话筒的构造和使用

1．动圈式话筒 目前应用比较广泛的是动圈式话筒（图1甲）。它的构造与动圈式扬声器相似（图1乙）。利用一片弹性良好的膜片来接受声波。膜片上连有一个音圈，伸进永久磁铁构成的磁场中。当在话筒前面讲话时，膜片随声波作相应的振动，音圈便在磁场中前后移动，割切磁力线，结果线圈两端就产生了音频电压。音圈的总阻约为10～20欧。话筒壳内都装有一个升压用的变压器，初级配合话筒阻抗，次极总阻设计有两种：一种是200～600欧，称低阻抗式；另一种是10千欧左右，称为高阻抗式。一般直接或用不长的线和放大器连接时，可用高阻抗式的。如用长达20米以上的电缆作话筒线，则必须选用低阻抗式的，并需选用1：1或1：3的匹配变压器（装在前级放大器附近）。话筒电路接法如图1（丙）。

2.炭精式话筒 图2乙表示这种话筒的构造。在绝缘的支架板中放着一个不大的铜质凹盘，盘里装着细小的炭精粒，上面用一块韧性的薄铜片作为膜片，固定在绝缘支架上封住盘口；在膜片和凹盘间接上一个电压，就能使它工作。因为炭精本身是有电阻的，两端接上电压后就有电流通过。所通过的电流的大小，由炭精的电阻来决定。当声波向里压时，炭精粒接触紧密，它的电阻减小，通过的电流就大；向外复原时，炭精粒接触放松，电阻增大，通过的电流便减小。这样，声波就变成了音频电流。炭精式话筒的输出电压较大，约有0.1～0.3伏，但由于机械结构的限制，失真很大，杂音也极大，只在30～3000赫左右频率范围内有较好效果，因此一般可以用于讲话扩音，不适宜用于高质量的录音。常见的炭精话筒都是以一面敞开来接受声波，故称作“单方向性”的。也有的为了减小失真，装有双面膜片，从两面接受声波，被称为“双方向性”的。话筒外形见图2（甲）。图2（丙）（丁）分别为这种话筒用电池和乙电供电时的连接电路。电路中话筒变压器初级总阻约50～100欧；次级约10千欧；最大输出电压能高到5伏左右。工作电压为3～6伏（电池）。

3.电容式话筒 这是以电容器充电、放电作用而工作的。它以一片金属片，固定在支架的底部（图3甲），上面是一片具有弹性的金属片作为膜片，中间以空气为介质。两片之间接有直流电压时，电容器即充电。此时如果膜片受声波推动，电容量就变化，于是充电电流也跟着变化。图3（乙）是这种话筒的连接电路。

电容式话筒因本身电容量很小，约50微微法，所以充电电流的变化也很小，最大输出只有0.001伏。采用这种话筒，要求有较多级数的放大。在使用时为了减小传送电缆对它的电容量的影响，一般都和一级放大器单独装置在一起。电容式话筒虽然输出电压较小，但它具有很平滑的频率响应曲线（30～15000赫）；失真也较小；可惜使用不便，维修困难。

4．晶体话筒 晶体话筒有两种构造。直接受声波激励的叫做“声电池”式；用膜片来推动晶体的叫做“膜片”式。所用晶体多数是用类似酒石酸钾钠的罗氏盐，溶解结晶而成。声电池式是将二片结晶体镶装在塑胶框架的两端，形成单层装置（图4乙下图），再将许多单层装置叠成多层结构（图4乙上图），成为话筒心子，然后在心子外面罩上一只长形罩子。罩子四周有敞开的窗孔，声波从各方面来都能进入话筒，所以这种话筒是没有方向性的。“膜片”式是将一块晶体，固定在支架上（图4丙），晶体的一端连有一个传声触针。触针的另一端装有一片薄金属的膜片。当声波推动膜片时，使触针产生机械振动，传到晶体上，声波强时，晶体上压力增加，输出电压也增大，反之则小。晶体话筒是属于高阻抗式，因而可以直接接入电子管栅路（图4丁）。一般使用晶体式话筒的录音机需换用动圈式话筒时，如果都是采取高阻接法，是可以直接换用的。晶体话筒不宜在高热环境使用，一般不谊高于40℃。

5．速率式话筒 速率式话筒也称“铝带”式话筒（图5甲）。它是利用一条有着沟槽的铝带，装置在强大的磁场内，两端固定在支架上（图5乙）。利用声波到达铝带前面和后面的时间不同，造成铝带两面压力不同，这个压力差就形成铝带的摆动，截割了磁力线，而产生出相应的音频电流。压力愈大，则铝带的振动幅度愈大，话筒的输出也大。声波从两侧面来时，输出电压很小，故这种话筒是双方向性的。在性能上比一般的动圈式话筒要好得多，只是由于机械结构上的限制，铝带不能做得很长，因之总阻很低，输出电压因此较小，大约是0.0001伏，故铝带式话筒中也装有一个升压变压器。经升压变压器后的总阻也分高、低两种，高阻式约在10千欧以下；低阻式为50～250欧。电路接法和动圈式相同。

话筒质量的好坏，主要由它的灵敏度和逼真度来区别，如是一般性的使用，可以从以下几项要求进行选择:

（1）音质要好。要有比较平直的频率响应特性由线。通常扩音用话筒，可选择有50～8000赫频率范围的;用于磁带录音。应选择30～10000赫频率范围的。

（2）灵敏度高。要求在尽可能大的输出电压。一般扩音可以使用动圈话筒，其输出约为—60分贝，相当于0.001伏（开路输出);用作磁带录音，可以选择输出在—50分贝以上，即相当于0.003伏（开路输出）的。

（3）失真小。话筒都有一定程度的失真。选择时要求愈小愈好，一般应不大于3%。

（4）结构牢固耐用。

关于话筒型式的选择，应该根据具体的使用情况来决定。例如一般性大会广播或录音，可以使用动圈式话筒。室内录音，录制乐曲等，最好采用晶体话筒或高质量的动圈式话筒。在戏台等大型场合下，可以使用速率式（铝带）话筒，或者是采用高质量的动圈话筒。如果是在周围环境吵杂，或者回响效应显著的地方，为了减少不必要的杂音，可选择用单方向性话筒，不宜使用速率式话筒。附表列出了各种型式话筒的一些主要特性，供作参考。

使用话筒应注意以下几项要点：

（1）声源离话筒的距离要适当。距离过远，将增加回响，造成声音发浮、模糊、不真实的感觉。距离太近又会使低音加重，出现隆隆的不悦耳的音调，造成失真。使用动圈或晶体式话筒，可以放在离声源近一些的地方，以减少反射声能，保持声音清晰。一般说话时，最适当的距离是离开话筒1尺左右。使用速率式铝带话筒，最好离开声源1～2尺以外，但最适当的位置，还必须根据声源的强度大小、周围环境、回声等来决定。

（2）使用任何型式的话筒，声源尽可能要正对着话筒中心（图6),不要超出话筒的有效角度，因为方向愈偏，高音下降就愈严重，特别是压力式话筒更为显著。

（3）使用高总阻式话筒，输出线不能太长，一般都采用5米左右的单心电缆。使用过长的输送线，因导线中存在静态分布电容，会使高频特性降低。尤其是晶体话筒，本身具有类似电容性的内部阻抗，如果输送线过长，会使导线的电阻和静电容增加，造成输出电压的降低，一般不应超过7米左右。

（4）话筒使用中，一般都刁损向话筒吹气或用手指弹击话筒来试音，这些都是有损话筒的动作。尤其是晶体话筒最怕振动，铝带式话筒最怕风吹。动圈话筒结构上虽然比较坚固，但由于动作部分仅有近0.5毫米的磁极空隙，因此也应避免震动或跌落地上。

为了保证录音或扩音有良好效果，我们必须重视话筒的安放位置。而话筒的位置要根据声源音量和音色的特点，并考虑到话筒的特性，结合具体音响条件和实际经验来安排。下面谈谈几种具体布置的例子作为参考：(1)单人讲话或独唱。可以使用动圈话筒或晶体话筒。话筒的布置高度，应与讲话者的口部等高。距离讲话者口部约1～1.5尺（图7)。如果话音较强,可以适当地远离；反之则适当靠近。一般不宜使扩音器音量过大。演唱声中如果伴有过强的咝音（一般女声较多），可以将话筒偏转一些。偏转角度的大小，以咝音消失为止。如果演唱时还有伴奏，应将伴奏乐器安排在演唱者左边或右边的稍后地位，距离1尺左右;当伴奏是一种声响强大的乐器时，那么它离开话筒应当更远一些；这样才能使伴奏声与演唱声的声响适当均衡。如果是人数较多（十人左右）的一种小型集体节目,例如小合唱，小型音乐演奏等，可以采用晶体话筒，或高品质的动圈话筒。这时布置话筒必须使表演的声音，都位于话筒的有效角度内（图8甲），表演人员排列区域要尽量缩小，弱的在前，强的在后。大型集体节目如大合唱或大、中型音乐演奏和戏剧等，其特点是人数多、音响范围宽广，在这种情况下布置话筒，必须了解节目的性质和要求的音响效果。话筒应选用灵敏度高、输出大，并且具有较大的声波接受角度。如果是大型交响乐演奏，所用话筒还应具有宽而平的音频响应特性。话筒能接受声波的角度愈大，话筒就更可放得接近声源。根据现场的情况，也可以使用吊式话筒。话筒的高度要与声源的平均高度等高（图8乙），让全体表演者的声音都被包括在话筒的有效角度内。如果节目中有领唱或领奏者，那么可以考虑另行安置一个供领唱用的话筒。 （毛瑞年）