聽覺媒體設備及其使用

第一節(jié)聽覺媒體設備及其使用一、傳聲器麥克風，學名為傳聲器，是將聲音信號轉換為電信號的能量轉換器件，由"Microphone"這個英文單詞音譯而來。也稱話筒、微音器。二十世紀，麥克風由最初通過電阻轉換聲電發(fā)展為電感、電容式轉換，大量新的麥克風技術逐漸發(fā)展起來，這其中包括鋁帶、動圈等麥克風，以及當前廣泛使用的電容麥克風和駐極體麥克風。分類按聲電轉換原理分為：電動式（動圈式、鋁帶式），電容麥克風麥克風式（直流極化式）、壓電式（晶體式、陶瓷式）、以及電磁式、碳粒式、半導體式等。按聲場作用力分為：壓強式、壓差式、組合式、線列式等。按電信號的傳輸方式分為：有線、無線。按用途分為：測量話筒、人聲話筒、樂器話筒、錄音話筒等。按指向性分為：心型、銳心型、超心型、雙向（8字型）、無指向（全向型）。駐極體傳聲器體積小巧，成本低廉，在電話、手機等設備中廣泛使用。硅微麥克風基于CMOSMEMS技術，體積更小。其一致性將比駐極體電容器麥克風的一致性好4倍以上，所以MEMS麥克風特別適合高性價比的麥克風陣列應用，其中，匹配得更好的麥克風將改進聲波形成并降低噪聲。激光傳聲器在竊聽中使用。動圈式動圈式傳聲器主要由振膜、支架、音圈、防護罩、磁鐵、變壓器組成。動圈式話筒結構簡單，堅固耐用，性能穩(wěn)定，噪聲低,價格便宜,適用面廣,不需供電(我們的無線話筒裝電池是給發(fā)射用的,不是給咪芯用的)?，F(xiàn)代生產(chǎn)的動圈式話筒可以跟電容式話筒相媲美，其性能上接近電容式話筒。演唱話筒一般用動圈式話筒.動圈式話筒分有線話筒和無線話筒.電容式傳聲器電容式傳聲器是精密測量中最常用的一種傳聲器，其穩(wěn)定性、可靠性、耐震性，以及頻率特性均較好。其幅頻特性平直部分的頻率范圍約為10Hz～20kHz。1、防塵網(wǎng)：保護傳聲器，防止灰塵落到振膜上，防止外部物體刺破振膜，還有短時間的防水作用。2、外殼：整個傳聲器的支撐件，其它件封裝在外殼之中，是傳聲器的接地點，還可以起到電磁屏蔽的作用。3、振膜：是一個聲-電轉換的主要零件，是一個繃緊的特氟窿塑料薄膜粘在一個金屬薄圓環(huán)上,薄膜和金屬環(huán)接觸的一面鍍有一層很薄的金屬層,薄膜可以充有電荷，也是組成一個可變電容的一個電極板，而且是可以振動的極板。4、墊片：支撐電容兩極板之間的距離，留有間隙，為振膜振動提供一個空間，從而改變電容量。5、極板：電容的另一個電極，并且連接到了FET的G極上。6、極環(huán)：連接極板和FET的G極，并且起到支撐作用。7、腔體：固定極板和極環(huán)，從而防止極板和極環(huán)對外殼短路（FET的S，G極短路）。8、PCB組件：裝有FET，電容等器件，同時也起到固定其它件的作用。9、PIN：有的傳聲器在PCB上帶有PIN，可以通過PIN和其他PCB焊接在一起,起連接作用。駐極體電容傳聲器不用外加極化電源.大家看到的鵝頸傳聲器就是用駐極體傳聲器作為拾聲的極頭的,還有領夾式和耳麥式無線傳聲器中用的.駐極體電容傳聲器區(qū)別電容傳聲器靈敏度高,頻率響應好,音色優(yōu)美,性能優(yōu)良,但價格較貴.必須要有電源供電裝置.它比動圈傳聲器嬌貴,防潮,防塵維護比動圈的更加嚴格鵝頸傳聲器無線傳聲器無線傳聲器是電容傳聲器的一種。能把換能后的聲頻電信號調制在一個載波上，經(jīng)天線輻射到附近接收點。因其不需導線與放大器相連接，因此可同人一起隨意移動。無線傳聲器有手持型和鈕扣狀的佩帶型兩種。調制方式均為調頻，具有體積小、抗干擾性強、頻率特性寬、失真小、噪聲低的特點。調頻有兩種方式：一種是由電容傳聲器直接作為振蕩器槽路中的一部分電容，使振蕩頻率產(chǎn)生相應變化，從而形成調頻；另一種是把電容傳聲器輸出的電信號對一個載波進行調頻。使用100MH2以上的高頻作載波時，射頻干擾較小，能有較高的信噪比，接收范圍約在幾百米以內。通常發(fā)射機約幾百克，可放在使用者衣袋內。天線可藏在身上。接收機應放在拾音房間內，可用幾部接收機進行分集接收，以免信號受阻中斷。試聲時忌拍打話筒及向話筒吹氣

由于話筒的拾音部分較精密，且部件很嬌貴，拍打話筒或向咪頭吹氣極易造成損壞或部件移位，最終影響音質。忌嘴貼住話筒使用

有的人使用時不注意或追求一種近講效果。往往嘴巴貼住話筒，殊不知這樣不但破壞了話筒的正常頻響，對健康也造成很大隱患，話筒網(wǎng)罩上病菌是很多的。揚聲器揚聲器又稱“喇叭”。是一種十分常用的電聲換能器件，在發(fā)聲的電子電氣設備中都能見到它。揚聲器是一種把電信號轉變?yōu)槁曅盘柕膿Q能器件，揚聲器的性能優(yōu)劣對音質的影響很大。揚聲器的種類很多，按其換能原理可分為電動式（即動圈式）、靜電式（即電容式）、電磁式（即舌簧式）、壓電式（即晶體式）等幾種，后兩種多用于農村有線廣播網(wǎng)中；按頻率范圍可分為低頻揚聲器、中頻揚聲器、高頻揚聲器，這些常在音箱中作為組合揚聲器使用。按換能機理和結構分動圈式（電動式）、電容式（靜電式）、壓電式（晶體或陶瓷）、電磁式（壓簧式）、電離子式和氣動式揚聲器等，電動式揚聲器具有電聲性能好、結構牢固、成本低等優(yōu)點，應用廣泛；按聲輻射材料分紙盆式、號筒式、膜片式；按紙盆形狀分圓形、橢圓形、雙紙盆和橡皮折環(huán)；按工作頻率分低音、中音、高音，有的還分成錄音機專用、電視機專用、普通和高保真揚聲器等；按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗；按效果分直輻和環(huán)境聲等。揚聲器分為內置揚聲器和外置揚聲器，而外置揚聲器即一般所指的音箱。內置揚聲器是指MP4播放器具有內置的喇叭，這樣用戶不僅可以通過耳機插孔還可以通過內置揚聲器來收聽MP4播放器發(fā)出的聲音。具有內置揚聲器的MP4播放器，可以不用外接音箱，也可以避免了長時間配帶耳機所帶來的不便。1、紙盆式揚聲器紙盆式揚聲器又稱為動圈式揚聲器。它由三部分組成：①振動系統(tǒng)，包括錐形紙盆、音圈和定心支片等；②磁路系統(tǒng)，包括永義磁鐵、導磁板和場心柱等；③輔助系統(tǒng)，包括盆架、接線板、壓邊和防塵蓋等。當處于磁場中的音圈有音頻電流通過時，就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場，這一磁場和永久磁鐵的磁場發(fā)生相互作用，使音圈沿著軸向振動，由于揚聲器結構簡單、低音豐滿、音質柔和、頻帶寬，但效率較低。2、號筒式揚聲器號筒式揚聲器的結構，它由振動系統(tǒng)（高音頭）和號筒兩部分構成。振動系統(tǒng)與紙盆揚聲器相似，不同的是它的振膜不是紙盆，而是一球頂形膜片。振膜的振動通過號筒（經(jīng)過兩次反射）向空氣中輻射聲波。它的頻率高、音量大，常用于室外及廣場擴聲。號筒式揚聲器起源于留聲機。1928年，Wente和Thuras生產(chǎn)了他們的高效率的號筒式揚聲器接受器。號筒式揚聲器的原理是振膜推動位于號筒底部的空氣而工作，因為聲阻很大所以效率非常高，但由于號角的形狀與長度都會影響音色，要重播低頻也不太容易。今天，高效率的號筒主要應用于專業(yè)擴聲領域。揚聲器的技術指標1、額定功率揚聲器的功率有標稱功率和最大功率之分。標稱功率稱額定功率、不失真功率。它是指揚聲器在額定不失真范圍內容許的最大輸入功率，在揚聲器的商標、技術說明書上標注的功率即為該功率值。最大功率是指揚聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率。為保證揚聲器工作的可靠性，要求揚聲器的最大功率為標稱功率的2~3倍。2、額定阻抗揚聲器的阻抗一般和頻率有關。額定阻抗是指音頻為400Hz時，從揚聲器輸入端測得的阻抗。它一般是音圈直流電阻的1.2~1.5倍。一般動圈式揚聲器常見的阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等。3、頻率響應給一只揚聲器加上相同電壓而不同頻率的音頻信號時，其產(chǎn)生的聲壓將會產(chǎn)生變化。一般中音頻時產(chǎn)生的聲壓較大，而低音頻和高音頻時產(chǎn)生的聲壓較小。當聲壓下降為中音頻的某一數(shù)值時的高、低音頻率范圍，叫該揚聲器的頻率響應特性。理想的揚聲器頻率特性應為20~20KHz，這樣就能把全部音頻均勻地重放出來，然而這是做不到的。每一只揚聲器只能較好地重放音頻的某一部分。4、失真揚聲器不能把原來的聲音逼真地重放出來的現(xiàn)象叫失真。失真有兩種：頻率失真和非線性失真。頻率失真是由于對某些頻率的信號放音較強，而對另一些頻率的信號放音較弱造成的，失真破壞了原來高低音響度的比例，改變了原聲音色。而非線性失真是由于揚聲器振動系統(tǒng)的振動和信號的波動不夠完全一致造成的，在輸出的聲波中增加一新的頻率成分。5、指向特性用來表征揚聲器在空間各方向輻射的聲壓分布特性，頻率越高指向性越狹，紙盆越大指向性越強。在使用揚聲器時應注意以下幾點：（1）揚聲器得到的功率不要超過它的額定功率，否則，將燒毀音圈，或將音圈振散。電磁式和壓電陶瓷式揚聲器工作電壓不要超過30V。（2）注意揚聲器的阻抗應與輸出線路配合，具體做法可參看擴音機一節(jié)。（3）要正確選擇揚聲器的型號。如在廣場使用，應選用高音揚聲器；在室內使用，應選用紙盆式揚聲器，并選好助音箱。也可將高、低音揚聲器做成揚聲器組，以擴展頻率響應范圍。（4）在布置揚聲器的時候，要做到聲揚勻且足夠的聲級，如用單只（點）揚聲器不能滿足需要，可多點設置，使每一位聽眾得到幾乎相同的聲音響度，提高聲音的清晰度；有好的方位感，揚聲器安裝時應高于地面3米以上，讓聽眾能夠“看”到揚聲器，并盡量使水平方位的聽覺（聲源）一視覺（講話者）要盡量一致，而且兩只揚聲器之間的距離也不能過大。（5）電動號筒式揚聲器，必須把音頭套在號筒上后才能使用，否則很易損壞發(fā)音頭。（6）兩個以上的揚聲器放在一起使用時，必須注意相位問題。如果是反相，聲音將顯著削弱。測定揚聲器相位的最簡單方法利用高靈敏度表頭或萬用表的50~250μA電流擋，把測試表與揚聲器的接線頭相連接，雙手扶住紙盆，用力推動一下，這時就可從表針的擺動方向來測定它們的相位。如相位相同，表針向一個方向擺動。此時可把與正表筆相連的音圈引出頭作為“十”級。擴音機功率放大器簡稱功放，俗稱“擴音機”，是音響系統(tǒng)中最基本的設備，它的任務是把來自信號源（專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來自調音臺）的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發(fā)出聲音。功放的作用就是把來自音源或前級放大器的弱信號放大，推動音箱放聲。一套良好的音響系統(tǒng)功放的作用功不可沒。額定輸出功率額定輸出功率：當諧波失真度為10%時的平均輸出功率。也稱做最大有用功率。通常來說，峰值功率大于音樂功率，音樂功率大于額定功率，一般的講峰值功率是額定功率的5--8倍。頻率響應頻率響應：表示功放的頻率范圍，和頻率范圍內的不均勻度。頻響曲線的平直與否一般用分貝[db]表示。家用HI-FI功放的頻響一般為20Hz--20KHZ正負1db.這個范圍越寬越好。一些極品功放的頻響已經(jīng)做到0--100KHZ。功放使用注意事項1．要確保在安全電壓內使用，最好用220V交流穩(wěn)壓電源或直流高壓穩(wěn)壓模組供電。2．V+、V－誤差不要大于1V，并且正負電源、地要焊接牢固，焊接完畢確認無誤才能通電。3．功放IC通電正常後的初始階段，其穩(wěn)定性相對分立元件功放是較差的，因此，至少要“煲機”或小音量放送10分鐘以上，方能穩(wěn)定且高效率地發(fā)揮其優(yōu)異性能。4．在制作功放中要嚴格一點接地，地線用多股粗銅線效果較好甚至還可用雙橋整流配合浮地技術，最大限度提高其信噪比。5．如當?shù)仉娋W(wǎng)污染嚴重，低壓電網(wǎng)接有電焊機、矽整流器等電氣設備時，可使用電源濾波器，若還不能消除，則用電源隔離變壓器，但功率要有馀量。6．要嚴格注意音