2024年5月31日发(作者:杜小溪)
话 筒
一:话筒概念
是声电转换的换能器,通过声波作用到电声元件上产生电压,再转为电能。
二:分类
1、话筒通常按它转换能量的方式分类。这里我们还是按录音室对话筒最通用的分类法,
把话筒分为动圈话筒和电容话筒。
动圈话筒(Dynamic)
动圈话筒是一种通过磁场内导体的运动来产生音频信号的话筒。绝大多数的动圈话筒
里都装有一片很薄很轻的振膜,这片振膜能够根据声压的变化进行震动,从而使悬挂在磁
场中的声音线圈运动,形成轻微电流,最后转化为话筒的声音信号输出。由于其机械构造
的特点,动圈话筒对瞬时信号不是特别敏感,因而对高频的再现效果在精细度和准确度上
不如其它类型话筒。但是,动圈话筒的构造一般都比较结实耐用,能够承受较高的声压电
平,且不需要使用外部幻象电源。在价位上,动圈话筒一般会比电容话筒稍低一些,但有
的比较高端的动圈话筒也是比较昂贵的。动圈话筒的优点是构造简单、价格低廉、工作稳
定、坚固耐用、寿命长,被广泛使用于各种录音场合。但是由于它的灵敏度比较低,频率
响应也不够宽(最佳状态为40Hz~16kHz,而人耳平均听力极限约为20Hz~20kHz),
所以如果用动圈话筒来录制一些频率较宽、动态较大、泛音成分较多的声源(如管弦乐队
的合奏等),就显得有些力不从心了。在用途上,动圈话筒多用于现场演出,但也可以在工
作室里用来录制电吉他、电子鼓等乐器的声音。
电容话筒(Condenser)
电容话筒是历史最为悠久的话筒类型之一,其出现的时间可以追溯到20世纪初期。
与其它类型的话筒相比,电容话筒的机械构造最为简单,主要就是把一片拉伸得薄薄的能
够导电的振膜张贴在一块叫做后板的金属薄片上,利用这种结构来形成一个简单的电容器。
然后利用外部电压源(通常是幻象电源,但有些电容话筒也会自带电源供给装置,如电池)
向电容器供电。当声压作用于振膜时,振膜就会随着波形做出各种轻微振动,然后这种震
动再通过电容量的变化,引起输出电压的变化,而正是这种输出电压的变化构成了话筒的
输出信号。实际上,电容话筒也可以分为好几种,根据给电容话筒的极板加极化电压的方
式不同,可分为直流方式振膜电容话筒和驻极体振膜电容话筒,但它们的基本工作原理都
是一样的。电容话筒的灵敏度很高,频响也很宽,可达20Hz~20kHz或更宽,能满足绝
大多数专业录音的需求。它的缺点是对环境噪声比较敏感,振膜也比较脆弱,寿命较短,
因此不太适合室外使用。
电容话筒中有前置放大器,当然就得有一个电源,由于体积关系,这个电源一般是放
在话筒之外的。除了供给电容器振膜的极化电压外,也为前置放大器的电子管或晶体管供
给必要的电压。我们称它为幻象电源。
2、依照信号传输方式分为两种
有线:连接麦克风的导线通常为平衡式,也称为XLR 卡农的线,这种线是由三个端子
所构成,即1地、2正、3负,这种连接方式比较不会有噪声、磁场干扰等问题,两边都
是平衡式端子的系统通常可以连接20-30公尺而不致出现干扰。
无线:VHF 在VHF中频谱为174到216 MHz,发射器的最大容许输出功率是50mW。
有可靠的操作范围和较长的电池寿命。UHF
UHF的频段470MHz到806MHz,通常因为UHF有较高的功率输出,其具有更
广的传输范围,而且更少受到电磁波的干扰。UHF发射器最大输出功率能达到250mW。
发射器更高的输出功率能帮助克服信号中断的问题并增加操作范围,但是以更短的电池寿
命作为牺牲。实际有效的辐射能力,也可能受到单个发射器天线的很大影响。一般选择
100mW的UHF输出功率作为操作范围和电池寿命的最佳平衡。
三:话筒的主要技术特性
1、灵敏度:
在1KHz的频率下,0.1Pa规定声压从话筒正面0°主轴上输入时,话筒的输出端开路
输出电压,单位为10mV/Pa。灵敏度与输出阻抗有关。有时以分贝表示,并规定10V/Pa
为0dB,因话筒输出一般为毫伏级,所以,其灵敏度的分贝值始终为负值。
2、频响特性:
话筒0°主轴上灵敏度随频率而变化的特性。要求有合适的频响范围,且该范围内的特
性曲线要尽量平滑,以改善音质和抑制声反馈。同样的声压,而频率不同的声音施加在话
筒上时的灵敏度就不一样,频响特性通常用通频带范围内的灵敏度相差的分贝数来表示。
通频带范围愈宽,相差的分贝数愈少,表示话筒的频响特性愈好,也就是话筒的频率失真
小。
3、指向性:
话筒对于不同方向来的声音灵敏度会有所不同,这称为话筒的方向性。方向性与频率
有关,频率越高则指向性越强。为了保证音质,要求传声器在频响范围内应有比较一致的
方向性。方向性用传声器正面0°方向和背面180°方向上的灵敏度的差值来表示,差值大于
15dB者称为强方向性话筒。产品说明书上常常给出主要频率的方向极座标响应曲线图案,
一般的类型有:单方向性“心形”;双方向性“8字型”;和无方向性“圆形”;以及单
指向性“超心型”。话筒灵敏度的方向性是选择话筒的一项重要因素。有的话筒是单方向
性的,有的则是全方向性的,也有一些是介于二者之间,其方向性是心形的。
全方向性话筒从各个方向拾取声音的性能一致。当说话者要来回走动时采用此类话筒
较为合适,但在环境噪声大的条件下不宜采用。
心形指向话筒的灵敏度在水平方向呈心脏形,正面灵敏度最大侧面稍小,背面最小。
这种话筒在多种扩音系统中都有优秀的表现。
单指向性话筒又称为超心形指向性话筒,它的指向性比心形话筒更尖锐,正面灵敏度
极高,其它方向灵敏度急剧衰减,特别适用于高噪音的环境。
4、输出阻抗:
从话筒的引线两端看进去的话筒本身的阻抗称为输出阻抗。
目前常见的话筒有高阻抗与低阻抗之分。高阻抗的数值约1000~20000欧姆,它可
直接和放大器相接;面低阻抗型为50~1000欧姆,要经过变压器匹配后,才能和放大器
相接。高组抗的输出电压略高,但引线电容所起的旁路作用较大,使高频下降,同时也易
受外界的电磁场干扰,所以,话筒引线不宜太长,一般以10~20米为宜。低阻抗输出无
此缺陷,所以噪音水平较低,传声器引线可相应的加长,有的扩音设备所带的低阻抗传声
器引线可达100米。如果距离更长,就应加前级放大器。
2024年5月31日发(作者:杜小溪)
话 筒
一:话筒概念
是声电转换的换能器,通过声波作用到电声元件上产生电压,再转为电能。
二:分类
1、话筒通常按它转换能量的方式分类。这里我们还是按录音室对话筒最通用的分类法,
把话筒分为动圈话筒和电容话筒。
动圈话筒(Dynamic)
动圈话筒是一种通过磁场内导体的运动来产生音频信号的话筒。绝大多数的动圈话筒
里都装有一片很薄很轻的振膜,这片振膜能够根据声压的变化进行震动,从而使悬挂在磁
场中的声音线圈运动,形成轻微电流,最后转化为话筒的声音信号输出。由于其机械构造
的特点,动圈话筒对瞬时信号不是特别敏感,因而对高频的再现效果在精细度和准确度上
不如其它类型话筒。但是,动圈话筒的构造一般都比较结实耐用,能够承受较高的声压电
平,且不需要使用外部幻象电源。在价位上,动圈话筒一般会比电容话筒稍低一些,但有
的比较高端的动圈话筒也是比较昂贵的。动圈话筒的优点是构造简单、价格低廉、工作稳
定、坚固耐用、寿命长,被广泛使用于各种录音场合。但是由于它的灵敏度比较低,频率
响应也不够宽(最佳状态为40Hz~16kHz,而人耳平均听力极限约为20Hz~20kHz),
所以如果用动圈话筒来录制一些频率较宽、动态较大、泛音成分较多的声源(如管弦乐队
的合奏等),就显得有些力不从心了。在用途上,动圈话筒多用于现场演出,但也可以在工
作室里用来录制电吉他、电子鼓等乐器的声音。
电容话筒(Condenser)
电容话筒是历史最为悠久的话筒类型之一,其出现的时间可以追溯到20世纪初期。
与其它类型的话筒相比,电容话筒的机械构造最为简单,主要就是把一片拉伸得薄薄的能
够导电的振膜张贴在一块叫做后板的金属薄片上,利用这种结构来形成一个简单的电容器。
然后利用外部电压源(通常是幻象电源,但有些电容话筒也会自带电源供给装置,如电池)
向电容器供电。当声压作用于振膜时,振膜就会随着波形做出各种轻微振动,然后这种震
动再通过电容量的变化,引起输出电压的变化,而正是这种输出电压的变化构成了话筒的
输出信号。实际上,电容话筒也可以分为好几种,根据给电容话筒的极板加极化电压的方
式不同,可分为直流方式振膜电容话筒和驻极体振膜电容话筒,但它们的基本工作原理都
是一样的。电容话筒的灵敏度很高,频响也很宽,可达20Hz~20kHz或更宽,能满足绝
大多数专业录音的需求。它的缺点是对环境噪声比较敏感,振膜也比较脆弱,寿命较短,
因此不太适合室外使用。
电容话筒中有前置放大器,当然就得有一个电源,由于体积关系,这个电源一般是放
在话筒之外的。除了供给电容器振膜的极化电压外,也为前置放大器的电子管或晶体管供
给必要的电压。我们称它为幻象电源。
2、依照信号传输方式分为两种
有线:连接麦克风的导线通常为平衡式,也称为XLR 卡农的线,这种线是由三个端子
所构成,即1地、2正、3负,这种连接方式比较不会有噪声、磁场干扰等问题,两边都
是平衡式端子的系统通常可以连接20-30公尺而不致出现干扰。
无线:VHF 在VHF中频谱为174到216 MHz,发射器的最大容许输出功率是50mW。
有可靠的操作范围和较长的电池寿命。UHF
UHF的频段470MHz到806MHz,通常因为UHF有较高的功率输出,其具有更
广的传输范围,而且更少受到电磁波的干扰。UHF发射器最大输出功率能达到250mW。
发射器更高的输出功率能帮助克服信号中断的问题并增加操作范围,但是以更短的电池寿
命作为牺牲。实际有效的辐射能力,也可能受到单个发射器天线的很大影响。一般选择
100mW的UHF输出功率作为操作范围和电池寿命的最佳平衡。
三:话筒的主要技术特性
1、灵敏度:
在1KHz的频率下,0.1Pa规定声压从话筒正面0°主轴上输入时,话筒的输出端开路
输出电压,单位为10mV/Pa。灵敏度与输出阻抗有关。有时以分贝表示,并规定10V/Pa
为0dB,因话筒输出一般为毫伏级,所以,其灵敏度的分贝值始终为负值。
2、频响特性:
话筒0°主轴上灵敏度随频率而变化的特性。要求有合适的频响范围,且该范围内的特
性曲线要尽量平滑,以改善音质和抑制声反馈。同样的声压,而频率不同的声音施加在话
筒上时的灵敏度就不一样,频响特性通常用通频带范围内的灵敏度相差的分贝数来表示。
通频带范围愈宽,相差的分贝数愈少,表示话筒的频响特性愈好,也就是话筒的频率失真
小。
3、指向性:
话筒对于不同方向来的声音灵敏度会有所不同,这称为话筒的方向性。方向性与频率
有关,频率越高则指向性越强。为了保证音质,要求传声器在频响范围内应有比较一致的
方向性。方向性用传声器正面0°方向和背面180°方向上的灵敏度的差值来表示,差值大于
15dB者称为强方向性话筒。产品说明书上常常给出主要频率的方向极座标响应曲线图案,
一般的类型有:单方向性“心形”;双方向性“8字型”;和无方向性“圆形”;以及单
指向性“超心型”。话筒灵敏度的方向性是选择话筒的一项重要因素。有的话筒是单方向
性的,有的则是全方向性的,也有一些是介于二者之间,其方向性是心形的。
全方向性话筒从各个方向拾取声音的性能一致。当说话者要来回走动时采用此类话筒
较为合适,但在环境噪声大的条件下不宜采用。
心形指向话筒的灵敏度在水平方向呈心脏形,正面灵敏度最大侧面稍小,背面最小。
这种话筒在多种扩音系统中都有优秀的表现。
单指向性话筒又称为超心形指向性话筒,它的指向性比心形话筒更尖锐,正面灵敏度
极高,其它方向灵敏度急剧衰减,特别适用于高噪音的环境。
4、输出阻抗:
从话筒的引线两端看进去的话筒本身的阻抗称为输出阻抗。
目前常见的话筒有高阻抗与低阻抗之分。高阻抗的数值约1000~20000欧姆,它可
直接和放大器相接;面低阻抗型为50~1000欧姆,要经过变压器匹配后,才能和放大器
相接。高组抗的输出电压略高,但引线电容所起的旁路作用较大,使高频下降,同时也易
受外界的电磁场干扰,所以,话筒引线不宜太长,一般以10~20米为宜。低阻抗输出无
此缺陷,所以噪音水平较低,传声器引线可相应的加长,有的扩音设备所带的低阻抗传声
器引线可达100米。如果距离更长,就应加前级放大器。