电容传声器在使用中的几个问题

传声器又叫微音器，俗称麦克风（外语译音）。电容传声器是一种性能较好的传声器，常用于舞台扩音。本文仅谈谈选择、使用这种传声器的几个问题。

电容传声器的换能原理不同于动圈式传声器，顾名思义，它是靠本身电容量的变化将声音信号转换成电信号的。

电容传声器包括极头（换能）和放大器（阻抗交换）两部分。图1为这种传声器极头的结构示意图。图中，导电的振膜和金属后极板保持一定的间隙，形成了一个空气介质的电容器。图2为电容传声器的原理图。我们知道，对于圆形极板的空气电容器，其电容量为C\(_{o}\)=S／4πdo，式中，S为振膜的有效工作面积，d\(_{o}\)为振膜与后极板之间的距离。当导电振膜在声场中受声压P的作用而振动时，振膜与后极板之间的距离发生变化，于是电容量发生变化。当给电容器的两个极板上加上一个直流电压时（如图2中的Eo），电容器上所带的电荷量为Q\(_{o}\)=Eo·S／4πd\(_{o}\)，由于Qo与电容器的电容量有关，电容量C\(_{o}\)改变时，Qo也要发生变化，电荷量随时间的变化便形成了与声音信号变化规律一样的交变电流。这个交变电流在输出端负载上产生一个交变信号电压，信号电压的变化规律与声压P是成正比的，这样就完成了将声音转变成电压信号的任务。显然，电容传声器在工作时必须外加一个极化电压E\(_{o}\)，这是与动圈式传声器不同的。

电容传声器的频率响应范围宽，失真小，噪声低，灵敏度高，音色柔和，可满足歌舞、独唱、独奏、大型交响乐队、诗歌朗颂、戏剧等多种形式的需要。

1．动圈式传声器频带窄，灵敏度低，音质一般，适用于语言扩声，价格也便宜；电容传声器的各项指标较高，但价格较贵，适合用于要求较高的舞台扩音等场合。在厅堂单纯语言扩音中，没有必要选用太高级的电容传声器，否则传声器过宽的频响范围，容易将不必要的频率也包络进来，使杂音加大。尤其是当将低频段扩展时，有增加声反馈引起啸叫的可能性。这是由于声音低频段的方向性较差，更容易引起啸叫。

2.选择电容传声器时，应该注意指向性这个指标。所谓指向性，就是指传声器的灵敏度随声波入射方向不同而变化的特性。表1给出了六种不同指向性的传声器，可供参考。

利用单方向传声器的特性，可以得到对节目源的拾声灵敏度最高的效果，而对其它方向来的不必要的声音（观众席杂声或扬声器的反馈声）灵敏度很低。于是可用来很方便地调整剧场的声场平衡或强调突出某些乐器的特征，如果选用全向传声器，则难于实现上述要求。舞台扩声时一般都选用单指向性传声器，尤其以选用超指向性传声器效果最好，可明显抑制声反馈，防止啸叫。

3．注意传声器输出端与调音台输入端的阻抗匹配问题：大家知道，传声器有一定的输出阻抗，当传声器输出端与调音台输入端配接时，调音台输入阻抗越高，信号在传声器内阻上的损耗越小，传声器能够送给调音台的信号电压越高。电子工业部部颁标准曾规定：电容传声器的输出阻抗为200欧，与电容传声器相接的调音台的输入阻抗必须大于或等于传声器输出阻抗的5倍，即调音台的输入阻抗应大于或等于1千欧。

4．注意传声器的相位问题：我们知道，当两个频率相同的声波，在空间传播过程中同时到达某一位置时，会产生相互干涉现象。如果这两个声波相位相同，在此位置声波是迭加的；如果相位相反，声波是相互抵消的；如果相位仅仅是差一个角度，则该位置的合成声场有时增强，有时减弱。正是由于有这种干涉现象，在同时使用两只或两只以上传声器时，就必须注意使各个传声器的相位要同相。

怎样鉴别相位是否相同呢？部颁标准曾规定：对于采取对称输出的电容传声器，均采用YL16型系列三孔插头或三孔插座，其极性接线图应如图4所示。但是要说明的是，目前国产传声虽然大多数使用的都是YL16型圆形音响插头座，但2、3点的标号位置却与图4相反。各厂家生产的电容传声器，其相位还不统一，甚至同一厂家生产的不同型号的传声器，或者同一型号的传声器出厂日期不同，相位也不一定一致。遇到这种情况时，操作者应学会自己鉴别传声器的相位。鉴别办法很简单：先将一只传声器插入调音台输入插口，把音量调到正常位置，当声音正常后，再将第二只传声器，接入到另外一个输入插口，并使第二只传声器靠近第一只传声器放置，把音量也调到适当位置，当有人站在两只传声器前讲话时，可用耳朵听听合成放大后的声音或看看调音台上的音量表，判断一下采用两只传声器后是否比采用一只传声器时的音量增大了。如果音量增大了，说明两只传声器相位相同，接对了；如果音量减小，说明相位接反了，只需将第二只传声器的两根输出芯线对调一下位置即可。使用多只传声器时，可用同样方法逐个调整，直至工作正常为止。

5．两只传声器可否并联使用？有的人在使用时想多设几个传声器，但调音台或扩音机输入插孔有限，于是想将两只传声器的输出线并联起来后再接到调音台上的一个输入插孔使用。这样做效果是不好的，因为这时第一只传声器的输出阻抗成了第二只传声器的负载阻抗，第二传声器的输出阻抗成第一只传声器的负载阻抗，我们已知道传声器的输出阻抗为200欧，因此每只传声器的负载阻抗必然要小于200欧，传声器的负载加重了，灵敏度也降低了，效果适得其反。

6．注意传声器与调音台之间的电平配接问题：一般的调音台均具有输入电平衰减功能，使用时，可按节目源距传声器的距离的远近和传声器本身的灵敏度的高低，估算出较合适的电平值，然后利用电子衰减器进行正确的衰减。传声器送给调音台的信号电压值太小，会使音量不够大；而传声器输出电压太高，又会在调音台入口处引起非线性失真。一般可参考表2来选择衰减档位。

在实际使用中，如果遇到现有设备（调音台或扩音机）上的输入电平分档少，传声器输出信号大，而调音台或扩音机上又没有相应的输入插口，可自制一个简易衰减器，将信号进行衰减。衰减器有“T”型、“H”型、“π”型、“Г”型等许多种，本文仅介绍如图5所示的一种T型衰减器。图中，R\(_{1}\)、R2为衰减电阻；Z=200欧，代表传声器的输出阻抗。根据简单推导可以求出：R\(_{1}\)=Z\(\frac{（K-1）}{（K+1）}\)，R2=2ZK;K\(^{2}\)-1，式中K为衰减倍数。

例如：要求将传声器灵敏度衰减20分贝，即K=10，按上述公式计算结果为：R\(_{1}\)=200×\(\frac{（10-1）}{10+1}\)≈163.6欧，取RJO.5-150欧标准电阻即可，R2＝2×200×10;100-1≈40.4欧，取RJO.5－39欧标准电阻即可。

7．幻象供电与平衡输出中的问题：目前电容传声器所需的直流电源大多数采用幻象供电方式，图6是其中的一种供电电路，①、②端为电缆的芯线，③端是地线，接电缆屏蔽层。供电方法是电源负极接③端，电源正极通过跨接于①、②端的两个等值电阻的中心抽头处向电容传声器供电。这种供电方式的好处是既可以使交流信号从芯线①、②端输出，又可使①、②端之间的直流电位差为零伏，两者互不影响。另外可避免使用多芯电缆线，给使用和操作带来方便。

采用平衡输出的好处是可减小调音台输入端的噪音干扰，目前大多数电容传声器都采用幻象供电、平衡输出，但采用这种方式时，传声器两根信号线不能直接接地，否则直流电源会短路。与调音台或扩音机配接时，要求调音台或扩音机的输入端也是平衡输入形式。但是有些调音台和大多数扩音机的输入端都是非平衡输入形式，信号引进线有一端是接地的，这时就不能再与平衡输出形式的电容传声器直接相配了，否则传声器信号线必然有一根接地，造成传声器直流电源短路，使传声器不能工作。

遇到上述困难后怎么办呢？比较好的办法是将传声器的平衡输出改为不平衡输出。例如，可如图7a所示在传声器输出端加上一个1∶1的隔离变压器，或如图7b所示加隔直电容器。隔直变压器和电容器可安装在电容传声器电源盒内，变压器要加装屏蔽装置。

8．传声器的输出电缆线不能太长。在使用传声器时，由于场地大小不同，传声器电缆线的长短也要求不同，一般说来电缆线长度可在几米左右。在使用低阻输出的传声器时，电缆线还可以适当加长一些，但在使用高阻输出的传声器时。传声器电缆线不能很长，否则由于电缆线分布电容的影响，会使信号高音频端的特性变坏。

9．注意地线的接法：传声器的屏蔽地线应与调音台前级插口处的接地点相接，不要在线路中途接地，以避免引起噪声。

10．注意防潮：电容传声器是一种精密器件，受潮后容易产生噪音和吸膜现象（即振动膜片被吸附在后极板上）。另外应防止灰尘积聚在膜片上，影响传声性能。平时不使用时，最好将其保存在有吸潮剂的干燥瓶内。如果保管不慎潮气已经进入传声器内，就可能出现灵敏度低、声音时有时无或有“朴朴”声等故障，这时可将传声器放入烘箱中烘烤一小时，也可以用电吹风机吹一小时左右，烘烤或吹风时使其温度保持在120℃左右，恢复正常后即可使用。

11．传声器使用时应尽量远离墙壁等硬反射物和可控硅设备，以免受干扰使噪音增大。

12．当传声器的极头出故障时，最好别自行拆卸，应送回厂家修理；如果电路部分元件损坏，有条件的可自行更换。

13．扩声时接线完毕后，如果传声器不工作，不要急于检查传声器本身，应先全面检查接插件接触情况，看是否有接触不良现象，然后再检查传声器本身。

14．电容传声器在使用时应配有减震装置的各种支架，以对外界震动给以缓冲。在室外演出时，应配有防尘罩。（程振芝）