動圈話筒
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動圈話筒(動圈式麥克風)(moving-coil microphone 【工程聲學】動圈式話筒,動圈式傳聲器)是把聲音轉變為電
信號的裝置。動圈式話筒是利用
電磁感應現象制成的,當聲波使膜片振動時,連接在膜片上的線圈(叫做音圈)隨著一起振動,音圈在磁場里振動,其中就產生感應
電流(電信號),感應電流的大小和方向都變化,變化的振幅和頻率由聲波決定,這個信號電流經擴音器放大后傳給揚聲器,從揚聲器中就發出放大的聲音。
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當傳聲器接受聲波時,聲波產生的力量作用在振膜上,引起振膜振動,帶動音圈作相應振動,音圈在磁鋼中運動,產生電動勢,聲音信號轉變成電信號。
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優點
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動圈話筒構造相對簡單,因此經濟耐用。它們能承受極高的聲壓,且幾乎不受極端溫度或濕度的影響。
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構成特點
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構成
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動圈式傳聲器主要由線圈、磁鋼、外殼組成。
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特點
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動圈話筒使用較簡單,無需極化電壓,牢固可靠、性能穩定、價格相對便宜。但它的瞬態響應和高頻特性不及
電容式傳聲器。通常動圈話筒噪音低,無需饋送
電源,使用簡便,性能穩定可靠。主要特點包括:
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1、結構牢固,性能穩定,經久耐用,價格較低;頻率特性良好,50-15000Hz頻率范圍內幅頻特性曲線平坦;
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2、指向性好;
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3、無需直流工作電壓,使用簡便,噪聲小。
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性能區別
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聲學性能比較
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一般來講(當然也有例外),電容話筒在靈敏度和擴展后的高頻(有時也會是低頻)響應方面要優于動圈話筒。這跟電容話筒需要先將聲音信號轉換成電流的工作原理有關。通常,電容話筒的振膜都非常薄,很容易受到聲壓影響而發生震動,從而引起振膜與振膜艙后背板之間電壓的相應改變。而這種電壓的改變接下來又會經過前置
放大器的多倍放大之后,再轉換成聲音信號輸出。
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當然,這里所說的前置放大器,指的是內置在話筒中的放大器,而不是我們通常所說的“前置話放”,即調音臺或
接口上帶的那種前置放大器。由于電容話筒振膜的面積非常小,因而,其對低頻或高頻聲音信號的響應非常靈敏。事實也的確如此。絕大多數電容話筒都能夠精確捕捉到很多人耳根本聽不到的聲音信號。
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實際上,通常我們說的動圈話筒,從嚴格意義上講,應該叫做“動圈式(moving-coil)”動圈話筒,因為這種話筒聲音信號的產生,主要是通過與振膜緊密相連的導線線圈根據聲壓變化在磁場中不斷運動來完成的。由于其中運動部分的體積相對較大,因而,動圈話筒在響應頻率的范圍(主要是高頻部分)、靈敏度以及瞬時響應能力方面都比電容話筒稍遜一籌。
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鋁帶式話筒(Ribbon mICrophones)也是動圈話筒的一種。它主要是通過金屬片自身根據聲壓變化而發生的震動,來帶動磁場中電流的變化,從而最終產生聲音信號的。由于金屬片的面積相對振膜和線圈要小,因而,這種鋁帶式話筒對高頻的響應能力要高于動圈式話筒,但是,還是無法和電容話筒相媲美。
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解決辦法
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動圈話筒的靈敏度低于電容話筒,主要是因為它
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內部沒有相應的
電子元件來對聲音信號進行放大和緩沖。因而,它們通常會比動圈話筒要求更多的增益。正是由于這一原因,動圈話筒的音質通常會隨所用前置放大器的不同而發生相應的變化。不過,這在強音源條件下,一般不會引發什么不良后果,但是,如果音源比較微弱的話,問題可能就會比較嚴重,需要格外注意了。市場需求是
產品創新的催化劑。
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為了解決這一問題,當前市場上也的確出現了不少直接內置有前置放大器的動圈話筒,比如BLUE推出的Ball moving-coil(動圈式話筒)以及Royer推出的R122 ribbon(鋁帶式話筒)等。
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事實證明,它們的確能夠很好地同各種前置放大器相適用。由于每種話筒都有自己的獨特優勢和不足,因而,如果你仔細觀察,就會發現,每種話筒都有自己專門的適用情境。比如,動圈式話筒通常在吉他放大器、銅管、近場鼓聲以及現場人聲等強音源錄音環境下使用;而電容話筒則通常在自然條件下或對高頻響應范圍要求較高的條件下使用,例如鼓聲懸頂錄音、鋼琴、聲學弦樂器、工作室內人聲錄音以及管弦樂隊和合唱錄音等;鋁帶式話筒則在數字錄音,尤其是打擊樂器和銅管的錄音過程中越來越受到關注。
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當然,鋁帶式話筒也可以用于吉他放大器、各種聲學樂器以及人聲等多種錄音場合。最后,我想說的是,任何規則都只是參考而已,并不一定要必須遵守。盡管幾乎沒有人
推薦我們使用動圈式話筒來對聲學吉他進行錄音或對鼓聲進行懸吊錄音,但是,如果需要,這些都是可以嘗試的,因為規則是死的,而人是活的。實際上,在現實中,我們可以看到很多類似于現場人聲錄音使用電容話筒,而工作室內人聲錄音使用動圈話筒,甚至使用電容話筒來對鼓聲進行近場錄音的現象,而且好像都取得了不錯的效果。這告訴我們,選用話筒的關鍵在于,看它是否能夠達到自己的預期效果,而不是一味遵從那些既定的條條框框。
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動圈話筒有一個音圈,音圈固定在振膜上,在音圈的附近設有一個磁性很強的永久性磁鐵,這一結構相當于揚聲器的結構,振膜相當于紙盆。
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話筒在工作時,聲波作用于振膜,使振膜產生
機械振動,這一振動帶動音圈在磁場中振動,由勵磁電,音圈輸出
音頻電信號,是聲音轉換成電信號。
市面上的話筒多不勝數,首先我們要知道話筒的種類
動圈話筒:非專業場合,例如KTV,見到最多的就是動圈話筒。它結構簡單、結實耐用、價格便宜;但是靈敏度不夠,頻率響應不足,音色不夠細膩。
動圈話筒
電容話筒:錄音領域應用的最多的話筒。電容話筒的靈敏度高,頻率響應好。但價格相對比動圈話筒高,而且比較嬌貴,務必小心使用。需要幻象電源供電才能正常工作。
電容話筒
電容話筒有大振膜和小振膜。那要怎么區分?
振膜直徑大于或者等于3/4英寸的話筒稱做大振膜話筒。經常用于人聲錄音,因為它們能夠為聲音添加諧波,讓聲音聽起來更加平滑。
大振膜
凡是振膜直徑小于5/8英寸的話筒均屬于小振膜話筒。相比大振膜,小振膜所接受到的聲源信號面積小,聲音就比較亮,堅的感覺,具備平坦的頻率響應,聲音更加自然,因此,普遍用于樂器錄音。
小振膜
另外近年來還出現“中振膜”話筒。一般來說振膜直徑在5/8英寸到3/4英寸之間的話筒均屬于中振膜話筒。比較擅長捕捉瞬時信號和高頻信號,且其聲音效果相對比較圓潤飽滿,帶有大振膜話筒的溫暖質感。
中振膜
電容話筒有分電子管和晶體管,又要怎么區分?
電容話筒有分電子管和晶體管,其實就是放大器采用的原件不同。晶體管話筒放大器采用晶體管,電子管話筒放大器采用1顆玻璃制的電子管。電子管話筒使用前需要預熱,使用過程中會有一定的熱量。而且電子管有一定壽命,價格也相對比較貴,但聲音比晶體管較通透、溫暖。
電子管Neumann M149
晶體管Neumann U87
話筒的一大堆技術指標都代表什么?
1、靈敏度是什么?
靈敏度是表示話筒聲電轉換效率的重要指標。靈敏度高也就表示其可以提供較高的輸入電平,可以提高信噪比,但是靈敏度太高會容易產生過載失真。說白了就是靈敏度越高聲電轉換電平越大。通常電容式話筒靈敏度比動圈式高10倍左右。
例如:靈敏度:18 mV/Pa 《 25 mV/Pa ;靈敏度:-32 dB 《 -40 dB
2、什么是頻率響應?
麥克風在恒定聲壓和規定入射角聲波作用下,各頻率聲波信號的開路輸出電壓與規定頻率麥克風開路輸出電壓之比,稱為麥克風的頻率響應,用分貝(db)表示。
最理想的頻率響應曲線為一條水平線,代表輸出信號能直實呈現原始聲音的特性,但這種理想情況不容易實現。
頻率響應曲線
3、什么是話筒指向性?
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。話筒指向性一般有全指向、心形、8字型等幾種。
全指向是話筒從各個方向拾取聲音的性能一致。錄音的話比較適合錄合唱。
心形指向: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。一般歌手獨唱錄音都用這種指向性。
8字型:這種是在正面和背面最靈敏,左右2邊最不靈敏,適合2人對唱。
4、什么是輸出阻抗?
是指用頻率1KHz,聲壓為1Pa時測得麥克風的交流內阻。一般而言,低于600歐姆為低阻抗;600~10,00歐姆為中阻抗;高于10,00歐姆為高阻抗。
低阻抗抗干擾強,電纜也可較長,高阻抗話筒靈敏度有所提高,但易受干擾,電纜不宜長。
5、何為動態范圍?
是指麥克風輸出最小有用信號和最大不失真信號之間電頻差。動態范圍小,會引起聲音失真,音質變壞,因此動態范圍越大越好。
6、信噪比怎么才是比較好?
信噪比可看成是最大不失真聲音信號強度與同時發出的噪音強度之間的比率,通常以S/N表示,一般用分貝(dB)為單位。信噪比越高越好。
7、最大輸入聲壓級
是麥克風所能承受的達到0.5總諧波失真的最大聲壓級的度量,一般用分貝(dB)表示。數值越大越好。
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