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傳聲器的特性及應(yīng)用介紹

電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2018-09-23 09:10 ? 次閱讀

1 傳聲器是電聲系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件

傳聲器是整個(gè)電聲系統(tǒng)( 包括擴(kuò)音系統(tǒng)和錄音系統(tǒng)) 的入口,如果聲音一開始受到污染,則無可救藥。

圖1貝爾發(fā)明的第一臺(tái)傳聲器。

有人對(duì)影響電聲系統(tǒng)重放音質(zhì)優(yōu)劣的各種因素作了比較, 認(rèn)為:放大器對(duì)音質(zhì)好壞的影響約占10~20% ;揚(yáng)聲器( 包括音箱) 對(duì)音質(zhì)的影響約占50~60% ;節(jié)目源( 特別指?jìng)髀暺? 對(duì)音質(zhì)的影響約占30~40%。對(duì)這個(gè)比例數(shù)字的見解見仁見智,但傳聲器( 及揚(yáng)聲器) 對(duì)音響系統(tǒng)重放音質(zhì)起關(guān)鍵性影響這一觀點(diǎn)是沒有分歧的。大多數(shù)音響愛好者包括專業(yè)人士,在實(shí)踐中都有如下的感受:兩臺(tái)功率相同而檔次稍有差異的放大器進(jìn)行對(duì)比試聽,對(duì)音質(zhì)差別的影響并不容易一下子就分辨出來;但拿兩只不同檔次的傳聲器請(qǐng)一名稍有音樂素養(yǎng)的歌手唱歌,進(jìn)行對(duì)比試聽,其差別就非常明顯,確有“立竿見影”的感覺。

2 傳聲器是電聲系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一

放大器、調(diào)音臺(tái)、處理設(shè)備等都是音響系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),在技術(shù)上也很復(fù)雜,但它們是屬于電信號(hào)輸入到電信號(hào)輸出的放大、處理等功能的電子器件,不牽涉到能量性質(zhì)的變換。隨著電子技術(shù)、電腦技術(shù)和DSP 技術(shù)的發(fā)展,這些設(shè)備的性能和技術(shù)指標(biāo)都得到飛速的發(fā)展與提高。而傳聲器( 還有揚(yáng)聲器) 則不同,它們是進(jìn)行電能和聲能相互變換的電聲器件。如傳聲器的任務(wù)是將聲能變成電能,這是不同性質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換,難度要大得多!因而成為電聲系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一。所謂“薄弱”,主要是指它的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如頻響、失真度和動(dòng)態(tài)范圍等都遠(yuǎn)低于其他電聲設(shè)備的指標(biāo)。如圖2(a),(b),(c) 分別列出典型的放大器、傳聲器和揚(yáng)聲器的頻響特性曲線,讀者一眼就能看出三者在頻率范圍和曲線的“平滑”程度等表現(xiàn)有多大差距!人們還注意到,傳聲器( 和揚(yáng)聲器) 的基本結(jié)構(gòu)在幾十年的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)尚未出現(xiàn)過脫胎換骨的變革,反過來,還有許多未知領(lǐng)域有待探索。例如:傳聲器( 和揚(yáng)聲器) 的各項(xiàng)客觀技術(shù)指標(biāo)與主觀聽感的關(guān)系?至今尚未有定論。

圖2典型的放大器、傳聲器和揚(yáng)聲器的頻響特性曲線。

近年中國頒布了一批有關(guān)傳聲器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)是傳聲器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗(yàn)的基本依據(jù)。但行內(nèi)比較一致的看法是:客觀技術(shù)指標(biāo)好的傳聲器,并不代表其主觀聽感一定很好;而客觀技術(shù)指標(biāo)差的傳聲器,其主觀聽感就不大可能很好。

電容傳聲器( 有線) 為例,最便宜的售價(jià)可以是幾角錢買一個(gè)( 不帶外殼),同樣可以用于開會(huì)發(fā)言、唱歌和樂器拾音;隨著“檔次”的升級(jí),價(jià)格可以是幾元、幾十元、幾百元( 屬中檔級(jí)) 到幾千元( 高檔級(jí))。

圖3 和圖4 中分別顯示著名歌唱家帕瓦洛蒂和莎拉布萊曼各自不同的兩場(chǎng)音樂會(huì)場(chǎng)景,兩人都不約而同地選用德國修普斯Schoeps CEM4UG 有線電容傳聲器,該傳聲器近期的國內(nèi)報(bào)價(jià)每套接近人民幣兩萬元。不同檔次的傳聲器在技術(shù)指標(biāo)中可以顯示出彼此之間的部分差別,但最根本的差別只有兩個(gè)字——“好聽”。

圖3帕瓦洛蒂音樂會(huì)場(chǎng)景。

圖4莎拉布萊曼音樂會(huì)場(chǎng)景之一。

3 傳聲器是具有鮮明風(fēng)格的電聲器件

不同品牌、不同型號(hào)的傳聲器具有鮮明的不同風(fēng)格、不同音色、不同氣質(zhì)和不同的適用對(duì)象。人們努力追求的“萬能”話筒至今尚未研制出來。很可惜,對(duì)正確選用傳聲器的重要性尚未被更多的家庭或單位的音響用戶、操作管理人員、有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)或老板甚至工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員所充分認(rèn)識(shí)。常見的誤區(qū)很多,如:花幾千甚至近萬元買回來的高檔卡拉OK 音響設(shè)備,卻配一只幾十元或百把元的雜牌傳聲器;有樂隊(duì)表演的劇場(chǎng)或多功能廳需要十多支傳聲器,卻清一色的購買同一種型號(hào),雖全都是質(zhì)優(yōu)價(jià)昂的SHURESM58,但它是專門適合人聲演唱用的“近講傳聲器”。手持SM58 并緊貼嘴邊唱歌和說話,聲音優(yōu)美動(dòng)聽;但如果用支架把SM58 放在舞臺(tái)前拾取合唱或樂器演奏,特別如古箏等聲音較輕的樂器,就很難發(fā)揮其最佳效果。由于SM58的靈敏度比專門用于合唱或樂器的傳聲器的靈敏度要稍低一些,當(dāng)與歌手或樂手距離較遠(yuǎn)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致聲音太小,如果勉強(qiáng)把調(diào)音臺(tái)推子推高則易引起嘯叫;如果把歌手與傳聲器之間的距離靠近,則只聽到靠近話筒的一個(gè)人或少數(shù)人( 或樂器) 的聲音,達(dá)不到合唱或合奏的效果。另一種相反的誤區(qū),拿一支價(jià)格昂貴的高檔電容樂器話筒用來唱卡拉OK,其后果往往令唱歌者抱怨:“沒有卡拉OK 的感覺”。

其原因是設(shè)計(jì)用于獨(dú)唱的動(dòng)圈人聲話筒對(duì)頻響特性作了專門的修飾,可以對(duì)人聲作一定的美化,且能掩蓋某些缺陷,因而適合卡拉OK 演唱。而高檔電容樂器話筒頻響特性十分平直且寬廣,這種“高保真”的特性會(huì)把缺乏專門訓(xùn)練的非專業(yè)歌手的所有發(fā)聲缺陷都暴露無遺。

為了使讀者對(duì)正確選用傳聲器的重要性有更深刻的印象,這里截取了幾張音樂會(huì)的視頻畫面,加了簡(jiǎn)單的說明。圖3 顯示帕瓦洛蒂和他的朋友們音樂會(huì)的場(chǎng)景。兩人同臺(tái)演出,帕瓦洛蒂是美聲唱法,選用Schoeps 電容傳聲器;而他的朋友是通俗唱法,雖在同一舞臺(tái)上卻另外選用一支動(dòng)圈傳聲器,這絕不是音樂會(huì)的音響師心血來潮或由于缺少了一只Schoeps,而是經(jīng)過精心的選擇和安排。

圖4 和圖5 是莎拉布萊曼的音樂會(huì)。圖4 顯示她獨(dú)唱古典曲目時(shí)選用支架固定的Schoeps 電容傳聲器,圖5 顯示音樂會(huì)下半場(chǎng)她獨(dú)唱通俗歌曲,專門換了一支手持動(dòng)圈傳聲器。

圖5莎拉布萊曼音樂會(huì)場(chǎng)景之二。

圖6架子鼓的拾音。

圖6 顯示一套架子鼓, 包括低音鼓、小軍鼓、通鼓和镲等,分別選用不同型號(hào)的傳聲器拾音。美國SHURE 公司推薦各樂器對(duì)應(yīng)傳聲器型號(hào)分別為:吊镲,SM81 ;踩镲,SM94 ;通鼓,SM98A ;鼓面,SM57 ;頭頂懸吊,VP88 ;大鼓,SM91A。



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