传声器的主要技术指标 录音手册-第二章

传声器的主要技术指标包括传声器的输出阻抗.灵敏度.频率响应,顺态响应,动态范围等.

（1）.输出阻抗(output impedance)
输出阻抗又叫源阻抗,用来表明一个信号源对下级负载(输入阻抗)呈现的信号提供能力.传声器的输出阻抗通常用1kHz信号测得,它是传声器对1kHz信号的交流内阻,以(Ω)为单位.源阻抗在150～600Ω之间的传声器是低阻抗型的;在1kΩ～5kΩ之间是中阻抗型的;在25 kΩ～15 0 kΩ之间是高阻抗型的. 过去,高阻抗传声器用起来较便宜,因为电子管放大器的输入阻抗很高,在使用低阻抗传声器时,电子管放大器需要较贵的输入变压器.应注意的是,所有的电动式传声器都是低阻抗器件,那些有高阻抗输出的电动式传声器使用一个内置阻抗升高变换器.高阻抗传声器的缺点是它们的高阻抗电缆线容易拾取到静电噪声,诸如发动机和荧光灯等引起的噪声,这就是要求使用带屏蔽的电缆.另外,围绕屏蔽的导体会形成一个电容器,它实际上是跨接在传声器的输出上.当电缆的长度增加时,电容量就变大,直到6至8米长时,电容量开始短路掉由传声器拾取的许多高频信号.因此,使用高阻抗传声器应避免用长电缆来连接,这种限制有时会给录音带来不便.
极低阻抗(50Ω)传声器的优点是它的连接线对于拾取静电噪声不敏感,但是,它对于拾取交流电源线产生的电磁场所感应的噪声又是颇为敏感的,这种交流声的拾取可通过使用双纽绞线对来消除,因为纽绞线对于电磁感应昌盛的电流方向相反,在调音台的传声器平衡输入端上互相抵消.
150到250Ω的传声器信号损失低,可使用长到数百米的电缆线.他们比50Ω的线路较不易拾取到电磁感应,但对经典噪声的 拾取相对明显,因此,使用纽绞线对电缆,并采用平衡信号线而获得最低的噪声.在这样的线路内,两条线运载信号,而屏蔽线接地,其工作原理是在两条导线中声频信号的交变电流极性是相反的.而任何静电的或电磁的拾音会同时以同极性感应在相关的两条导线中.输入变压器或平衡放大器只对两条导线间的差电压起响应,结果是感应的信号互相抵消,而声频信号不受影响.大多数录音棚中所用的传声器线是200Ω的平衡线,屏蔽线只在前置放大器端和传声器手柄上接地.由于采用电压匹配的连接方式,即袄求负载的输入阻抗高于传声器输出阻抗的5倍以上,因而负载阻抗大多为1kΩ.另外,高阻抗传声器使用的是不平衡电路,由一条信号线向负载提供正电势,而第二条线屏蔽线用来完成信号的回流电路.
（2）.灵敏度(sensitivity)
灵敏度表示传声器的声电转换效率.它是指在自由声场中,当向传声器施加一个声压为0.1Pa的声信号时,传声器的开路输出电压.从灵敏度可看出将传声器拾取的信号电平提升到线路电平所于要的放大量.这个值也使录音师容易判断两个传声器输出电平的差异,在相同声压级的激励下,具有较高灵敏度的传声器比较低灵敏度的传声器产生的输出电压大.一般情况下,电容式传声器比电动式传声器的灵敏度高,高阻抗传声器比低阻抗传声器的灵敏度高.
采用灵敏度高的传声器拾音,可以对较低声压级的声音获得较高的信噪比,有利于改善声音质量,但对于拾取大动态大声压级的声音就容易产生失真.灵敏度高的传声器由利于反映出声源的种种细节,但同时也容易拾取到更多的噪声.在音色上两者的效果也不相同.灵敏度高的音色较明亮,色彩性强,灵敏度低的音色较暗,但有时也会使音色柔和,带来良好的温暖感.
灵敏度与声波入射角的关系反映出传声器的指向性.全指向性传声器对各个方向的声波灵敏度相同,8字形指向性传声器对主轴上的声音最为敏感,心形,超心形,锐心形指向性传声器对主轴正前方声音最敏感,对主轴后方的声音有所抑制.传声器拾取信号的前后轴响应比叫做传声器的前后比.用分贝来表示.
（3）.频率响应
频率响应指传声器灵敏度随频率变化的特征,即对于恒定的不同频率输入信号传声器输出电压的大小.频率响应的范围使指传声器正常工作的频带宽度,又叫带宽.一只传声器的频率响应可以设计成平直的,也可根据需要对高,中,低频又适当的提升或衰减,传声器的频率响应与测量的角度又关,即对不同角度输入信号频率响应不同.下图示出了某种全指向性,心形指向性和8字形指向性传声器在不同角度下测量到的频率响应曲线.
（4）.瞬态响应(transient response)
瞬态响应是指传声器的输出电压跟随输入声压级急剧变化的能力,是传声器振膜对声波波形反映快慢的量度,该响应能体现出不同的音色.电容式传声器的振动系统质量小,对声波的机械阻抗小,瞬态响应好,音色清晰明亮.电动式传声器的振膜刻可以做的很大,再加上线圈和芯体,质量往往教大,对声波的响应就慢,因而得到的声音较粗实.相比之下,铝带传声器的振膜轻的多.同异类形传声器振膜的大小也对瞬态响应有影响.大膜片传声器的瞬态影响劣于小膜片传声器,声音解析力因而不如小膜片传声器.
（5）.动态范围(dynamic range)
传声器的动态范围上限由拾音系统(传声器与前置放大器)的失真容许值决定,下限由拾音系统的噪声电平决定.
对电动式(包括动圈式和铝带式)传声器来说,当激励声压很高时,动圈或铝带的振动已到达磁路的非线性区域,因而产生非线性畸变.对电容式传声器来说,由于电容极头后面紧跟着内装的前置放大器,因而非线性畸变往往是由于前置放大器的过载而引起的.传声器的失真通常以谐波失真系数1%为容许上限,也就是说,以传声器产生1%的谐波畸变时的输入声级,为最大容许声压级.就失真而言,动圈传声器是一种极结实的传声器,经常能达140dB的总动态范围.其对于高声压级和强振动的承受能力远大于电容传声器,因而常用于高声压级的现场演出.
近讲效应
声源在空间某点所产生的声压与该点与声源的距离成正比关系,因而距离声源越近,声压的变化量就越大.当传声器距声源很近进行拾音时,振膜处在球面声场中,对压差式或复合式声波接收方式而言,到达振膜两表面的声波除了相位差之外还有振幅差.对于低频段信号,其相位差很小,振幅差起主要作用,音而受距离影响较大,表现为近距离拾音低频提升,且随着距离的减小提升越为明显.在高频段,相位差的影响较大,因而近距离拾音对高频没有影响.这种由于近距离拾音而造成的压差式或复合式声波接收方式的方向性传声器低频提升现象,叫“近讲效应”,见下图,
低于200Hz的频率所受的影响比较严重.另外,该效应对压差式声波接收方式的9字形指向性传声器比对复合式声波接收方式的心形指向性传声器而言,低频提升更为显著,见下图.
在实际录音中,近讲效应所引起的低频提升会使得声音的清晰度降低,尤其是在语言录音中,为了避免低音过重,有些传声器上有低频滚降滤波器开关,可衰减由近讲效应产生的低频声,以恢复平坦,自然的声音平衡.另一方面,有些歌唱演员也利用近讲效应提升低频声的比重,以求得歌声的温暖并使声音更为饱满,因而故意靠近传声器拾音.
幻象电源
电容传声器工作时,需要给极板加直流极化电压.幻象电源,时指使用传输声频信号的电缆来传输直流极化电源的供电方式.其在同一跟电缆里既包括有声频信号电压,又有直流电源电压.幻象供电的应用使录音师无须为每个电容传声器单独配备电源,并且该供电不会对同一条通路上的其他传声器如电动式传声器产生影响.