电容传声器与动圈传声器

2023-12-01 理论教育版权反馈

【摘要】：1-1-2电容传声器与动圈传声器1.电容式传声器电容话筒需要外部提供幻象电源才可以工作，这是因为：利用电容量变化而工作的传声器，必须在两个膜片之间馈以直流电压才能使电容变化导致电荷的变化，我们称这种电压为极化电压，称供给和传送极化电压的部件为幻象电源及幻象电源传输。采用极化电压使膜片两端存有固定电荷的电容传声器为普通式电容传声器；而不在膜片之间给予电压的电容传声器称为驻极体式传声器。

1-1-2　电容传声器与动圈传声器

1.电容式传声器

电容话筒（Condenser Microphone，Capacitor Microphone）需要外部提供幻象电源才可以工作，这是因为：利用电容量变化而工作的传声器，必须在两个膜片之间馈以直流电压才能使电容变化导致电荷的变化，我们称这种电压为极化电压，称供给和传送极化电压的部件为幻象电源及幻象电源传输。采用极化电压使膜片两端存有固定电荷的电容传声器为普通式电容传声器；而不在膜片之间给予电压的电容传声器称为驻极体式传声器。这种极化电源是普通电容传声器工作的必要条件，电压值的大小也会影响声波转化成相应的不失真的音频电信号。电容话筒工作过程如图12所示。

图1-2　电容话筒工作过程

电容传声器在声音表现上与其他类型的话筒相比都有这样的特点，即音色客观真实自然、瞬态响应好。

常用的电容话筒我们将在下一节内容中举例介绍。

我们可以将电容传声器按照它的膜片结构来分类，可以简单地分成双膜片（大膜片）（见图13）、单膜片（小膜片）两种电容话筒。双膜片结构的传声器大多有方向性开关，可根据需要转换到全方向、单方向、双方向指向性，其音色特点我们将在后面的常用双膜片传声器具体型号介绍中详述；单膜片结构的电容传声器音色往往很自然，声音中性，比如世界上著名的Schoeps话筒，是小膜片的话筒的典型代表。

图1-3　双膜片电容话筒

驻极体电容传声器的两个金属板之间不需要馈以直流电压，而使用称之为“驻极体”的一种特殊综合材料充当极板。这种材料所具有的属性能够储存永久性的电荷，电荷凝结在驻极体材料上，因此不需要外部供给极化电压。当膜片受声压作用后，其电容量变化，此时所产生的位移电流，在负载电阻两端产生电信号输出。在实际工作时仍需要外部供给一直流电压。该电压仅供给内置的阻抗变换器，也可由内部低电压电池替代。驻极体式话筒的特点是中高频特性较好，适合一些中高频乐器的拾音；缺点是一段时间后会失去极性，使用寿命较短。

2.动圈式传声器(www.chuimin.cn)

动圈传声器（moving‐coilmicrophone）的工作原理为：它的运动导体为线圈状称之为音圈；由锥型或球顶型振膜与音圈联成一体构成振动系统；受声波激励的振膜带动音圈在永久磁铁的磁隙中运动产生输出电压，如图14。球顶型薄膜通常采用一个大约0.35密耳（mil）厚的聚酯薄膜，在这个薄膜上附有一个绕有导线的音圈，位于一个高强度磁场中。当一个声波冲击薄膜的表面时，所附的音圈随声波的频率和振幅成比例地在磁隙中运动，于是在音圈中形成一个电流，在音圈两端电阻上输出交变电压。

图1-4　动圈式传声器

动圈式传声器普遍都具有这样的音质特点：主观感受浑厚、温暖，但是中频段有声染色，声音不够真实自然，不适合录宽广的声源，通常用来录现场演唱、鼓或者贝司等。

虽然动圈话筒在音色上与电容话筒有差距，但是其自身却有着电容传声器无法比拟的特点，即：抗风、抗震动、耐潮湿，所以直到现在，它还被广泛地应用在许多场合，并且随着技术的不断进步，其音色也在不断地完善中，我们将在下一节对一些常用动圈话筒的音色特点做详细的介绍。

3.铝带式传声器

铝带式传声器（ribbon microphone）具有和动圈式传声器相同的电磁原理，不过，铝带既是传声器的膜片，又是在磁场中运动的音圈。声波直接策动薄带状导体的一种电动式传声器。薄带状导体平行于磁回路两端极面中的磁力线，当声波冲击薄带，使之做切割磁力线运动，在带的两端产生感应电动势。因使用极薄（2μm）的铝制成具有一定横向皱褶的长带作为振动带，故称之为铝带传声器，见图15。

图1-5　铝带式传声器

铝带式传声器都有比较好的瞬态响应，但是由于铝带十分轻薄的原因，导致对各种机械传导噪声及风噪都十分敏感，所以不是很适合在户外使用。

铝带话筒的最佳输出阻抗与动圈话筒一样为200Ω。从频响特性上来说，铝带式传声器通常在40Hz左右有低频共振，在40Hz以下迅速衰减；在高频区域的频响曲线会表现得比较平滑，但是在14kHz以上就会产生比较大的衰减。我们可以使用铝带式话筒在室内录制一些高频比较漂亮的乐器。

电容传声器与动圈传声器

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