似，數字音頻信號有區別地加于這對導線，而兩根信號線上都加上DPP電壓，屏蔽層作為回傳通路。如果AES3線路在話筒或此話筒插入的設備中使用一個變壓器，那么此變壓器必須有一個允許DPP加上的中央抽頭。

不過，為滿足數字電路更大的電源需求，DPP提供的實際電源必須與模擬幻象電源不同。AES42規定DPP電壓為+10V，電壓公差為+/- 0.5V，而且此DPP電壓源必須驅動一個250mA最大負荷電流，即功率為2.5W。

AES標準委員會話筒工作組SC-04-04主席、Josephson Engineering CEO David Josephson表示，在考慮電纜電壓降落以及最大電流消耗后，此電壓被選中至少為數字電路提供5V電壓。

Josephson稱DPP不會危害非數字動圈或電容話筒，如果它們非故意地插入一個AES42源。這是因為動圈話筒不允許電流流向大地，而電容話筒則天生為相同或更高電壓而制造。

值得指出的是，盡管一個AES3信號可在同軸電纜（以前被稱為AES-3id）上傳輸，但DPP只對有一對信號線和連接在兩端的屏蔽層的屏蔽電纜有效。

（順便提一下，AES-3id并沒有消失。它只是成為另一AES文件AES3-4-2009，附錄D“同軸電纜傳輸”的一部分并被它取代。）

遠程控制

回到AES42。下面說說它的實際能力。除了定義DPP，如果想實現的話，AES42還定義調制DPP，為話筒內的數字線路提供遠程控制的方式，（這不是強制的）。

根據AES42文件，“遠程控制數據以加到DPP電壓的正脈沖形式表現 這些脈沖的電平將為+2 V +/- 0.2 V?！?/p>

在共模電壓上調制一個信號確實使之有點不平衡，但Josephson稱由于信號電平很高而阻抗很低，你可能達到目的。

控制指令被分為3類：簡單指令、擴展指令和廠商特定指令。

AES42附錄A描述適應于全部3類的數據格式，以及簡單和擴展指令的控制代碼。正如所料，廠商特定指令由廠商決定。

根據AES42，如果一個話筒支持擴展指令集，它也必須支持簡單指令。此外，“至少支持簡單指令的每一個話筒都將有一種在沒有收到指令時它開始加電的默認狀態。位于話筒上的這些物理開關應優先于進來的指令?！?/p>

簡單指令控制的參數包括：信號預衰減、指向性圖控制、低截止濾波器、信號增益、峰值濾波器、靜音和同步數據協議。

擴展指令控制的參數包括：網頁請求、復位、ADC校正、測試信號、燈控制、燈亮度、取樣頻率、高頻振動和噪聲整形、立體聲話筒MS-XY選擇、左/右或中側平衡寬度、均衡曲線選擇、立體聲或單聲選擇、極性、循環傳輸控制、壓限器設置——啟動、恢復時間、上升時間、閾值、壓縮比和邊鏈響應。

這里提到的燈為那些可包含在話筒體內并且與一個播出/記錄控制系統集成的燈。

話筒通訊

并不是每一個數字話筒都會有全部這些功能，這將由制造商決定。因此若話筒能夠與不一定出自同一制造商的接收設備溝通是有益的。

AES42附錄D提供的就是這樣一個方案。此部分提供一批可插入來自話筒的AES3碼流用戶比特，指示其DSP能力、某些功能的狀態，包括對無線系統有用的狀態，如電池電量不足、鏈路損耗、靜噪和錯誤處理。此外，還有制造商代碼、型號和序列號、硬件和軟件版本和延遲。

同步

AES42提供關于同步的兩種工作模式：模式1和模式2。

在模式1中，話筒在其取樣時鐘上工作。如果它必須與其它數字源或數字話筒同步，那么在信號鏈的某個位置，它需要通過一個鎖定于內部同步信號或字時鐘的取樣率轉換器發送。

在模式2中，話筒被同步于一個外部字時鐘。話筒提供遠程控制系統接收一個遠程控制脈沖，促使其內部壓控振蕩器保持鎖定于內部同步信號。為很好地工作，首先必須設置話筒的取樣率，以便匹配內部取樣率。

新增功能

標準制定是一個演變的過程。2011年的新進展是增加了指令集，實現話筒本身內用戶設置的存儲和調用。

另外一個新增加是可選的更快的碼率（稱為快速DPP模式），允許話筒更快速的固件升級。最后，為制造商專用的遠程控制指令集增加了可選的循環傳輸控制特性。

AES42功能正剛剛完全實現。已有一些系統具有通過計算機上的軟件實現遠程控制的系統。而當你開始看到AES42功能被集成進數字調音系統時，這才是真正的能力可能存在的所在。讓我們拭目以待。