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談談主要音頻輸入部件——麥克風的發展

2010年12月31日 17:02   來源:中國數字視聽網   作者:Carter   字體【

麥克風技術的發展與錄音技術的發展是相輔相成無法分開的,因為麥克風作為聲音的采集者,本身就是錄音環節的一個不可缺少的分支。

一、回顧麥克風的發展史

首先來回顧一下麥克風的發展史,有人可能知道在愛迪生留聲機中,那個受話器其實就是麥克風的雛形。麥克風是錄音環節中負責收集聲音的設備,在最初的機械錄音中,麥克風(受話器)負責將聲音信號轉換為振膜的振動,并將這種振動傳遞給細針,以刻錄錫箔。后來,磁性錄音技術的崛起,麥克風也隨之發展成為一種將聲音信號轉換為電信號的設備。

從物理結構上大致分為動圈麥克風和電容麥克風。其中,動圈式麥克風由振膜、永磁鐵和線圈組成,聲音帶動振膜振動,振膜推動線圈在磁鐵的磁場中上下運動,產生的電流即為聲音信號;電容式麥克風由兩片極板組成,一片固定,一片與振膜合在一起。聲音信號推動振膜振動,兩片極板之間的距離產生變化,之間的電容值隨之變化,最后再將此值轉換為電信號,最后得到聲音信號。

麥克風的作用非常廣泛,一切需要收錄聲音的場合中都缺不了它。除了專業的錄音室,我們的生活里隨處可見他的身影,各式的會議中,農村的廣播里,可錄式的隨身聽里,語音聊天室,UC唱歌等等。隨著數碼存儲的興起,各式便攜設備中也多會整合這一功能,手機這一現代化最偉大的通訊工具中,也離不開麥克風的應用。當然麥克風最偉大的貢獻還是在于:將樂隊或歌者的聲音最忠實的記錄下來,讓我們能隨時隨地的聆聽,也讓我們能永遠的把它們保存下去。

二、話筒的主要技術特性

1、靈敏度:

在1KHz的頻率下,0.1Pa規定聲壓從話筒正面0°主軸上輸入時,話筒的輸出端開路輸出電壓,單位為10mV/Pa。靈敏度與輸出阻抗有關。有時以分貝表示,并規定10V/Pa為0dB,因話筒輸出一般為毫伏級,所以,其靈敏度的分貝值始終為負值。

2、頻響特性:話筒0°主軸上靈敏度隨頻率而變化的特性。要求有合適的頻響范圍,且該范圍內的特性曲線要盡量平滑,以改善音質和抑制聲反饋。同樣的聲壓,而頻率不同的聲音施加在話筒上時的靈敏度就不一樣,頻響特性通常用通頻帶范圍內的靈敏度相差的分貝數來表示。通頻帶范圍愈寬,相差的分貝數愈少,表示話筒的頻響特性愈好,也就是話筒的頻率失真小。

3、指向性:

話筒對于不同方向來的聲音靈敏度會有所不同,這稱為話筒的方向性。方向性與頻率有關,頻率越高則指向性越強。為了保證音質,要求傳聲器在頻響范圍內應有比較一致的方向性。方向性用傳聲器正面0°方向和背面180°方向上的靈敏度的差值來表示,差值大于15dB者稱為強方向性話筒。產品說明書上常常給出主要頻率的方向極座標響應曲線圖案,一般的類型有:單方向性“心形”;雙方向性“8字型”;和無方向性“圓形”;以及單指向性“超心型”。話筒靈敏度的方向性是選擇話筒的一項重要因素。有的話筒是單方向性的,有的則是全方向性的,也有一些是介于二者之間,其方向性是心形的。

全方向性話筒從各個方向拾取聲音的性能一致。當說話者要來回走動時采用此類話筒較為合適,但在環境噪聲大的條件下不宜采用。

心形指向話筒的靈敏度在水平方向呈心臟形,正面靈敏度最大側面稍小,背面最小。這種話筒在多種擴音系統中都有優秀的表現。

單指向性話筒又稱為超心形指向性話筒,它的指向性比心形話筒更尖銳,正面靈敏度極高,其它方向靈敏度急劇衰減,特別適用于高噪音的環境。

4、輸出阻抗:

從話筒的引線兩端看進去的話筒本身的阻抗稱為輸出阻抗。

目前常見的話筒有高阻抗與低阻抗之分。高阻抗的數值約1000~20000歐姆,它可直接和放大器相接;面低阻抗型為50~1000歐姆,要經過變壓器匹配后,才能和放大器相接。高組抗的輸出電壓略高,但引線電容所起的旁路作用較大,使高頻下降,同時也易受外界的電磁場干擾,所以,話筒引線不宜太長,一般以10~20米為宜。低阻抗輸出無此缺陷,所以噪音水平較低,傳聲器引線可相應的加長,有的擴音設備所帶的低阻抗傳聲器引線可達100米。如果距離更長,就應加前級放大器。

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