傳聲器與揚(yáng)聲器

傳聲器與揚(yáng)聲器一、麥克風(fēng)的分類（配原理圖）傳聲器是一種將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號的換能器件。俗稱話簡、麥克風(fēng)。傳聲器的好環(huán)將年接影響聲音的質(zhì)量。（一）傳聲器的種類傳聲器的種類很多，按換能原理可分為電動式、電容式、電磁式、壓電式、半導(dǎo)體式傳聲器；按接收聲波的方向性可分為無指向性和有方向性兩種，有方向性傳聲器包括心形指向性、強(qiáng)指向、雙指向性等；按用途可分為立體聲、近講、無線傳聲器等。1、動圈傳聲器這是一種最常用的傳聲器。它的結(jié)構(gòu)如圖2-2-1所示：保護(hù)罩振膜音明圖2-2-1動圈式傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖主要由振動膜片、音圈、永義磁鐵和升壓變壓器等組成。它的工作原理是當(dāng)人對著話筒講話時，膜片就隨著聲音前后顫動，從而帶動音圈在磁場中作切割磁力線的運(yùn)動。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈兩端就會產(chǎn)生感應(yīng)音頻電動勢，從而完成了聲電轉(zhuǎn)換。為了提高傳聲器的輸出感應(yīng)電動勢和阻抗，還需裝置一只升壓變壓器。動圈傳聲器結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語言廣播和擴(kuò)聲系統(tǒng)中。但缺點(diǎn)是靈敏度較低、頻率范圍窄。近幾年已有專用動圈傳聲器，其特性和技術(shù)指標(biāo)都較好。2、電容傳聲器電容傳聲器是靠電容量的變化而工作的。它的結(jié)構(gòu)如圖2-2-2所示：極板圖2-2^2電咨傳聲器的結(jié)梅示意圖主要由振動膜片、剛性極板、電源和負(fù)載電阻等組成。它的工作原理是當(dāng)膜片受到聲波的壓力，并隨著壓力的大小和頻率的不同而振動時，膜片極板之間的電容量就發(fā)生變化。與此同時，極板上的電荷隨之變化，從而使電路中的電流也相應(yīng)變化，負(fù)載電阻上也就有相應(yīng)的電壓輸出，從而完成了聲電轉(zhuǎn)換。電容傳聲器的頻率范圍寬、靈敏度高、失真小、音質(zhì)好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，多用于高質(zhì)量的廣播、錄音、擴(kuò)音中。3、 駐極體電容傳聲器這種傳聲器的工作原理和電容傳聲器相同，所不同的是它采用一種聚四氟乙烯材料作為振動膜片。由于這種材料經(jīng)特殊處理后，表面被永久地駐有極化電荷，從而取代了電容傳聲器的極板，故名為駐極體電容傳聲器。其特點(diǎn)是體積小、性能優(yōu)越、使用方便，被廣泛地應(yīng)用在盒式錄音機(jī)中作為機(jī)內(nèi)傳聲器。4、 無線傳聲器無線傳聲器實際上是一種小型的擴(kuò)聲系統(tǒng)。它由一臺微型發(fā)射機(jī)組成。發(fā)射機(jī)又由微型駐極體電容式傳聲器、調(diào)頻電路和電源三部分組成，無線傳聲器采用了調(diào)頻方式調(diào)制信號，調(diào)制后的信號經(jīng)傳聲器的短開線和發(fā)射出去，其發(fā)射頻率的范圍、按國家規(guī)定在100MHz~120MHz之間，每隔2MHz為一個頻道，避免互相干擾。無線傳聲器與接收機(jī)應(yīng)一一對應(yīng)，配套使用，不得張冠李戴，出現(xiàn)差錯。接收機(jī)是專用調(diào)頻接收機(jī)，但是一般的調(diào)頻收音機(jī)只要使其調(diào)諧頻率調(diào)整在無線傳聲器發(fā)射的頻率上，同樣能收聽到無線傳聲器發(fā)出的聲音。無線傳聲器體積小、使用方便、音質(zhì)良好，話筒與擴(kuò)音機(jī)間無線，移動自如，且發(fā)射功率小，因此在教室、舞臺、電視攝制方面得到了廣泛的應(yīng)用。（二）傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)1、指向性話筒的指向性用于表示MIC捕獲周圍的全部聲音或部分聲音的能力。主要有以下幾種：（1） 無指向性，能夠捕獲來自在空間的全部聲音；（2） 心形指向，只能接收來自麥克正前方的聲音，對于側(cè)面的聲音缺少響應(yīng)力度，后面的聲音則完全不響應(yīng)，適合用于錄音；8字指向，能同時響應(yīng)來自MIC前方和后方的聲音，具有不錯的立體感效果，適合于新聞采訪2、 阻抗阻抗專指對交流電(信號)的阻力、抗力，是設(shè)備之間相互匹配、發(fā)揮效能的重要指標(biāo)，阻抗匹配反映了輸入電路與輸出電路之間的效率傳輸關(guān)系，但輸入、輸出電路實現(xiàn)阻抗匹配時將獲得最大的功率輸出，反之得不到電路的最佳狀態(tài)，甚至?xí)p害電路和設(shè)備。麥克風(fēng)的輸出阻抗大致分兩類，一類阻抗在10K歐以上，稱為高阻，一類阻抗在1K歐以下，稱為低阻。高阻話筒的靈敏度高，輸出電平高，但是抗干擾性能差，低阻話筒靈敏度低，但音質(zhì)好，隨著放大器性能的提高，高阻話筒逐漸被低阻抗話筒所取代。動圈式話筒大都是600歐姆，電容式話筒一般輸出阻抗只有200歐姆，且靈敏度極高，最佳負(fù)載阻抗一般標(biāo)稱1K歐，也就是說，在接1K歐以上的放大器時，有最佳的表現(xiàn)。3、 頻率響應(yīng)話筒在同樣的工作條件下對各種頻率聲音的輸出電壓，也就是對低、中、高頻的拾音效果。生產(chǎn)廠家一般會在話筒的說明書中附帶產(chǎn)品的頻率響應(yīng)曲線圖，理論上，頻率響應(yīng)曲線越平坦越好，有時這條線也反映了話筒在不同頻率的特性。4、 靈敏度話筒的靈敏度是指話筒的拾音能力大小，不同靈敏度的話筒通常用于不同場合，靈敏度越高，拾音能力越強(qiáng)，但并不代表音效越好最好。靈敏度常以負(fù)數(shù)dBm(ordBV)表示，所以-40dB的靈敏度要比-48dB高。5、 信噪比信噪比是指有效信號與噪聲之間的比值，有百分比表示，信噪比越高，說明因設(shè)備自身原因而造成的噪聲越小，有效信號質(zhì)量越好。6、 動態(tài)范圍當(dāng)聲音的增益發(fā)生瞬間突變，也就是當(dāng)音量大小突然變動時，設(shè)備所能承受的最大變化范圍。這個數(shù)值越大，表示動態(tài)范圍越廣，動態(tài)范圍大的設(shè)備更具有情緒起伏的表現(xiàn)力。傳聲器的使用選擇傳聲器，應(yīng)根據(jù)使用的場合和對聲音質(zhì)量的要求，結(jié)合各種傳聲器的特點(diǎn)，綜合考慮選用。例如，高質(zhì)量的錄音和播音，主要要求音質(zhì)好，應(yīng)選用電容式傳聲器、鋁帶傳聲器或高級動圈式傳聲器；作一般擴(kuò)音時，選用普通動圈式即可；當(dāng)講話人位置不時移動或講話時與擴(kuò)音機(jī)距離較大，如卡拉OK演唱，應(yīng)選用單方向性、靈敏度較低的傳聲器，以減小雜音干擾等。在使用中應(yīng)注意：1、 阻抗匹配在使用傳用器時，傳聲器的輸出阻抗與放大器的輸入阻抗兩者相同是最佳的匹配，如果失配比在3：1以上，則會影響傳輸效果。例如把50Q傳聲器接至輸入阻抗為150Q放大器時，雖然輸出可增加近7Db，但高低頻的聲音都會受到明顯的損失。2、 連接線傳聲器的輸出電壓很低，為了免受損失和干擾，連接線必須盡量短，高質(zhì)量的傳聲器應(yīng)選擇雙芯絞合金屬隔離線，一般傳聲器可采用單芯金屬隔離線。高阻抗式傳聲器傳輸線長度不宜超過5米，否則高音將顯著損失。低阻傳聲器的連線可延長至30~50m。3、 工作距離與近講效應(yīng)通常，傳聲器與嘴之間的工作距離在30cm~40cm為宜，如果距離太遠(yuǎn)，則回響增加，噪音相對增長；工作距離過近，會因信號過強(qiáng)而失真，低頻聲過重而影響語言的清晰度。這是因為指向性傳聲器存在著〃近講效應(yīng)〃，即近距離播講時，低頻聲會得到明顯的提高。不過，有時歌唱家有意利用〃近講效?quot;使演唱效果更加美妙、動聽。4、 聲源與話筒之間的角度每個話筒都有它的有效角度，一般聲源應(yīng)對準(zhǔn)話筒中心線，兩者間偏角越大，高音損失越大。有時使用話筒時，帶有〃隆嚶〃的聲音，這時把話筒偏轉(zhuǎn)一些角度，就可減輕一些。5、 話筒位置和高度在擴(kuò)音時，話筒不要先靠近揚(yáng)聲器放置或?qū)?zhǔn)揚(yáng)聲器，否則會引起嘯叫。話筒放置的高度應(yīng)依聲源高度而定，如果是一個人講話或幾個人演唱，話筒的高度應(yīng)與演唱者口部一致；當(dāng)人數(shù)眾多時，話筒應(yīng)選擇平均高度放置，并適當(dāng)調(diào)配演唱者和伴奏以及隊中各種樂器的位置，勿使響的過響，輕的過輕，而且要使全部聲響都在話筒有效角度以內(nèi)。如果有領(lǐng)唱或領(lǐng)奏，必要時，應(yīng)放置專用話筒。在需要幾個話筒同時使用時，可采取并聯(lián)接法，但必須注意幾個話筒的相位問題。相位一致時才能互相并聯(lián)，否則將互相干擾，使輸出減小，失真。不同型號和不同阻抗的話筒，不宜并聯(lián)使用，因為高阻抗話筒“短路”，使輸出電壓降到很低。通常狀況下，話筒直接并聯(lián)使用，其效果不如單只話筒。如果同時用幾個話筒供一個人講演使用，而不是分開幾個地方作不同用途，那么話筒還是選擇同一型號為宜。否則，由于演講者的走動或角度改變，會改變講話的音調(diào)。話筒在使用中應(yīng)防止敲擊或跌倒。不宜用吹氣或敲擊的方法試驗話筒，否則很易損壞話筒。傳聲器在室外使用時，應(yīng)該使用防風(fēng)罩，避免錄進(jìn)風(fēng)的〃噗噗〃聲。防風(fēng)罩還能防止灰塵沾污傳聲器。使用無線傳聲器時應(yīng)注意：（1） 選擇安放接收器的位置，要使其避開〃死點(diǎn)〃。（2） 接收時，調(diào)整接收天線的角度，調(diào)準(zhǔn)頻率，調(diào)好音量使其處在最佳狀態(tài)。（3） 無線傳聲器的天線應(yīng)自然下垂，露出衣外。（4） 防止電池極性接反，使用完畢，將電池及時取出。有些傳聲器（如駐極體電容傳聲器、無線傳聲器）是用電池供電的。如果電壓下降，會使靈敏度降低，失真度增大。所以，當(dāng)聲音變差時，應(yīng)檢查一下電池電壓，在話筒不用時應(yīng)關(guān)掉電源開關(guān)，長時間不用時應(yīng)將電池取出。二、揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器是一種把電認(rèn)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘栟D(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘柕膿Q能器件，揚(yáng)聲器和性能優(yōu)劣對音質(zhì)的高低影響很大。（一） 揚(yáng)聲器的種類揚(yáng)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X電磁式（即舌簧式）、壓電式（即晶體式）等幾種，后兩種多用于農(nóng)村有線廣播網(wǎng)中，按頻率范圍可分為低音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器、高音揚(yáng)聲器，這些常在音箱中作為組合揚(yáng)聲器使用。（二） 電動式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和工作原理電動式揚(yáng)聲器應(yīng)用最廣泛，它又分為紙盆式、號筒式和球頂形三種。這里只介紹前兩種。1、 紙盆式揚(yáng)聲器紙盆式揚(yáng)聲器又稱為動圈式揚(yáng)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(dǎo)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(dāng)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(yáng)聲器結(jié)構(gòu)簡單、低音豐滿、音質(zhì)柔和、頻帶寬，但效率較低。2、 號筒式揚(yáng)聲器號筒式揚(yáng)聲器由振動系統(tǒng)（高音頭）和號筒兩部分構(gòu)成。振動系統(tǒng)與紙盆揚(yáng)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，常用于室外及方場擴(kuò)聲。（三） 揚(yáng)聲器的使用要根據(jù)使用的場反和對聲音的要求，結(jié)合種揚(yáng)聲器的特點(diǎn)來選擇揚(yáng)聲器。例如，室外以語音為主的廣播，可選用電動式呈筒揚(yáng)聲器，如要求音質(zhì)較高，則應(yīng)選用電動式揚(yáng)聲器箱或音柱：室內(nèi)一般廣播，可選單只電動紙盆揚(yáng)聲器做成的小音箱：而以欣賞音樂為主或用于高質(zhì)量的會揚(yáng)擴(kuò)音，則應(yīng)選用由高、低音揚(yáng)聲器組合的揚(yáng)聲器箱等。在使用揚(yáng)聲和對應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 揚(yáng)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?qū)⒁羧φ裆?。電磁式和壓電陶瓷式揚(yáng)聲器工作電壓不要超過30V。（2） 注意揚(yáng)聲器的阻抗應(yīng)與輸出線路配合，具體做法可參看擴(kuò)音機(jī)一節(jié)。（3） 要正確選擇揚(yáng)聲器的型號。如在廣場使用，應(yīng)選用高音揚(yáng)聲器；在室內(nèi)使用，應(yīng)選用紙盆式揚(yáng)聲器，并選好助音箱。也可將高、低音揚(yáng)聲器做成功揚(yáng)聲器組，以擴(kuò)展頻率響應(yīng)范圍。（4） 在布置揚(yáng)聲器的時候，要做到聲揚(yáng)勻且足夠的聲級，如用單只（點(diǎn)）揚(yáng)聲器不能滿足需要，可多點(diǎn)設(shè)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(yáng)聲器安裝時應(yīng)高于地面3米以上，讓聽眾能夠〃看〃到揚(yáng)聲器，并盡量使水平方位的聽覺（聲源）一視覺（講話者）