動(dòng)圈話筒
?
動(dòng)圈話筒(動(dòng)圈式麥克風(fēng))(moving-coil microphone 【工程聲學(xué)】動(dòng)圈式話筒,動(dòng)圈式傳聲器)是把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡?a target="_blank">
信號(hào)的裝置。動(dòng)圈式話筒是利用
電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí),連接在膜片上的線圈(叫做音圈)隨著一起振動(dòng),音圈在磁場(chǎng)里振動(dòng),其中就產(chǎn)生感應(yīng)
電流(電信號(hào)),感應(yīng)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(gè)信號(hào)電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器,從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音。
?
?
當(dāng)傳聲器接受聲波時(shí),聲波產(chǎn)生的力量作用在振膜上,引起振膜振動(dòng),帶動(dòng)音圈作相應(yīng)振動(dòng),音圈在磁鋼中運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。
?
優(yōu)點(diǎn)
?
動(dòng)圈話筒構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,因此經(jīng)濟(jì)耐用。它們能承受極高的聲壓,且?guī)缀醪皇軜O端溫度或濕度的影響。
?
構(gòu)成特點(diǎn)
?
構(gòu)成
?
動(dòng)圈式傳聲器主要由線圈、磁鋼、外殼組成。
?
特點(diǎn)
?
動(dòng)圈話筒使用較簡(jiǎn)單,無(wú)需極化電壓,牢固可靠、性能穩(wěn)定、價(jià)格相對(duì)便宜。但它的瞬態(tài)響應(yīng)和高頻特性不及
電容式傳聲器。通常動(dòng)圈話筒噪音低,無(wú)需饋送
電源,使用簡(jiǎn)便,性能穩(wěn)定可靠。主要特點(diǎn)包括:
?
1、結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定,經(jīng)久耐用,價(jià)格較低;頻率特性良好,50-15000Hz頻率范圍內(nèi)幅頻特性曲線平坦;
?
2、指向性好;
?
3、無(wú)需直流工作電壓,使用簡(jiǎn)便,噪聲小。
?
性能區(qū)別
?
聲學(xué)性能比較
?
一般來(lái)講(當(dāng)然也有例外),電容話筒在靈敏度和擴(kuò)展后的高頻(有時(shí)也會(huì)是低頻)響應(yīng)方面要優(yōu)于動(dòng)圈話筒。這跟電容話筒需要先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流的工作原理有關(guān)。通常,電容話筒的振膜都非常薄,很容易受到聲壓影響而發(fā)生震動(dòng),從而引起振膜與振膜艙后背板之間電壓的相應(yīng)改變。而這種電壓的改變接下來(lái)又會(huì)經(jīng)過(guò)前置
放大器的多倍放大之后,再轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)輸出。
?
當(dāng)然,這里所說(shuō)的前置放大器,指的是內(nèi)置在話筒中的放大器,而不是我們通常所說(shuō)的“前置話放”,即調(diào)音臺(tái)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(duì)低頻或高頻聲音信號(hào)的響應(yīng)非常靈敏。事實(shí)也的確如此。絕大多數(shù)電容話筒都能夠精確捕捉到很多人耳根本聽(tīng)不到的聲音信號(hào)。
?
實(shí)際上,通常我們說(shuō)的動(dòng)圈話筒,從嚴(yán)格意義上講,應(yīng)該叫做“動(dòng)圈式(moving-coil)”動(dòng)圈話筒,因?yàn)檫@種話筒聲音信號(hào)的產(chǎn)生,主要是通過(guò)與振膜緊密相連的導(dǎo)線線圈根據(jù)聲壓變化在磁場(chǎng)中不斷運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的。由于其中運(yùn)動(dòng)部分的體積相對(duì)較大,因而,動(dòng)圈話筒在響應(yīng)頻率的范圍(主要是高頻部分)、靈敏度以及瞬時(shí)響應(yīng)能力方面都比電容話筒稍遜一籌。
?
鋁帶式話筒(Ribbon mICrophones)也是動(dòng)圈話筒的一種。它主要是通過(guò)金屬片自身根據(jù)聲壓變化而發(fā)生的震動(dòng),來(lái)帶動(dòng)磁場(chǎng)中電流的變化,從而最終產(chǎn)生聲音信號(hào)的。由于金屬片的面積相對(duì)振膜和線圈要小,因而,這種鋁帶式話筒對(duì)高頻的響應(yīng)能力要高于動(dòng)圈式話筒,但是,還是無(wú)法和電容話筒相媲美。
?
解決辦法
?
動(dòng)圈話筒的靈敏度低于電容話筒,主要是因?yàn)樗?/div>
?
內(nèi)部沒(méi)有相應(yīng)的
電子元件來(lái)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行放大和緩沖。因而,它們通常會(huì)比動(dòng)圈話筒要求更多的增益。正是由于這一原因,動(dòng)圈話筒的音質(zhì)通常會(huì)隨所用前置放大器的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化。不過(guò),這在強(qiáng)音源條件下,一般不會(huì)引發(fā)什么不良后果,但是,如果音源比較微弱的話,問(wèn)題可能就會(huì)比較嚴(yán)重,需要格外注意了。市場(chǎng)需求是
產(chǎn)品創(chuàng)新的催化劑。
?
為了解決這一問(wèn)題,當(dāng)前市場(chǎng)上也的確出現(xiàn)了不少直接內(nèi)置有前置放大器的動(dòng)圈話筒,比如BLUE推出的Ball moving-coil(動(dòng)圈式話筒)以及Royer推出的R122 ribbon(鋁帶式話筒)等。
?
事實(shí)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(dú)特優(yōu)勢(shì)和不足,因而,如果你仔細(xì)觀察,就會(huì)發(fā)現(xiàn),每種話筒都有自己專門(mén)的適用情境。比如,動(dòng)圈式話筒通常在吉他放大器、銅管、近場(chǎng)鼓聲以及現(xiàn)場(chǎng)人聲等強(qiáng)音源錄音環(huán)境下使用;而電容話筒則通常在自然條件下或?qū)Ω哳l響應(yīng)范圍要求較高的條件下使用,例如鼓聲懸頂錄音、鋼琴、聲學(xué)弦樂(lè)器、工作室內(nèi)人聲錄音以及管弦樂(lè)隊(duì)和合唱錄音等;鋁帶式話筒則在數(shù)字錄音,尤其是打擊樂(lè)器和銅管的錄音過(guò)程中越來(lái)越受到關(guān)注。
?
當(dāng)然,鋁帶式話筒也可以用于吉他放大器、各種聲學(xué)樂(lè)器以及人聲等多種錄音場(chǎng)合。最后,我想說(shuō)的是,任何規(guī)則都只是參考而已,并不一定要必須遵守。盡管幾乎沒(méi)有人
推薦我們使用動(dòng)圈式話筒來(lái)對(duì)聲學(xué)吉他進(jìn)行錄音或?qū)穆曔M(jìn)行懸吊錄音,但是,如果需要,這些都是可以嘗試的,因?yàn)橐?guī)則是死的,而人是活的。實(shí)際上,在現(xiàn)實(shí)中,我們可以看到很多類似于現(xiàn)場(chǎng)人聲錄音使用電容話筒,而工作室內(nèi)人聲錄音使用動(dòng)圈話筒,甚至使用電容話筒來(lái)對(duì)鼓聲進(jìn)行近場(chǎng)錄音的現(xiàn)象,而且好像都取得了不錯(cuò)的效果。這告訴我們,選用話筒的關(guān)鍵在于,看它是否能夠達(dá)到自己的預(yù)期效果,而不是一味遵從那些既定的條條框框。
?
動(dòng)圈話筒有一個(gè)音圈,音圈固定在振膜上,在音圈的附近設(shè)有一個(gè)磁性很強(qiáng)的永久性磁鐵,這一結(jié)構(gòu)相當(dāng)于揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu),振膜相當(dāng)于紙盆。
?
話筒在工作時(shí),聲波作用于振膜,使振膜產(chǎn)生
機(jī)械振動(dòng),這一振動(dòng)帶動(dòng)音圈在磁場(chǎng)中振動(dòng),由勵(lì)磁電,音圈輸出
音頻電信號(hào),是聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
最近在幫公司搭建音頻實(shí)驗(yàn)室,需要買(mǎi)一個(gè)麥克風(fēng)用于語(yǔ)料采集。語(yǔ)料主要用于聲學(xué)測(cè)試和識(shí)別模型訓(xùn)練等,所以需要買(mǎi)一個(gè)保真度比較高的,比較能還原原有音色的話筒。
查閱了一些資料,麥克風(fēng)主要包括以下幾種:
1.動(dòng)圈麥克風(fēng)不需要供電,它的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單和皮實(shí),缺點(diǎn)是振膜對(duì)于快速變化的聲波的響應(yīng)速度不如其他類型的麥克風(fēng)。動(dòng)圈麥克風(fēng)經(jīng)常被用于人聲錄音。(不推薦)
疑問(wèn):人聲是否屬于會(huì)快速變化的聲波?
答:不屬于,即使是比較尖銳的人生,在聲學(xué)領(lǐng)域里也不算是快速編號(hào)的聲音了,真正是要金屬噪音那種才能算快速變化的聲波。
2.電容麥克風(fēng)
電容話筒的核心組成部分是極頭,由兩片金屬薄膜組成;當(dāng)聲波引起其震動(dòng)的時(shí)候,金屬薄膜間距的不同造成了電容的不同,而產(chǎn)生電流。因?yàn)闃O頭需要一定電壓進(jìn)行極化才能使用,所以電容話筒一般需要使用幻象電源供電才可以工作。電容話筒具有靈敏度高,指向性高的特點(diǎn)。因此,它一般用在各種專業(yè)的音樂(lè),影視錄音上,在錄音棚里很常見(jiàn)。
一般內(nèi)置放大器,因?yàn)殡娙輪卧妮敵鍪呛芪⑷醯?。電容麥克風(fēng)需要外接 48 V 幻象供電或電池。
電容麥克風(fēng)分大振膜麥克風(fēng)和小振膜麥克風(fēng)。通常的說(shuō)法就是大振膜電容麥的特點(diǎn)就是拾音靈敏度高于駐極體式電容麥,但是不絕對(duì)。
振膜是話筒拾音膜的大小,聲音通過(guò)空氣傳播,原理上是越大的振膜,就越靈敏。用物理現(xiàn)象的理解就是這個(gè)道理。但是不絕對(duì),比如有些宣傳得很好的品牌的大振膜電容麥,拾音程度就不夠,不能發(fā)揮出大振膜麥克的優(yōu)勢(shì)。
我們通常把振膜直徑大于或等于3/4英寸的話筒稱為大振膜話筒。大振膜話筒的材質(zhì)一般是鋁膜、鍍鋁、鍍金、純金等材質(zhì)。
大振膜電容麥克風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)在于它能給你那種錄音棚特別推崇的聲音——不是最自然的聲音,但是聲音又厚又溫暖,不管錄什么聲音都感覺(jué)十分舒服;缺點(diǎn)在于,聲音的頻率越高,大振膜電容麥克風(fēng)的定向性越來(lái)越明顯,正對(duì)麥克風(fēng)收音不是什么問(wèn)題,若是用兩只麥克風(fēng)做立體聲收音,側(cè)面來(lái)的聲音有可能會(huì)效果不理想。(雖然這么說(shuō)但做算法的友商最后還是推薦了一款大振膜電容麥克風(fēng),因?yàn)楫?dāng)前的需求來(lái)說(shuō)性能好的大振膜麥克風(fēng)已經(jīng)能滿足要求了)
如果你想要極為精確的收音效果,那么小振膜電容麥克風(fēng)就是不二選擇。但是,更精確的聲音并不一定就是更令人滿意的聲音,有時(shí)候精確的聲音反而聽(tīng)起來(lái)不那么具有活力和力量感。不過(guò)如果要完全真實(shí)地記錄自然界的聲音,小振膜電容麥克風(fēng)應(yīng)是不錯(cuò)的選擇。
4.鋁帶麥克風(fēng)是一種特殊的動(dòng)圈麥克風(fēng),可錄制出細(xì)節(jié)清晰但略顯黯淡的聲音,這使得它們常常在錄音棚得到藝術(shù)化地運(yùn)用。鋁帶麥克風(fēng)普遍很脆弱,脆弱到有些牌子的說(shuō)明書(shū)會(huì)提醒用戶:拿著鋁帶麥克風(fēng)收音的時(shí)候走路慢點(diǎn)兒以免空氣通過(guò)麥克風(fēng)速度太快導(dǎo)致鋁帶錯(cuò)位。和動(dòng)圈麥克風(fēng)一樣,鋁帶麥克風(fēng)大部分都不需要外部供電(某些自帶內(nèi)置放大器的除外)。然而鋁帶麥克風(fēng)的輸出一般都比較小,所以搭配前級(jí)放大器使用效果更好。
評(píng)論