麦克风知识普及

麦克风　　麦克风的种类 　　麦克风按其结构不同，一般分为动圈式、晶体式、炭粒式、铝带式和电容式等数种， 其中最常用的是动圈式麦克风和电容式麦克风，前者耐用、便宜，后者娇嫩、价格高、但特性优良。 　　动圈式麦克风 　　 动圈式麦克风是通过振膜感应声波造成的空气压力变化，带动置于磁场中的线圈切割磁力线产生与声压强度变化相应的微弱电流信号。通常动圈麦克风噪音低，无需馈送电源，使用简便，性能稳定可靠。 　　电容麦克风 　　电容麦克风的核心是一个电容传感器。电容的两极被窄空气隙隔开，空气隙就形成电容器的介质。在电容的两极间加上电压时，声振动引起电容变化，电路中电流也产生变化，将这信号放大输出，就可得到质量相当好的音频信号。 　　另外有一种驻级体式电容麦克风，采用了驻级体材料制作麦克风振膜电极，不需要外加极化电压即可工作，简化了结构，因此这种麦克风非常小巧廉价，同时还具有电容麦克风的特点，被广泛应用在各种音频设备和拾音环境中。 　　电容麦克风的灵敏度高，频率响应好，音质好。 　　麦克风的主要技术特性 　　1、灵敏度： 　　在1KHz的频率下，0.1Pa规定声压从麦克风正面0°主轴上输入时，麦克风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。有时以分贝示，并规定10V/Pa为0dB，因麦克风输出一般为毫伏级，所以，其灵敏度的分贝值始终为负值。 　　2、频响特性： 　　麦克风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麦克风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，表示麦克风的频响特性愈好，也就是麦克风的频率失真小。 　　3、指向性： 　　麦克风对于不同方向来的声音灵敏度会有所不同，这称为麦克风的方向性。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者称为强方向性麦克风。产品说明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”。麦克风灵敏度的方向性是选择麦克风的一项重要因素。有的麦克风是单方向性的，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。 　　全方向性麦克风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麦克风较为合适，但在环境噪声大的条件下不宜采用。 　　心形指向麦克风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。这种麦克风在多种扩音系统中都有优秀的表现。 　　单指向性麦克风又称为超心形指向性麦克风，它的指向性比心形麦克风更尖锐，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： 　　从麦克风的引线两端看进去的麦克风本身的阻抗称为输出阻抗。 目前常见的麦克风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，麦克风引线不宜太长，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。 　　麦克风的使用技巧 　　公共广播系统通常使用可靠性高、动态大的低中阻型心型指向动圈麦克风。 　　指向性电容式麦克风灵敏度极高，能够清楚的重现声音。前方接收的声音，增益最大。可以过滤来自四周的杂音，极适合在背景杂音多的环境使用。我们可以了解指向性麦克风在各方向的增益都不同，前方最大，两侧渐减，后方最小。在电气规格上，我们称它有较高的 Fr比（Front to Random response index）。为使麦克风的使用效果达到最佳，必须先了解一些麦克风使用技巧。 　　1、演说者距离麦克风的最佳位置是15~40公分。 　　如果距离太近，演说者的低音部分会因音量过大而失真。如果距离太近，会产生“近场效应”其表现是增加了过多的低音，讲话含混不清，严重的则完全听不清。但如果背景杂音太大，有时不得不靠近麦克风讲话。此时可选用可衰减低音的麦克风，较好的麦克风设计有内藏低音衰减装置，能够减低因太贴近麦克风所产生的失真困扰。如果没有这种麦克风，在放大器上压缩低音也很有帮助。 　　如果演说者必须以较远距离讲话，则麦克风会同时收录空间里的其他声音，因而影响演说的清晰度。如果麦克风与扬声器同在一室，则扬声器所传出的声音会被麦克风收入之后并重复放大，情况则更为糟糕，最后可能会出现回声啸叫。 　　2、麦克风应该对准嘴部，至一直线。 　　由于指向性麦克风接收来自直线方向的声音灵敏度最大，所以演说者在说话时最好将麦克风对准嘴部，至一直线，以避免音效变差。 　　 　　3、说话时尽量保持一定音量。 　　在公共广播系统中，亦可采用音量限制器，以保护扩大器。音量限制器可以帮助使用者控制麦克风输出音量，避免突然地音量失控，吓坏了听众，或损及音响设备。 　　音量限制器的功用不在「校正」演说者因抑扬顿挫，而是在帮助演说者以清楚而且平缓的音调，传达所要传达的信息。 选择合适的麦克风正变得越来越不容易。麦克风的种类越来越多，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麦克风时参考，这些用途包括广播、录音或实况转播（有或无扩声）  首要当然是最平滑的响应 选择麦克风时，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，使自然声源质量没有可听的改变。 第二步是选择麦克风的指向性 在价格相同的各类麦克风中，全指向麦克风通常具有最宽广、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，动圈式全指向采访麦克风在记者中得到了广泛使用。 虽然全指向麦克风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，心型和双向麦克风、超心型麦克风和锐心型麦克风位置离声源的距离分别是全指向麦克风位置离声源的距离的1.7倍、1.9倍和2倍。例如：会议用麦克风能够拾取较远距离声源，电容式的采访麦克风也能够在远距离获取清晰的目标声音，通常也用于大型演出的现场同期录音。 第三的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。动圈式麦克风典型阻抗值为150Ω、200Ω或300Ω。作为一个经验法则，设备的输入阻抗应该至少是麦克风阻抗的3倍。目前市面上的所有调音台都满足这个要求。 此外，还有高阻抗麦克风及可在低和高阻抗之间切换的双阻抗麦克风。与高阻抗麦克风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。 内置放大器的麦克风可插进高于或等于最小负载阻抗的任何负载中工作。如果麦克风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。 第四过载声压主要对电容式麦克风非常重要 电容式麦克风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。声压超过此值，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麦克风，它们实际上永远不会使信号失真。 灵敏度是某SPL下的麦克风输出电压。它一般在1kHz测量，单位是V/Pa或dBV。在某一增益设置下，较灵敏的麦克风发声较大，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。 第五邻近效应 邻近效应是用近传声技术提升低音的效应，即麦克风置于离声源几厘米的位置。尽管在某些场合此效应会产生某些歌手喜欢的强烈丰满的声音，但有许多场合必须控制或完全避免低音提升，例如，在谈话时。邻近效应可能使谈话不可懂。有些麦克风装备了低音滤波器以补偿邻近效应，应用在家庭录音可避免日光管变压器、冰箱、空调器等电器的低频噪声。 在录音或转播舞台节目时，工作距离通常非常近，近传声技术就有了用武之地。这样做的目的是为了避免声反馈。 在演播室类似这样的技术就不是必需的了，远传声技术占据主导地位。因此，在演播室内可能使用动圈式和电容式麦克风。电容式麦克风对瞬态声音具有出色的响应。当扬声器有过量的咝咝声时，动圈式麦克风一般优于电容式麦克风。 有目的使用麦克风最重要。为帮助最终选择，用户应当心中有数：此麦克风是用于广播和演播室录音，还是用于广播或舞台录音（带扩声）？ 对于广播或演播室话音记录，将使用适于远传声的麦克风。而对于广播或舞台录音（带扩声），将需要适于近传声的麦克风。在近传声的情况中，用户应当在决定哪种麦克风最适用之前决定是否需要邻近效应 接下来，麦克风是否要贴近人？如果是，就要在颈挂式麦克风和其它专用麦克风（如头戴式麦克风）之间作出选择。使颈挂式麦克风与任何沙沙噪声（麦克风外罩和电缆摩擦引起）隔离是非常重要的 在使用挂在非专业演讲人（如演播室嘉宾）衣服上的颈挂式麦克风时，声音师应该告诉演讲人不要在无意中碰到可能在领带别针上或项链上的麦克风，否则听众可能会听到非常恼人的尖叫声