动圈式话筒的特点与选用

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有些读者买了“卡拉OK”机,没带话简,有些带“卡拉OK”功能的VCD机也不带话筒。这样我们就得去配话筒,配哪一类话简比较好呢?动圈式话筒是最适合用来唱“卡拉OK”的。其实,在机关、学校、工矿企业的广播室,电影制片厂棚内对白语言录音、记者的新闻采访录音、会议扩音,码头、车站、广场的广播都使用动圈式话筒。这种话筒在电讯器材商店里,有的仅售几十元,有的要上千元,面对这琳琅满目的话筒,我们怎样选择比较合适呢?下面来谈一谈动圈式话筒的构造和选用。

话筒的学术名称叫传声器,也有人按译音称为麦克风(Micropbone)。图1是话筒在电路图中的图形符号,文字符号:B。它工作的原理是声能→机械能→电能的转换过程,这个过程十分迅速,几乎是同时发生的。

图1
图1 🔍原图 (165×148)

一、动圈式话筒的构造

动圈式话筒也称电动式话筒。它的构造如图2a、b所示,它与球顶形扬声器的结构相似。

图2
图2 🔍原图 (697×742)

动圈式话筒由永久磁铁、音膜、音圈和阻抗匹配变压器等几个部分组成。音膜上粘有一个圆筒形的纸质音圈架,上面绕有线圈——音圈,见图2b。音圈位于强磁场的缝隙中,当入射的声波到达膜片,并使膜片振动时,音圈随膜片振动的同时在磁场中切割磁力线便产生感应电动势,这样就把声能转换成电能。由于音圈圈数较少,阻抗较低,有时为了使它与扩音设备的输入电路的阻抗匹配,在动圈式话筒中装了一只升压变压器,进行阻抗变换。目前使用的动圈式话筒基本上都没有用抗匹配变压器,它在音圈绕制工艺上采用细线多层绕制方法,使得话筒的输出阻抗一次达到200Ω左右,既省掉了变压器,简化了结构,也提高了话筒的技术指标。

二、动圈式话筒的特点

动圈式话筒有音质较好、结构简单、价格低廉、稳定可靠、使用方便、适应性强、固有噪声小,动态范围大等特点。适合于语言和高音强场合的拾音。

三、动圈式话筒的选用

1.从性能指标来选用话筒

话筒的基本性能指标有灵敏度、频率响应、方向特性、输出阻抗等。这些参数的物理意义简单介绍如下。

(1)灵敏度是指话筒在一定声压的作用下,其输出端能输出的电压大小。声压一定时,输出电压越大,灵敏度也越高,用伏/帕(V/Pa)或分贝(dB)数来表示。例如:话筒的膜片受声压为1帕(每平方米的面积上受到的压力为1牛)时,输出电压为1伏,则灵敏度为1伏/帕。如把此值作为(0dB,则各种话筒的灵敏度可以根据测量结果用相应的dB数来表示。由于实际使用的话筒在1帕声压下,输出电压都远小于1伏,所以话筒的灵敏度的dB数是一个负数,其绝对值越大,灵敏度越低。如某话筒的灵敏度为8mV/Pa,换算成dB数为:

L\(_{S}\)=20lgs/so(s\(_{o}\)为参考值=1V/Pa)

=20lg 8mV/Pa/1V/Pa

=20lg 0.008=20lg8+20lg0.001

=18-60=-42dB

话筒的灵敏度并不是越高越好。一般在室内用的话筒,灵敏度过高会带来声反馈,俗称“啸叫”。但灵敏度也不能过低,一般在0.8~1.5mV/Pa即可,远距离拾音可选2.5mV/Pa左右的灵敏度。

(2)频率响应是指话筒在恒声压和指定入射角的声波作用下,其灵敏度和频率的关系。常用频响曲线来表示。如CD1-3型话筒的频响是50~12000Hz。不同的场合,对话筒的频响要求也不同,并不是频响越宽越好,要从经济和实用效果出发,选择适当的话筒(频响宽的话筒一般价格也高)。一般说来,讲话声音的频带范围比音乐来得窄(讲话声音的频率范围约为200~7000Hz),大型乐队演奏比独唱、独奏、小合唱等来得宽。话筒在高频段有“上翘”时声音明亮清晰,低频段“上翘”时重放声会有“浑厚”的感觉。当然还可以用调音台来弥补。频响过宽,尤其是低频扩展过多会增加声反馈的可能,因为话筒在低频段的方向性较差。不管选用宽的还是窄的频响的话筒,要求在频率范围内的不均匀度要小,也就是频响曲线要平滑。

(3)指向特性是指话筒的灵敏度与声波入射角的关系。如果话筒的灵敏度与声波的入射角无关,则称为无指向或全指向;反之,则称为有指向。动圈式话筒一般是单指向型(指向型图案为心型)或强指向型(指向型图案为超心型、超指向)的话筒。

室内扩声包括电影院、剧场、体育馆、家庭“卡拉OK”等,这些场合应使用单指向型的话筒。这种场合,接收声音信号的话筒和重放这些信号的扬声器同处于一个空间,当扬声器放声的角度和话筒拾声的角度重合时就会产生声反馈。利用单指向型的话筒能将扬声器放声的角度和话筒的拾声角度错开,抑制声反馈。

(4)一般动圈式话筒的输出阻抗为:200欧或600欧(也有少数如CD1-11型话筒以20千欧的高阻抗输出,满足一些特殊用户的需要)。而音响设备的输入阻抗即话筒的负载阻抗要大于话筒输出阻抗的3~5倍,这时传输效果最好。目前使用的音响设备,它们的输入阻抗都能满足这个要求。

2.从实际出发选用动圈式话筒

(1)话筒是整个音响设备的一个部分,在性能上它应和整个设备配套。性能比较好的动圈式话筒是世界上一些著名公司的名牌产品,如奥地利的AKG、西德的SENNHEISER、美国的EV、日本的SONY等公司的产品,这些专业话筒价格也是贵的。

(2)从用途来看,如“卡拉OK”机上的话筒,它只拾取业余演唱者的声音,而且都在室内,我们可选频响稍宽,灵敏度适中的话筒。在话筒的头罩内最好装有泡沫塑料内衬或防风罩,以防演唱者在演唱过程中出现口头“P、S”声,这些话筒是拿在手上使用的,要求牢固可靠带有开关,外形要美观,色调艳丽,能与整个房间相协调。一般可选国产话筒如北京797厂生产的CD1-2、CD1-3,上海飞乐电声总厂生产的CD-22,还可选专为“卡拉OK”设计的动圈式话筒如:CDK10l-l07系列,当然也可选用些进口的“卡拉OK”话筒。这些话筒的价格大多为一、二百元,完全能满足男女老少的演唱者的自欢自乐。

(3)选用话简,应买正规企业的产品,不要选一些由商家自己拼装的话筒。

四、动圈式话筒的使用与维修

1.使用动圈式话筒时,不能用手敲打话筒的头部,不能用嘴吹话筒的头部来检验是否有输出,这样容易碰断只有20~30μm的音圈引线,也容易使磁钢活动移位,使性能变坏。使用完毕,应放在干燥、无腐蚀的环境中。

2.如发现一只话筒没有输出,先检查各个连接部位的接触是否良好,如果都没问题,可把万用表拨至R×1档,用表棒反复接触话筒的输出插脚,若话筒发出“咔、咔”声,则表示话筒是好的,若无音则表示音圈断路。如果话传有阻抗匹配变压器,还要打开外壳,检查变压器初级到音圈的接线,次线与引出接线是否断路或短路。

3.经上述检查发现有音圈断路或音圈目与磁路相碰等现象,一般可更换一个话筒芯(在电讯器材商店里有售,价格约30元),也可送厂修理。应急使用时,可取一个头带式立体声耳机,用一个晶体管收音机上的输出变压器作阻抗变换,变压器的次级接耳机,初级接话筒的输出线,装入外壳就可以当话筒使用了。(周富发)