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挑选传声器,你得知道的

对于不同行业来说,什么类型的传声器最合适?我们应该选择电容传声器还是动圈传声器,是选择全指向还是心形指向传声器,选择频响曲线平坦的还是拥有特定频响特性的?我们将会探讨各种类型话筒的优点和缺点,并将这些优、缺点与各种类型的应用场合关联起来,通过了解这些方面的知识能够帮助大家正确地选择传声器。


理想状态下,应该会有一支适用于所有应用场合的通用传声器。但实际上并没有这么一种传声器,因为每一个应用场合都有不同的使用需求。理想当中的功率放大器或扬声器拥有线性传输特性,与之不同的是,传声器的频响特性通常是专门为了某些特定类型的应用进行优化的。


例如,一个古典音乐录音工程师为了精确地复制音色,需要的是一支频响特性平坦的传声器。但是,一个流行音乐制作人可能想要的是通过一支高频部分被提升的传声器来获取较高的响度。


对于古典音乐录音工程师来说,41 Hz的信号是音乐;而对于语音广播工程师来说,这个频段的声音是噪声。因此,用于古典音乐录音的传声器拥有良好的低频响应特性,而用于语言信号拾取的传声器则在低频段采用了滚降设计。


与之相近的是,舞台上的歌手通常喜欢使用可以提升低频(近讲效应)的传声器,使声音听起来更温暖、更有力度。而具有同样特性的传声器在录音室使用又未经均衡处理的话,则会使乐器的声音听起来浑浊。


此外,根据不同的应用需求还存在着多种不同类型的传声器指向特性设计。全指向传声器——拾取所有方向上的声音,适用于拾取演奏厅的混响声。相对于全指向传声器来说,单一指向传声器拾取的混响声和声泄露较少,适用于当外部噪声对声音拾取质量造成影响的场合,譬如现场录音。


这些设计上的变化使得传声器布局的设计和使用都变得非常有趣。

传声器的特性

我们刚刚谈到的是对不同频响特性和指向特性的传声器的需求。但是,所有传声器都需要具备以下共性:


  • 低本底噪声;

  • 高动态(能够在不失真的前提下承受高声压);

  • 较好抗射频干扰能力;

  • 较低的机械噪声(手持时的摩擦);

  • 较低的风噪和pop噪声(爆发性的呼吸声);

  • 最小化偏轴声染色(在轴向和偏轴方向的频响特性保持一致);

  • 高灵敏度。


这些特性对于获取清晰的声音来说是必要条件:无噪声、无失真、在偏轴方向无声染色。还有一些其他特性需求,例如体积小(某些时候)、强指向性(某些时候)、坚固耐用、低成本。


然而,我们不可能把所有上述需求集中在一支传声器内,因为这些特性需求之间存在冲突。譬如,如果使用较大的隔栅网罩来消除pop噪声的话,那么传声器的整体尺寸就会变得太大;如果通过加入内置衰减电路来提高动态余量的话,那么信噪比会被降低。

由于电容传声器的振膜质量较小并且阻尼较高,因此,对于变化速度较快的声源,其响应速度比动圈传声器更快(瞬态)。使用性能出色的电容传声器时,可以听到敲击镲片时的“砰”声或者弹奏吉他和弦时拨弦的声音。电容传声器能够提供清晰、细节丰富的声音,非常适合用于镲片、军鼓、原声乐器和人声录音等用途。


通常来说,动圈传声器的瞬态响应弱于电容传声器。因此,动圈传声器可以用于需要对细节过于丰富的声音进行“软化”的应用场合。

由于换能器结构设计相对来说较为简单,电容传声器通常来说能够提供更为平滑的频率响应特性。同样,由于结构较为简单,带式传声器的无峰值频响特性使其广受赞誉。此外,带式传声器的金属箔片振膜被设计为波纹型,以降低破损的几率。


与之相反,除了一些品质非常出色的动圈传声器之外,一般来说动圈传声器的频响特性没有电容传声器或带式传声器那么平坦。动圈传声器的换能器结构中包含一个可与振膜活塞机构脱离的线圈,或者说可以前后运动的线圈。这个结构特性使得动圈传声器的频率响应特性存在峰值的限制。此外,由于线圈在声学上将振膜机构分割为两个声腔,从而与磁隙惯量产生共振并导致频率响应异常。电容传声器和带式传声器的振膜同样为可分离结构,但通常来说对频率响应的影响程度较低。


由于振膜质量较小,电容传声器通常能够提供比带式或动圈传声器更出色的高频响应特性。尽管带式传声器的振膜质量也较小,但由于振膜前端和后端之间的声学相位干涉作用会导致在高频区域形成抵消。这是由于高频部分的波长很短,在带式振膜两侧的信号有可能会形成极性相反,因此会产生声学抵消现象。由于结构设计的原因,这个问题在电容或动圈传声器当中并不会出现。在振膜后方的高频能量或被传声器外壳衰减(全指向传声器),或被声学相位偏移网络消除(单一指向传声器)。