傳聲器俗稱話筒，麥克風(fēng)，是聲頻技術(shù)系統(tǒng)中第一個(gè)環(huán)節(jié)傳聲器其實(shí)是個(gè)聲電換能器，它將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，它以聲波形式出現(xiàn)的電信號(hào)被傳聲器接受后，使換能機(jī)構(gòu)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，有換能機(jī)構(gòu)輸出電信號(hào)，傳聲器的拾音質(zhì)量決定于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)部因素和聲學(xué)環(huán)境、拾音位置等外部因素
1.傳聲器的設(shè)計(jì)原理
根據(jù)換能方式的不同，分為電動(dòng)式(振動(dòng)式)和電容式(位移式)兩大類
1.1電動(dòng)式傳聲器
電動(dòng)式傳聲器應(yīng)用電磁感應(yīng)原理完成聲電轉(zhuǎn)換，分為動(dòng)圈傳聲器和鋁帶傳聲器
1.1.1動(dòng)圈傳聲器
動(dòng)圈傳聲器的音圈阻抗較低，般在30—50Ω之間，可以使用很長(zhǎng)的傳聲線而不會(huì)由于線間電容的存在產(chǎn)生高頻分流效應(yīng)。還裝有一變壓器，使音圈與放大器的輸入阻抗相匹配，同時(shí)也起到使信號(hào)電壓升高的作用，其構(gòu)造特點(diǎn)使其具有較強(qiáng)的抗機(jī)械沖擊能力，非常牢固。
1.1.2鋁箔傳聲器
使用極薄的鋁箔做振膜。沿其長(zhǎng)度方向做成均勻波紋狀，掛在強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)聲波作用于其前后兩面時(shí)，形成聲壓差，鋁帶隨聲波相應(yīng)振動(dòng)，切割磁力線，在鋁帶上下兩端間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生與聲波的振幅和頻率成比例的電流，鋁帶即是聲波接收器優(yōu)勢(shì)換能器
鋁箔的阻抗很低，必須用個(gè)升壓變壓器以使輸出阻抗達(dá)到可接受的150—600歐姆的范圍內(nèi)。
1.2電容式傳聲器
電容式傳聲器工作在靜電原理上而不是像電動(dòng)式傳聲器那樣工作在電磁感應(yīng)原理上。話筒頭子有兩塊金屬板組成，一可動(dòng)一固定，兩塊板形成電容，聲壓變化引起的電容量變化，使輸出電壓發(fā)生改變，從而得到特定大小和方向的電流。
由于電容傳聲器的輸出電壓與振動(dòng)幅度成正比，因此又叫位移傳聲器。根據(jù)給極板加極化電壓的方式不同，可分為直流方式電容傳聲器和駐極體傳聲器。
1.2.1電容傳聲器
大多數(shù)電容傳聲器都使用FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)來(lái)減少阻抗，但也有使用電子管放大器的設(shè)計(jì)方式，以獲得種特殊的電子管音色電容傳聲器所需的極化電壓通常是40—200V的直流電壓，現(xiàn)在使用FET放大器的電容傳聲器，大多使用48V直流電壓，該電壓可以由傳聲器內(nèi)部電池供給，也可以從外部電源如幻象供電得到電源除了供給極化電壓外，也為前置放大器提供必要的電壓。由電池驅(qū)動(dòng)的電容傳聲器，通常使用1.5—9V的低壓電池電源。為了減小在高聲壓輸入時(shí)所產(chǎn)生的失真，必須使用高的極化電壓，因此在傳聲器內(nèi)部有個(gè)DC/DC
變換器將電池的低電壓轉(zhuǎn)換成高的極化電壓，也有使用40V左右的高電壓電池的傳聲器。
1.2.2駐極體傳聲器
將高分子絕緣物如聚四氟乙烯做成薄膜后夾在兩個(gè)電極之間，在高溫條件下，對(duì)其施加很高的極化電壓進(jìn)行電暈放電或用電子轟擊，于是薄膜的分子在正電級(jí)一端出現(xiàn)負(fù)電子，在負(fù)電子一端出現(xiàn)正電荷。這種電荷在薄膜內(nèi)部均勻分布，稱為極化層高分子材料被極化后，即使外加電壓降為零，薄膜中的電場(chǎng)仍會(huì)繼續(xù)保持不變，這種材料稱為駐極體。將該物質(zhì)用于傳聲器的振膜或固定極板時(shí)，因其表面電位的存在，而不需要再加給極化電壓，因而可以簡(jiǎn)化電路，使傳聲器小型化，降低造價(jià)。與一般電容傳聲器相同，也需在極頭后緊接阻抗變換放大器，因此仍需通過(guò)電池或外接電源給放大器供電。
2.傳聲器的特性
2.1指向性
指向性是指?jìng)髀暺鞯撵`敏度與聲波入射角的關(guān)系，入射角是聲波入射方向與傳聲器主軸(前方)的夾角。指向性特性決定著傳聲器接受聲波的多少，實(shí)際中非常重要的地位。
傳聲器接收聲波的方式通�？煞譃閴毫κ�、壓差式和復(fù)合式三種，山此得到的指向性是個(gè)指向性，雙指向性和單指向性。
2.2近講效應(yīng)
近講效應(yīng)是近距離拾音低頻提升在實(shí)際錄音中，近講效應(yīng)所引起的低頻提升會(huì)使得聲音的清晰度降低.尤其是在語(yǔ)言錄音中，為了避免低音過(guò)重，有些傳聲器上有低頻滾降濾波器開(kāi)關(guān)，衰減由近講效應(yīng)產(chǎn)生的低頻聲。
2.3幻象供電
電容傳聲器工作時(shí)，需要給極板加直流極化電壓�；孟蠊╇娛侵甘褂脗鬏斅曨l信號(hào)的電纜來(lái)傳輸直流極化電壓，其在同一根電纜里既包括有聲頻信號(hào)電壓，又有直流電源電壓。
3.傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)
包括傳聲器的輸出阻抗，靈敏度，頻率響應(yīng)，瞬態(tài)響應(yīng)，動(dòng)態(tài)范圍等。
3.1輸出阻抗
輸出阻抗又叫源阻抗，用來(lái)表明一個(gè)信號(hào)源對(duì)下級(jí)負(fù)載(輸入阻
抗)呈現(xiàn)的信號(hào)提供能力。通常用1KHz信號(hào)測(cè)得，是傳聲器對(duì)1KHz信號(hào)的交流內(nèi)阻，單位是歐姆。源阻抗在150—600歐姆之間傳聲器是低阻抗型，在1 K—5 K歐姆之間的是中阻抗型的，在25K—150K歐姆之間的是高阻抗型的。
極低阻抗((50Ω)傳聲器的優(yōu)點(diǎn)是它的連接線對(duì)于拾取靜電噪聲不敏感，但是，它對(duì)于拾取交流電源線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)所感應(yīng)的噪聲又是頗為敏感的.這種交流聲的拾取可通過(guò)使用雙扭絞線對(duì)來(lái)消除，因?yàn)榕そg線對(duì)于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流方向相反，在調(diào)音臺(tái)的傳聲器平衡輸入端上互相抵消。
3.2靈敏度
靈敏度表示傳聲器的聲電轉(zhuǎn)換效率在自由聲場(chǎng)中，向傳聲器施加一個(gè)聲壓為0.1Pa的聲信號(hào)時(shí)，傳聲器的開(kāi)路輸出電壓。從靈敏度可看出將傳聲器拾取的信號(hào)電平提升到線路電平(—10dBV或+4dBV)所需的放大量。這個(gè)值也使錄音師容易判斷兩個(gè)傳聲器輸出電平的差異，相同聲壓級(jí)的激勵(lì)下，具有較高靈敏度的傳聲器比較低靈敏度的傳聲器產(chǎn)生的輸出電壓大。
3.3頻率響應(yīng)
頻率響應(yīng)指?jìng)髀暺黛`敏度隨頻率變化的特征，即對(duì)于恒定的不同頻率輸入信號(hào)傳聲器輸出電壓的大小。頻率響應(yīng)的范圍是指?jìng)髀暺髡９ぷ鞯念l帶寬度，又叫帶寬。一只傳聲器的頻率響應(yīng)可以設(shè)計(jì)成平直的，也可以根據(jù)需要對(duì)高、中、低頻有適當(dāng)?shù)奶嵘蛩p。傳送聲音信號(hào)的必要帶寬隨目的的不同而不同，高保真信號(hào)的頻率可達(dá)15KHz，18KHz甚至20KHz，對(duì)于音樂(lè)錄音，頻率響應(yīng)較低也應(yīng)達(dá)到40Hz—15KHz，但如果僅傳送語(yǔ)言信號(hào)，100Hz—8KHz的帶寬就足夠了。
3.4瞬態(tài)響應(yīng)
瞬態(tài)響應(yīng)是指?jìng)髀暺鞯妮敵鲭妷焊S輸入聲壓級(jí)急劇變化的能力，是傳聲器振膜對(duì)聲波波形反應(yīng)快慢的量度，該響應(yīng)能體現(xiàn)出不同的音色。電容式傳聲器的振動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量小，對(duì)聲波的機(jī)械阻抗小，瞬態(tài)響應(yīng)好，音色清晰明亮;電動(dòng)式傳聲器的振膜很大，再加上線圈和芯體，質(zhì)量較大，對(duì)聲波的響應(yīng)就慢，因而得到的聲音較粗實(shí);相比之下鋁帶傳聲器的振膜就輕很多，因而得到的聲音比動(dòng)圈傳聲器清晰。
3.5動(dòng)態(tài)范圍
傳聲器的動(dòng)態(tài)范圍，上限由拾音系統(tǒng)(傳聲器與前置放大器)的失真容許值決定，下限由拾音系統(tǒng)的噪聲電平?jīng)Q定。傳聲器的噪聲包括傳聲器的內(nèi)部噪聲，前置放大器前級(jí)電路與傳聲器電信號(hào)輸出部分相接處產(chǎn)生的噪聲，以及當(dāng)傳聲器置于磁場(chǎng)中或氣流中使用時(shí)，因感應(yīng)或振動(dòng)所產(chǎn)生的外部噪聲。
4.傳聲器行業(yè)發(fā)展展望
傳聲器行業(yè)在強(qiáng)大市場(chǎng)需求的支持下，不斷的發(fā)展興旺。雖然由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，傳聲器的銷售價(jià)格在下降，但總的來(lái)說(shuō)，隨著技術(shù)的小斷進(jìn)步和產(chǎn)品需求量的不斷擴(kuò)大。該行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。 |
