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话筒

话筒又称麦克风,一种电声器材,属传声器,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。用于各种扩音设备中。话筒种类繁多,电路简单。分析话筒电路主要掌握两点:(1)信号传输回路分析,比较简单,分析各种话筒输入插口电路。(2)话筒信号放大器分析,话筒放大器是一种小信号低噪声音频放大器,分析话筒电平控制电路并不困难。
中文名
话筒
外文名
Microphone 
发明时间
1877年3月4日
发明人
埃米尔·柏林
别称
麦克风
分类
动圈话筒和电容话筒

目录

1877年3月4日,

话筒话筒

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

由磁场中运动的导体产生电信号的话筒。是由振膜带动线圈振动,从而使在磁场中的线圈生成感应电流。

特点:结构牢固,性能稳定,经久耐用,价格较低;频率特性良好,50-15000Hz频率范围内幅频特性曲线平坦;指向性好;无需直流工作电压,使用简便,噪声小。

电容话筒

这类话筒的振膜就是电容器的一个电极,当振膜振动,振膜和固定的后极板间的距离跟着变化,就产生了可变电容量,这个可变电容量和话筒本身所带的前置放大器一起产生了

话筒的指向

一般分为心形、超心形、8字形、枪式、全向指向等。至于这些指向究竟是怎么回事,你可找个话筒试试。如图中所示,箭头所指方向为话筒所指正前方,虚线为可拾音的大致范围,在这个范围之外,拾音将不灵敏。如果有条件,建议还是找个多指向的话筒试用一下,就能明白指向的意义了。

话筒的阻抗

专业录音室应使用低阻抗话筒,由于可能要用到很长的电缆来连接,所以用低阻抗话筒可减少信号衰减现象。

平衡线与非平衡线

平衡线由两根导线和一根屏蔽线构成;非平衡线中则只有一根导线,用屏蔽线代替第二根导线。平衡线的优点在于,该线的两根导线拾取不需要的噪声信号的强度相等,因而二者能互相抵消掉。而非平衡线则把噪声信号传输到线路的下一级。

如果音频信号很强或非平衡线很短,可能不会听到噪声。但话筒线一般都很长,想想看,我们是从录音间拉出线来,经传声盒过墙后再进入控制室的调音、录音系统的。所以,我们要使用平衡线,并相应地使用平衡的插头:XLR,俗称卡农头或公母头;或者是大三芯的TRS 。

无线话筒

日前,市场上销售的一种无线话筒,价格在10~20元之间。该话筒调谐在88~108MHz调频波段,发射距离30米左右,可用任何调频收音机接收,且收到的声音清晰悦耳,无杂波干扰,对本地调频电台也无影响。

电路工作原理

声音通过话筒经R1、C1;R2、C2构成的高、低频阻容滤波器耦合到三极管的基极。由于三极管的正反馈放大作用,L1、C3构成的高频振荡器的高频信号经C4等效反馈到三极管基极。两信号一同被三极管混频形成高频FM载波(88~108MHz),经C6传输到天线,由天线向周围空间发射FM信号。

微调L1线圈的间隙,可改变FM调频波的频率值。使用时,在88~108MHz之间可任意选取FM的接收频点。

元件L1的选取。用∮0.6mm漆包线在普通圆珠笔心上绕4圈,三极管用C9018高频小功率管,其他元器件可按图中参数标识即可。

使用技巧

随着无线话筒的普及和广泛使用,怎样才能更好地发挥它们的优越作用,在操作使用中应注意以下问题:

怎样选购无线话筒发射机机的电池

为保证系统正常使用时不至出现信号失真和频率干扰,必须使用能是充足的电池,在选购时有条件的话最好选用碱性9V电池。

怎样才能尽早知道发射机电池能量是否充足

在各种品牌和型号的无线话筒系统中,绝大多数接收机不具备发射机电池能量显示功能。尽管有的无线发射器上有电池低压显示,但使用者在使用中一般很少会注意这个问题。在无线话筒正常使用中,出现电池不足引起音频信号失真或频率干扰是时有发生的事。为了防止发生这种现象,操作人员可在无线话筒正常使用中,适时地使用调音台PFL预听功能,用耳机监听无线话筒的信号,若声音清晰度稍有降低或噪声稍有增大时,就应马上更换电池,这样才能尽可能避免由于电池能量不足给操作者带来的心理压力。

怎样在演出中途更换电池

在演出中更换电池时应方便、快速、简单。最好的办法是打开调音台通道的“

话筒话筒

在话筒和前置放大器应用领域,“

按部就班挑选话筒

选择合适的话筒正变得越来越困难。话筒的种类越来越多,每种各有所长,质量也都很出色。因此选购时最大的影响因素除了价格之外就是个人的喜好了。对于那些选购时喜好依靠客观参数而非主观印象的人来说,这里有一些提示供选购特殊用途话筒时参考,这些用途包括广播、录音或实况转播(有或无扩声)。

最平滑的响应

选择话筒时,用户首当其冲应关心其频率响应特性。频率响应必须足够宽广以拾取整个范围内的声音,自然声源质量没有可听的改变。

下一步是选择极性图形。在价格相同的各类话筒中,全向话筒通常具有最宽广、最平滑的响应,同时对喘息、手持噪声和风的灵敏度也较低。如果无过多的外部噪声或太多的混响,它们都非常适用于大多数应用场合。例如,AKG D 230动圈式全向话筒在记者中得到了广泛使用。

虽然全向话筒很好地接受来自所有方向的声波,但某些用户可能喜欢接受来自一个(单向)或两个(双向、8字形)方向的的声波。这意味着为了获得直接声与混响声的相同比率,心型和双向话筒、超心型话筒和高超心型话筒位置离声源的距离分别是全向话筒位置离声源的距离的1.7倍、1.9倍和2倍。

电输出阻抗非常重要,因为它应该与调音台、磁带录音机或放大器的输入阻抗匹配。此阻抗单位为Ω,通常在1kHz的频率处。动圈式话筒典型阻抗值为150Ω、200Ω或300Ω。

作为一个经验法则,设备的输入阻抗应该至少是话筒阻抗的3倍。市面上的所有调音台都满足这个要求。

此外,还有高阻抗话筒及可在低和高阻抗之间切换的双阻抗话筒。与高阻抗话筒相连的电缆长度不应超过7m,因为电缆电容会导致高频衰减。

内置放大器的话筒可插进高于或等于最小负载阻抗的任何负载中工作。如果话筒连接到带一个低于最小负载阻抗的负载之输入端,频率响应将受到损害。

过载声平主要对电容式话筒非常重要。电容式话筒工作在一个一直到某个声压级(SPL)的线性状态,此SPL称为过载或最大SPL,频率通常在1kHz。声平超过此值,输出信号将会由于谐波失真而变坏。

在最大SPL,总谐波失真系数不应超过0.5%或1%。在通常的应用场合不可能过载动圈式话筒,它们实际上永远不会使信号失真。

灵敏度是某SPL下的话筒输出电压。它一般在1kHz测量,单位是V/Pa或dBV。在某一增益设置下,较灵敏的话筒发声较大,但用户此时应该仔细使用,因为反馈危险也随之按比例增大。

邻近效应

话筒话筒

户外演出和

话筒话筒
所用材料及价格预算

1、15*15CM的布匹一块,价格0.16元。最好采用音箱布,价格可能要高些,在音响市场可买到或索取到。或干脆使用薄一点的绫罗绸缎,女同志的丝袜也将就。我用的是从一个计算机多媒体小音箱上扒下来的一块黑布。

2、一次性纸杯一个,价格0.03元。

3、橡皮筋一根,价格0.01元。

以上物品价格合计:2角。

制作流程

1、取小刀、小剪刀、大脚针各一,水彩笔若干支(可免);

2、视话筒粗细,小刀配合小剪刀将纸杯底部剪一个直径约1.5-2公分的圆洞;

3、使用大脚针将纸杯四壁戳出密密麻麻的针眼,但不得破坏其整体的坚固性,(这么做是为了防止声音在纸杯内部产生反射和混响);

4、将话筒从纸杯口部穿进去,从纸杯底部伸出来,而后卡在一个合适的位置;

5、将布蒙住纸杯口,用橡皮筋扎住,而后绷紧。

6、将蒙住纸杯口的布修剪一下,而后用水彩笔在纸杯上画一幅抽象派的图画,目的是美化一下这个小东西,不那么爱美的朋友,可不做这一步。

至此,一个适合于圆头话筒的防喷罩制作完毕。(方头的话筒防喷罩制作,可以参照上述,或干脆找条长丝袜,往晾衣架、细铁弯成的框架等东西上一套,置于话筒前即可。)

灵敏度的计算

灵敏度是话筒在单位声压激励下输出电压与输入声压的比值,其单位是mV/Pa。为与电路中电平的度量一致,灵敏度也可以分贝值表示。

早期分贝多以单位dBm和dBV表示:

0dBm=1mW/Pa,即把1Pa输入声压下给600Ω负载带来的1mW功率输出定义为0dB;

0dBV=1V/μ bar,把在1μbar输入声压下产生的1V电压输出定义为0dB。

分贝则以单位dBμ表示:

0dBμ=0.775V/Pa,即将1Pa输入声压下话筒0.775V电压输出定义为0dB(这样就把话筒声压-电压转换后的电平度量,统一到电路中普遍采用的0dBμ= 0.775V这一参考单位)。

显然,不论灵敏度如何表示,我们都可将它转换为dBμ,前提是行输入统一到Pa这个单位(自己注:这里补充一点:1 Pa=10μbar。后面的计算中有用到这个公式)例如:NEUMANN U89话筒的灵敏度是8mV/Pa,可直接由20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]得出其灵敏度约为-40dBμ。

再如:AKG C414话筒的灵敏度为-60dBV,由0dBV=1V/μbar=10V/Pa(此处用到之前提到的公式:1 Pa=10μbar)先求出1Pa声压下-60dBV的输出电压X:20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60

得出X=0.01(V),即它的灵敏度为10mV/Pa。再由式20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)] 可得其灵敏度约为-37dBμ。

相关术语

Rule of Ambience 环境声捕捉规则

指的是,要想捕捉到同等数量的室内环境声,心型话筒到音源的距离应该是全指向话筒到音源距离的2倍。这一点对于室内自然环境声的录制非常重要。。

Rule of Microphone Placement 话筒摆放规则

指的是,在同时使用2个话筒对同一个音源进行录音时,第2个话筒到第1个话筒的距离,是第1个话筒到音源距离的3倍时,效果最好。举个例子,假定第1个话筒到音源的距离是1英尺的话,那么,第2个话筒的最佳摆放点就应该是在距离第1个话筒3英尺的位置上,因为这样可以将由于话筒之间时间延迟而引起的相位差别问题降到最低程度。此外,该规则对于同时使用多个话筒对多个音源进行录音的情况也依旧适用。具体来说就是,假定我们要使用2个话筒对2个不同的音源进行同时录音,那么,这2个话筒之间的距离就至少应该是它们到各自音源距离的3倍以上。最后需要提醒您的是,任何规则都只是经验之谈,仅供参考而已。在实际操作过程中,还需要具体问题具体分析。别忘了,您的听觉反应才是世界上最好的规则!

A-B Stereo A-B立体声

有时也叫“

一般来讲(当然也有例外),电容话筒在灵敏度和扩展后的高频(有时也会是低频)响应方面要优于动圈话筒

这跟电容话筒需要先将声音信号转换成电流的工作原理有关。通常,电容话筒的振膜都非常薄,很容易受到声压影响而发生震动,从而引起振膜与振膜舱后背板之间电压的相应改变。而这种电压的改变接下来又会经过前置放大器的多倍放大之后,再转换成声音信号输出。

当然,这里所说的前置放大器,指的是内置在话筒中的放大器,而不是我们通常所说的“前置话放”,即调音台或接口上带的那种前置放大器。由于电容话筒振膜的面积非常小,因而,其对低频或高频声音信号的响应非常灵敏。事实也的确如此。绝大多数电容话筒都能够精确捕捉到很多人耳根本听不到的声音信号。

相比之下,动圈话筒的工作原理要简单的多。它主要通过导体在磁场中的运动来产生声音信号。实际上,通常我们说的动圈话筒,从严格意义上讲,应该叫做“动圈式(moving-coil)”动圈话筒,因为这种话筒声音信号的产生,主要是通过与振膜紧密相连的导线线圈根据声压变化在磁场中不断运动来完成的。由于其中运动部分的体积相对较大,因而,动圈话筒在响应频率的范围(主要是高频部分)、灵敏度以及瞬时响应能力方面都比电容话筒稍逊一筹。

铝带式话筒(Ribbon microphones)也是动圈话筒的一种。它与动圈式话筒(moving-coil microphone)的区别主要在于,它用一个很薄的金属片代替了后者所使用的振膜和线圈。它主要是通过金属片自身根据声压变化而发生的震动,来带动磁场中电流的变化,从而最终产生声音信号的。由于金属片的面积相对振膜和线圈要小,因而,这种铝带式话筒对高频的响应能力要高于动圈式话筒,但是,还是无法和电容话筒相媲美。

动圈话筒的灵敏度低于电容话筒,主要是因为它内部没有相应的电子元件来对声音信号进行放大和缓冲。因而,它们通常会比动圈话筒要求更多的增益。正是由于这一原因,动圈话筒的音质通常会随所用前置放大器的不同而发生相应的变化。不过,这在强音源条件下,一般不会引发什么不良后果,但是,如果音源比较微弱的话,问题可能就会比较严重,需要格外注意了。市场需求是产品创新的催化剂。

为了解决这一问题,当前市场上也的确出现了不少直接内置有前置放大器的动圈话筒,比如BLUE推出的Ball moving-coil(动圈式话筒)以及Royer推出的R122 ribbon(铝带式话筒)等。

由于每种话筒都有自己的独特优势和不足,因而,如果你仔细观察,就会发现,每种话筒都有自己专门的适用情境。比如,动圈式话筒通常在吉他放大器、铜管、近场鼓声以及现场人声等强音源录音环境下使用;而电容话筒则通常在自然条件下或对高频响应范围要求较高的条件下使用,例如鼓声悬顶录音、钢琴、声学弦乐器、工作室内人声录音以及管弦乐队和合唱录音等;铝带式话筒则在数字录音,尤其是打击乐器和铜管的录音过程中越来越受到关注。

当然,铝带式话筒也可以用于吉他放大器、各种声学乐器以及人声等多种录音场合。最后,我想说的是,任何规则都只是参考而已,并不一定要必须遵守。尽管几乎没有人推荐我们使用动圈式话筒来对声学吉他进行录音或对鼓声进行悬吊录音,但是,如果需要,这些都是可以尝试的,因为规则是死的,而人是活的。实际上,在现实中,我们可以看到很多类似于现场人声录音使用电容话筒,而工作室内人声录音使用动圈话筒,甚至使用电容话筒来对鼓声进行近场录音的现象,而且好像都取得了不错的效果。这告诉我们,选用话筒的关键在于,看它是否能够达到自己的预期效果,而不是一味遵从那些既定的条条框框 。

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