傳聲器的五大主要技術(shù)指標(biāo)分析

傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)包括傳聲器的輸出阻抗、靈敏度、頻率響應(yīng)、順態(tài)響應(yīng)、動(dòng)態(tài)范圍等。

輸出阻抗(outputimpedance)

輸出阻抗又叫源阻抗，用來(lái)表明一個(gè)信號(hào)源對(duì)下級(jí)負(fù)載(輸入阻抗)呈現(xiàn)的信號(hào)提供能力。傳聲器的輸出阻抗通常用1kHz信號(hào)測(cè)得，它是傳聲器對(duì)1kHz信號(hào)的交流內(nèi)阻，以(Ω)為單位。源阻抗在150～600Ω之間的傳聲器是低阻抗型的;在1kΩ～5kΩ之間是中阻抗型的;在25kΩ～150kΩ之間是高阻抗型的。過(guò)去，高阻抗傳聲器用起來(lái)較便宜，因?yàn)殡娮庸芊糯笃鞯妮斎胱杩购芨?，在使用低阻抗傳聲器時(shí)，電子管放大器需要較貴的輸入變壓器。應(yīng)注意的是，所有的電動(dòng)式傳聲器都是低阻抗器件，那些有高阻抗輸出的電動(dòng)式傳聲器使用一個(gè)內(nèi)置阻抗升高變換器。高阻抗傳聲器的缺點(diǎn)是它們的高阻抗電纜線容易拾取到靜電噪聲，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)和熒光燈等引起的噪聲，這就是要求使用帶屏蔽的電纜。另外，圍繞屏蔽的導(dǎo)體會(huì)形成一個(gè)電容器，它實(shí)際上是跨接在傳聲器的輸出上。當(dāng)電纜的長(zhǎng)度增加時(shí)，電容量就變大，直到6至8米長(zhǎng)時(shí)，電容量開(kāi)始短路掉由傳聲器拾取的許多高頻信號(hào)。因此，使用高阻抗傳聲器應(yīng)避免用長(zhǎng)電纜來(lái)連接，這種限制有時(shí)會(huì)給錄音帶來(lái)不便。

極低阻抗(50Ω)傳聲器的優(yōu)點(diǎn)是它的連接線對(duì)于拾取靜電噪聲不敏感，但是，它對(duì)于拾取交流電源線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)所感應(yīng)的噪聲又是頗為敏感的，這種交流聲的拾取可通過(guò)使用雙紐絞線對(duì)來(lái)消除，因?yàn)榧~絞線對(duì)于電磁感應(yīng)昌盛的電流方向相反，在調(diào)音臺(tái)的傳聲器平衡輸入端上互相抵消。

150到250Ω的傳聲器信號(hào)損失低，可使用長(zhǎng)到數(shù)百米的電纜線。他們比50Ω的線路較不易拾取到電磁感應(yīng)，但對(duì)經(jīng)典噪聲的拾取相對(duì)明顯，因此，使用紐絞線對(duì)電纜，并采用平衡信號(hào)線而獲得最低的噪聲。在這樣的線路內(nèi)，兩條線運(yùn)載信號(hào)，而屏蔽線接地，其工作原理是在兩條導(dǎo)線中聲頻信號(hào)的交變電流極性是相反的。而任何靜電的或電磁的拾音會(huì)同時(shí)以同極性感應(yīng)在相關(guān)的兩條導(dǎo)線中。輸入變壓器或平衡放大器只對(duì)兩條導(dǎo)線間的差電壓起響應(yīng)，結(jié)果是感應(yīng)的信號(hào)互相抵消，而聲頻信號(hào)不受影響。大多數(shù)錄音棚中所用的傳聲器線是200Ω的平衡線，屏蔽線只在前置放大器端和傳聲器手柄上接地。由于采用電壓匹配的連接方式，即襖求負(fù)載的輸入阻抗高于傳聲器輸出阻抗的5倍以上，因而負(fù)載阻抗大多為1kΩ。另外，高阻抗傳聲器使用的是不平衡電路，由一條信號(hào)線向負(fù)載提供正電勢(shì)，而第二條線屏蔽線用來(lái)完成信號(hào)的回流電路。

靈敏度(sensitivity)

靈敏度表示傳聲器的聲電轉(zhuǎn)換效率。它是指在自由聲場(chǎng)中，當(dāng)向傳聲器施加一個(gè)聲壓為0。1Pa的聲信號(hào)時(shí)，傳聲器的開(kāi)路輸出電壓。從靈敏度可看出將傳聲器拾取的信號(hào)電平提升到線路電平所于要的放大量。這個(gè)值也使錄音師容易判斷兩個(gè)傳聲器輸出電平的差異，在相同聲壓級(jí)的激勵(lì)下，具有較高靈敏度的傳聲器比較低靈敏度的傳聲器產(chǎn)生的輸出電壓大。一般情況下，電容式傳聲器比電動(dòng)式傳聲器的靈敏度高，高阻抗傳聲器比低阻抗傳聲器的靈敏度高。

采用靈敏度高的傳聲器拾音，可以對(duì)較低聲壓級(jí)的聲音獲得較高的信噪比，有利于改善聲音質(zhì)量，但對(duì)于拾取大動(dòng)態(tài)大聲壓級(jí)的聲音就容易產(chǎn)生失真。

靈敏度高的傳聲器由利于反映出聲源的種種細(xì)節(jié)，但同時(shí)也容易拾取到更多的噪聲。在音色上兩者的效果也不相同。靈敏度高的音色較明亮，色彩性強(qiáng)，靈敏度低的音色較暗，但有時(shí)也會(huì)使音色柔和，帶來(lái)良好的溫暖感。

靈敏度與聲波入射角的關(guān)系反映出傳聲器的指向性。全指向性傳聲器對(duì)各個(gè)方向的聲波靈敏度相同，8字形指向性傳聲器對(duì)主軸上的聲音最為敏感，心形，超心形，銳心形指向性傳聲器對(duì)主軸正前方聲音最敏感，對(duì)主軸后方的聲音有所抑制。傳聲器拾取信號(hào)的前后軸響應(yīng)比叫做傳聲器的前后比。用分貝來(lái)表示。

頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)指?jìng)髀暺黛`敏度隨頻率變化的特征，即對(duì)于恒定的不同頻率輸入信號(hào)傳聲器輸出電壓的大小。頻率響應(yīng)的范圍使指?jìng)髀暺髡９ぷ鞯念l帶寬度，又叫帶寬。一只傳聲器的頻率響應(yīng)可以設(shè)計(jì)成平直的，也可根據(jù)需要對(duì)高，中，低頻又適當(dāng)?shù)奶嵘蛩p，傳聲器的頻率響應(yīng)與測(cè)量的角度又關(guān)，即對(duì)不同角度輸入信號(hào)頻率響應(yīng)不同。下圖示出了某種全指向性，心形指向性和8字形指向性傳聲器在不同角度下測(cè)量到的頻率響應(yīng)曲線。

瞬態(tài)響應(yīng)(transientresponse)

瞬態(tài)響應(yīng)是指?jìng)髀暺鞯妮敵鲭妷焊S輸入聲壓級(jí)急劇變化的能力，是傳聲器振膜對(duì)聲波波形反映快慢的量度，該響應(yīng)能體現(xiàn)出不同的音色。電容式傳聲器的振動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量小，對(duì)聲波的機(jī)械阻抗小，瞬態(tài)響應(yīng)好，音色清晰明亮。電動(dòng)式傳聲器的振膜刻可以做的很大，再加上線圈和芯體，質(zhì)量往往教大，對(duì)聲波的響應(yīng)就慢，因而得到的聲音較粗實(shí)。相比之下，鋁帶傳聲器的振膜輕的多。同異類形傳聲器振膜的大小也對(duì)瞬態(tài)響應(yīng)有影響。大膜片傳聲器的瞬態(tài)影響劣于小膜片傳聲器，聲音解析力因而不如小膜片傳聲器。

動(dòng)態(tài)范圍(dynamicrange)

傳聲器的動(dòng)態(tài)范圍上限由拾音系統(tǒng)(傳聲器與前置放大器)的失真容許值決定，下限由拾音系統(tǒng)的噪聲電平?jīng)Q定。

對(duì)電動(dòng)式(包括動(dòng)圈式和鋁帶式)傳聲器來(lái)說(shuō)，當(dāng)激勵(lì)聲壓很高時(shí)，動(dòng)圈或鋁帶的振動(dòng)已到達(dá)磁路的非線性區(qū)域，因而產(chǎn)生非線性畸變。對(duì)電容式傳聲器來(lái)說(shuō)，由于電容極頭后面緊跟著內(nèi)裝的前置放大器，因而非線性畸變往往是由于前置放大器的過(guò)載而引起的。傳聲器的失真通常以諧波失真系數(shù)1%為容許上限，也就是說(shuō)，以傳聲器產(chǎn)生1%的諧波畸變時(shí)的輸入聲級(jí)，為最大容許聲壓級(jí)。就失真而言，動(dòng)圈傳聲器是一種極結(jié)實(shí)的傳聲器，經(jīng)常能達(dá)140dB的總動(dòng)態(tài)范圍。其對(duì)于高聲壓級(jí)和強(qiáng)振動(dòng)的承受能力遠(yuǎn)大于電容傳聲器，因而常用于高聲壓級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)演出。

近講效應(yīng)

聲源在空間某點(diǎn)所產(chǎn)生的聲壓與該點(diǎn)與聲源的距離成正比關(guān)系，因而距離聲源越近，聲壓的變化量就越大。當(dāng)傳聲器距聲源很近進(jìn)行拾音時(shí)，振膜處在球面聲場(chǎng)中，對(duì)壓差式或復(fù)合式聲波接收方式而言，到達(dá)振膜兩表面的聲波除了相位差之外還有振幅差。對(duì)于低頻段信號(hào)，其相位差很小，振幅差起主要作用，音而受距離影響較大，表現(xiàn)為近距離拾音低頻提升，且隨著距離的減小提升越為明顯。在高頻段，相位差的影響較大，因而近距離拾音對(duì)高頻沒(méi)有影響。

這種由于近距離拾音而造成的壓差式或復(fù)合式聲波接收方式的方向性傳聲器低頻提升現(xiàn)象，叫“近講效應(yīng)”，低于200Hz的頻率所受的影響比較嚴(yán)重。

另外，該效應(yīng)對(duì)壓差式聲波接收方式的9字形指向性傳聲器比對(duì)復(fù)合式聲波接收方式的心形指向性傳聲器而言，低頻提升更為顯著。

在實(shí)際錄音中，近講效應(yīng)所引起的低頻提升會(huì)使得聲音的清晰度降低，尤其是在語(yǔ)言錄音中，為了避免低音過(guò)重，有些傳聲器上有低頻滾降濾波器開(kāi)關(guān)，可衰減由近講效應(yīng)產(chǎn)生的低頻聲，以恢復(fù)平坦，自然的聲音平衡。另一方面，有些歌唱演員也利用近講效應(yīng)提升低頻聲的比重，以求得歌聲的溫暖并使聲音更為飽滿，因而故意靠近傳聲器拾音。

幻象電源

電容傳聲器工作時(shí)，需要給極板加直流極化電壓。幻象電源，時(shí)指使用傳輸聲頻信號(hào)的電纜來(lái)傳輸直流極化電源的供電方式。其在同一跟電纜里既包括有聲頻信號(hào)電壓，又有直流電源電壓?；孟蠊╇姷膽?yīng)用使錄音師無(wú)須為每個(gè)電容傳聲器單獨(dú)配備電源，并且該供電不會(huì)對(duì)同一條通路上的其他傳聲器如電動(dòng)式傳聲器產(chǎn)生影響。