話筒設(shè)計(jì)測(cè)試教程

1、 話筒大學(xué)教程 話筒基礎(chǔ)知識(shí)正確選用話筒在買話筒之前,有必要先明確它能完成你想讓它做的工作。這意味著你必須明晰話筒是被設(shè)計(jì)成應(yīng)用于何種場(chǎng)合。沒有那只話筒可以滿足所有的應(yīng)用。不同的拾音指向,最大聲壓級(jí)承受能力,本底噪音都是在選擇過程中需要考慮的因素。每只話筒都有自己的主要應(yīng)用場(chǎng)合,有時(shí)可以在相關(guān)的應(yīng)用中被選擇。主要用于錄音棚,家庭錄音,現(xiàn)場(chǎng)錄音或大概都可以使用?這意味著用于特殊的樂器,聲源或多用途?需要可以固定在支架上,還是頭戴,或手持?你的預(yù)算有限嗎?但追求品質(zhì)永遠(yuǎn)都需要付出。你可以在不需要的功能上節(jié)省開支,但對(duì)大多數(shù)人來說保證品質(zhì)是他們所必須的?，F(xiàn)場(chǎng)拾音 vs. 錄音棚拾音這兩種環(huán)境的主要不

2、同不是聲源,而是周圍的環(huán)境。錄音棚是相對(duì)可以控制的環(huán)境,如果對(duì)錄音效果不滿意,可以再錄制一次。所以你對(duì)錄制結(jié)果的期望會(huì)非常高。就是沒有上限的清晰,高解析度,低噪音。為了對(duì)糟糕聲學(xué)環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)償,或在多樂器拾音的時(shí)候想要獲得較好的通道隔離度,指向性對(duì)于解析度和噪音非常重要?，F(xiàn)場(chǎng)拾音主要的問題是大量的,并且大聲的聲源。擴(kuò)聲音箱和返送音箱可能會(huì)發(fā)生回授,或者樂手的音箱聲音大于人聲或那些你想拾取的小聲樂器。現(xiàn)在拾音話筒一個(gè)主要的目標(biāo)是分離度,其次是良好的軸外響應(yīng)音色(從話筒側(cè)面和尾部拾取的聲音如果返送音箱和樂器音箱的音量在舞臺(tái)上可以控制的比較小,也許可以使用較少的單指向話筒獲得良好的透明度和清晰度。話筒

3、測(cè)試不要單獨(dú)測(cè)試某一只話筒。只要通過對(duì)比,你可以很容易聽出兩只話筒的不同。人對(duì)聲學(xué)特性的記憶一般只有幾秒種。你不可能記得上周測(cè)試的某款話筒的具體特性,必須要進(jìn)行A/B對(duì)比切換。可以用你的熟悉的話筒,與想要買的話筒做對(duì)比。對(duì)比它們軸內(nèi)響應(yīng)的音色對(duì)于錄音棚話筒,可以嘗試兩種不同的距離:30厘米,這是錄制人聲的常用距離;3厘米距離拾取大聲壓級(jí)音源,檢測(cè)話筒的動(dòng)態(tài)范圍。如果是單指向話筒,這個(gè)測(cè)試可以幫助檢查近講效應(yīng)和噴麥噪音。對(duì)于話筒測(cè)試,使用有挑戰(zhàn)性的聲源非常必要。試著測(cè)試鋼琴大量鍵位同時(shí)按下的聲音,這種叮當(dāng)嘈雜的聲音具有非常復(fù)雜的高頻,非常難重現(xiàn)。優(yōu)質(zhì)的話筒可以很好的重現(xiàn),品質(zhì)不好的話筒拾取的聲音

4、像是碎紙。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)話筒,應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行,放在PA音箱前面,指向舞臺(tái)的方向。話筒的擺放和正常情況一致。通常非常接近聲源,測(cè)試同時(shí)使用多只話筒。在現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲應(yīng)用,反饋前增益非常重要。所以測(cè)試對(duì)話筒加很大的增益,看看那只話筒首先發(fā)生嘯叫。比較它們軸外響應(yīng)的音色對(duì)于單指向話筒,你需要檢查軸外指向?qū)β曇舻囊种?。有多?qiáng)的抑制,對(duì)于音質(zhì)非常重要。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)拾音,一般需要盡可能強(qiáng)的軸外抑制。你只希望聽到聲源本身。但過強(qiáng)的軸外抑制會(huì)帶來非常不自然的聲音。動(dòng)圈話筒 vs. 電容話筒動(dòng)圈話筒,價(jià)格相對(duì)便宜,他的原理與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器正好相反(你也可以將揚(yáng)聲器當(dāng)動(dòng)圈話筒使用,但不要嘗試將動(dòng)圈話筒當(dāng)作揚(yáng)聲器使用。當(dāng)聲波使

5、金屬膜片振動(dòng)時(shí),連接在膜片上的線圈(叫做音圈隨著一起振動(dòng),音圈在永久磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng),其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流(電信號(hào)。動(dòng)圈話筒的構(gòu)造非常簡(jiǎn)單,這使得它們堅(jiān)固結(jié)實(shí),價(jià)格便宜,并且不需要額外的電源來供電。粗獷的結(jié)構(gòu)也使得動(dòng)圈話筒的解析度不高。很多時(shí)候被用在現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲,特別是人聲,鼓組和樂器音箱的拾取。單指向話筒vs.全指向話筒這篇文章向大家講述單指向與全指向的不同,讓大家對(duì)話筒擺位的概念更加清晰,澄清PA領(lǐng)域?qū)θ赶蛟捦驳钠?。串音很多音頻工程師害怕在多話筒拾取多聲源的情況下使用全指向話筒?！按簟苯?jīng)常會(huì)成為這時(shí)的口頭語(yǔ),他們甚至不會(huì)嘗試其他話筒而習(xí)慣性的選擇單指向話筒。心型話筒也許是正確的選擇,但全指

6、向話筒常常會(huì)有更好的表現(xiàn),因?yàn)樗泻芎玫穆曇羝焚|(zhì),較低的操作噪音、風(fēng)聲、噴口和較少的近講效應(yīng)。此外,DPA的全指向話筒的“串音”聽起來非常自然。串音只有在讓聲音變差的情況下才成為問題。如果從話筒拾取的串音聽起來很自然,那么會(huì)給錄音增加自然的堂音。DPA的話筒,無(wú)論是單指向還是全指向,在它們的拾音軸線之外都有非常平滑和自然的頻率響應(yīng)。這些話筒不僅在拾音軸線區(qū)域音質(zhì)好,在拾音軸線之外音質(zhì)也很好。通道隔離度如果你選擇全指向話筒,通道隔離度將低于單指向話筒,因?yàn)槿赶蛟捦彩叭碜运蟹较虻穆曇?。因?如果通道隔離度是錄音的首選要素,那么全指向話筒所呈現(xiàn)的直接聲和間接聲的比例將會(huì)不合適。如果選擇全指向話

7、筒,因?yàn)樗鼪]有單指向話筒的近講效應(yīng),所以我們應(yīng)該盡可能的將話筒靠近聲源。在一個(gè)自然聲場(chǎng)進(jìn)行錄音,串音是無(wú)法完全避免的。少量的串音會(huì)給樂器錄音帶來漂亮的“空氣”感。按照常規(guī),如果我們將心型話筒放在離聲源17厘米的位置,它所拾取的直接聲與間接聲的比例與全指向話筒10厘米的位置一樣。 不同種類的話筒,拾音距離與獲得相等直接聲與反射聲平衡度的關(guān)系。增益-反饋比在現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲領(lǐng)域使用全指向話筒需要好設(shè)備和有經(jīng)驗(yàn)的音響工程師。一般來說,用全指向話筒后,音響系統(tǒng)的增益反饋比可能會(huì)降低,不過聲反饋前增益受很多因素的影響。單指向與全指向的聲反饋特點(diǎn)也不一樣。單指向話筒的嘯叫在高頻上,而多數(shù)全指向話筒的反饋在較低的中

8、頻或低頻上。反饋形成的方式也不同,單指向話筒嘯叫往往在意想不到的情況下突然出現(xiàn),全指向話筒的嘯叫來得緩慢,經(jīng)常是從低頻的轟鳴聲開始。在舞臺(tái)上使用全指向可以帶來一些特殊的好處,讓你有可能去調(diào)整整個(gè)舞臺(tái)增益保持恒定的增益-反饋比。讓演員可以在舞臺(tái)上隨處走動(dòng),而不會(huì)突然進(jìn)入一個(gè)反饋區(qū)域。離軸聲染色心型話筒是最常用的單指向話筒,心型指向意味著在話筒正面130度的范圍屬于它的拾音角。話筒背面有最大30dB的聲隔離度,根據(jù)頻率的不同會(huì)不一樣。換句話說,心型話筒在拾音角度內(nèi)具有非常平滑的頻率曲線,但拾音角之外就不是這樣。事實(shí)上,一些單指向話筒的拾音角之外的頻率響應(yīng)缺陷明顯。這意味著從話筒側(cè)面和背面拾取的聲音

9、或多或少存在聲染色,術(shù)語(yǔ)稱為“幕布效應(yīng)”。盡管從側(cè)面和后面拾取的信號(hào)有所減弱,但還是會(huì)讓錄音變得的渾濁,不真實(shí)。請(qǐng)確認(rèn)你用的單指向話筒具有平滑的非拾音軸向頻率響應(yīng)。DPA心型話筒會(huì)用最干凈和最真實(shí)的方式很好的處理這個(gè)情況。 舉例:DPA 4011/12/21/22/23 的軸向和離軸響應(yīng)極性圖全指向話筒對(duì)360度的方向具有相同的靈敏度,但頻率越高,指向性越明顯。振膜越小,全指向性更強(qiáng)。 舉例:DPA 4007 全指向電容話筒極性圖單指向性話筒有幾種,例如心型,超心型,強(qiáng)指向,它們的不同之處在于對(duì)側(cè)面和后面的聲隔離度。 舉例:DPA 4011 心型指向話筒極性圖設(shè)計(jì)全指向話筒(壓力型傳感器在工作

10、原理上比單指向話筒(壓力梯度傳感器具有更簡(jiǎn)單的極頭結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單化導(dǎo)致了聲音更干凈、更大動(dòng)態(tài)和更平直的頻響。近講效應(yīng)我們可以通過近距離拾音來增加通道隔離度,這樣做的目的往往是為了防止“串音”。然而,當(dāng)我們選擇心型話筒用在這種場(chǎng)合的時(shí)候,會(huì)遇到一種損害音質(zhì)我的近講效應(yīng);當(dāng)話筒靠近聲源,低頻提升。串音減少了,低頻的轟隆聲增加了。當(dāng)你將單指向話筒靠近樂器,音色的中頻和高頻受到影響,不得不用均衡來調(diào)整音色的平衡。 4011心型電容話筒的近講效應(yīng)低頻響應(yīng)大多數(shù)全指向話筒具有極好的低頻響應(yīng),而且在30厘米的距離內(nèi)失真度低于單指向話筒。在聽音測(cè)試中,這個(gè)特點(diǎn)被描述為“低頻豐滿,溫暖”。如果換成單指向話筒,可能需

11、要用均衡器來彌補(bǔ)低頻的損失。風(fēng)和噗噗噪音氣流,噴口和手持噪音也是使用單指向話筒需要考慮的問題。單指向話筒對(duì)這些噪音敏感度大于全指向話筒,由于振膜的原因,單指向話筒對(duì)這些比較靈敏。單指向 vs. 全指向: 失真度失真度也是在全指向與單指向之間做出選擇的因素。單指向的失真度要比全指向明顯,這在大聲壓近距離拾音的時(shí)候非常重要。他們之間的失真度是明顯的,你可以比較一下話筒參數(shù)表中兩者THD之間的區(qū)別。如果要用單指向話筒,一定要選擇低失真,高h(yuǎn)eadroom的型號(hào)。結(jié)論通過上面的敘述,我們可以對(duì)近距離拾音話筒的選擇做出一個(gè)結(jié)論,請(qǐng)認(rèn)真考慮首選全指向話筒。我們強(qiáng)烈建議總是先試試全指向話筒,養(yǎng)成習(xí)慣。它聲音

12、自然,可以承受極高的聲壓級(jí),沒有近講效應(yīng),對(duì)風(fēng)和噴口都不靈敏。大振膜全指向話筒vs.小振膜全指向話筒在你選擇大振膜話筒與小振膜話筒之前,一定要了解兩者特性上的不同。話筒特性之間的比較與音箱不一樣。通過下面的表,你可以直觀的看到大振膜與小振膜話筒之間的不同 本底噪音大振膜話筒的本底噪音比小振膜低。因?yàn)樾≌衲ぴ捦驳恼衲っ娣e小,這導(dǎo)致振膜表明堅(jiān)硬,空氣分子沖擊振膜后會(huì)產(chǎn)生很多能量。是否可以錄制極高聲壓級(jí)信號(hào),是由振膜的靈敏度和面積決定的。大振膜 vs. 小振膜:表2 靈敏度大而易于振動(dòng)的振膜具有高靈敏度,反過來,小而堅(jiān)硬的振膜靈敏度低。大振膜膜片容易運(yùn)動(dòng),即使是比較低的聲壓級(jí),也可以輸出高電平。大振

13、膜 vs. 小振膜:表3 SPL承受能力:電容話筒SPL承受能力被下面兩個(gè)因素限制:1. 話筒頭,振膜與背板之間的距離和振膜的剛性硬度,一起決定了產(chǎn)生嚴(yán)重失真前振膜的運(yùn)動(dòng)范圍。2. 話筒前置放大器的電源供應(yīng)限制了話筒失真前的信號(hào)處理能力。 頻率響應(yīng)全指向話筒可以感應(yīng)聲壓的細(xì)微變化,大振膜和小振膜都是如此,理論上,拾取低頻的能力與其他頻率一樣。它的下限頻率由小排氣孔來設(shè)置,這個(gè)小孔用來防止由于環(huán)境氣壓變化時(shí)引起的振膜移位。根據(jù)排氣孔的尺寸(例如直徑,長(zhǎng)度,它起到了聲學(xué)低通濾波器的作用。上限頻率由受幾個(gè)因素影響,這些都和振膜的尺寸有關(guān)。1. 大振膜傾向于分散,不會(huì)真像活塞那樣運(yùn)動(dòng)。這一現(xiàn)象和揚(yáng)聲器

14、技術(shù)相似,這與揚(yáng)聲器用不同尺寸的單元重放不同的頻率是一個(gè)道理。2. 振膜的重量會(huì)衰減振膜的高頻位移。3. 話筒罩邊緣的衍射將限制極高頻的拾取能力。結(jié)論是大振膜話筒的頻率范圍比小振膜窄。下面的這個(gè)圖形顯示了頻率響應(yīng)之間的不同。大振膜 vs. 小振膜:表5 方向性特征當(dāng)話筒擺在聲場(chǎng)中,話筒本身也會(huì)影響聲音。這是由于話筒的各種因素產(chǎn)生的一種聲學(xué)現(xiàn)象,原因包括話筒頭的尺寸,如何擺位,話筒包含放大器的形狀和尺寸,連接頭和保護(hù)格柵的設(shè)計(jì)。所有平頭全指向話筒的方向性會(huì)隨頻率升高而增加。話筒前方的高頻聲波會(huì)被振膜表面反射,產(chǎn)生了聲音輸入與輸出間的聲壓。這個(gè)現(xiàn)象會(huì)在聲音波長(zhǎng)相當(dāng)于或小于振膜直徑時(shí)產(chǎn)生。振膜尺寸和

15、方向性的關(guān)系顯示入下圖。大振膜 vs. 小振膜:表6 總的來說,主要反映在高頻。大振膜話筒高頻的指向性強(qiáng),小振膜話筒高頻指向性弱。動(dòng)態(tài)范圍小振膜話筒的動(dòng)態(tài)范圍通常比大振膜話筒大。大振膜 vs. 小振膜:表7 結(jié)論不同的振膜尺寸各有優(yōu)劣,通過下面的表格,我們比較了小振膜,中型振膜,大振膜話筒的多項(xiàng)技術(shù)特性。大振膜 vs. 小振膜:表8 如何閱讀話筒的技術(shù)指標(biāo)當(dāng)你閱讀話筒技術(shù)指標(biāo)的時(shí)候,重要的是你要知道怎么去理解它們。在大部分的狀況下,技術(shù)指標(biāo)可以通過很多方法來得到。這篇文章就是要幫助大家了解這些技術(shù)指標(biāo)。從技術(shù)指標(biāo)里面你不能決定什么話筒的技術(shù)指標(biāo)可以證明它的電聲特性,卻不能表示話筒的音質(zhì)。舉個(gè)例

16、子,一個(gè)頻率響應(yīng)曲線可以如實(shí)的展現(xiàn)話筒將如何錄制正弦曲線頻率。但是無(wú)論如何詳細(xì)的,徹底的清晰的技術(shù)參數(shù)都不能展現(xiàn)實(shí)際的音質(zhì)。分貝(dB曲線多數(shù)的話筒技術(shù)指標(biāo)里最基礎(chǔ)的就是分貝單位。分貝曲線是一個(gè)對(duì)數(shù)曲線,等同于人耳在聲音的壓力下感到的變化曲線。此外,分貝的變化是很平穩(wěn)的,而且比以其他單位(帕,牛所標(biāo)注的壓力曲線的巨大數(shù)值更易理解。分貝是以一個(gè)特定的聲壓為參考的相對(duì)數(shù)值,通常將20微帕這人耳剛剛可以察覺的響度為參考,定義為0分貝。請(qǐng)注意,0分貝并不代表沒有一點(diǎn)聲音,這只是根據(jù)大多數(shù)人的耳朵對(duì)于聲音的察覺度而規(guī)定的一個(gè)數(shù)值。頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)曲線闡述了話筒將聲音的能量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的能力,并且不管信號(hào)

17、是保真的的還是錄入的時(shí)候被渲染的。注意不要誤把頻率范圍認(rèn)為是頻率響應(yīng)。話筒的頻率范圍,大多數(shù)情況下告訴你的是話筒錄音的頻段,但可能存在誤差。舉例:DPA 4006 全指向話筒頻率響應(yīng)頻率范圍:拾音軸向內(nèi):20Hz - 20kHz ±2dB頻率響應(yīng)曲線: 多條頻率響應(yīng)曲線許多專業(yè)設(shè)備的制造廠商總是提供多種頻率響應(yīng)曲線,這對(duì)于了解話筒在不同的聲場(chǎng)和不同的方向產(chǎn)生反應(yīng)是很有必要的。拾音軸內(nèi)響應(yīng)拾音軸內(nèi)響應(yīng)指的是話筒對(duì)來自振膜正面 (0°聲音的響應(yīng)。這項(xiàng)指標(biāo)會(huì)因?yàn)槭耙艟嚯x的不同而變化,例如單指向話筒的近講效應(yīng)就是一個(gè)例子。擴(kuò)散聲場(chǎng)頻響擴(kuò)散聲場(chǎng)頻響曲線闡述了話筒在高混響聲場(chǎng)的反應(yīng),在

18、這個(gè)音響環(huán)境里的聲音沒有準(zhǔn)確的方向。聲音的反射來自于墻面,地板,天花板等等,和直接聲一樣大,甚至更大,并且每個(gè)地方聲壓級(jí)都是一樣的。如果在這種情形選擇全指向話筒會(huì)非常有趣,因?yàn)樗鼈兛梢允叭÷晥?chǎng)所有的低頻頻段,擴(kuò)散聲場(chǎng)在頻率響應(yīng)上會(huì)對(duì)高頻進(jìn)行陡降式衰減。拾音軸向內(nèi)與離軸頻率響應(yīng),用DPA 4011心型指向話筒在30厘米處測(cè)量 離軸響應(yīng)離軸響應(yīng)可以展現(xiàn)來自話筒不同角度的聲音頻響曲線。當(dāng)你試驗(yàn)一支心型話筒的正面與其它角度拾音的差別是很有趣的一件事情。即使離軸響應(yīng)的電平衰減的厲害,但這條曲線是否平直非常重要,否則就會(huì)為拾音引入離軸聲染色。(幕布效應(yīng)極性響應(yīng)一個(gè)極性坐標(biāo)圖常用于展示中心頻率從不同的角度進(jìn)

19、入話筒的情況。坐標(biāo)圖可以展示話筒背面拾音頻率是均勻(或不均勻。舉例:4006 全指向電容話筒參考點(diǎn)一般用1KHz正弦波信號(hào)正對(duì)話筒振膜來得的圓周來定義。除非特別強(qiáng)調(diào),一般圓周之間按5dB計(jì)算。通過這樣的方法,你可以看出不同中心頻率的指向性,一般中心頻率點(diǎn)是5KHz,10kHz和20kHz。 響應(yīng)曲線必須平滑,對(duì)稱,這表示話筒沒有聲染。極端的波峰和凹陷都是話筒指向性不好的象征,不同中心頻率的響應(yīng)曲不應(yīng)該相互交叉。通過極性圖你可以了解到全指向話筒的高頻指向性通常比較強(qiáng)。(看最中間的那個(gè)圓圈等化噪音電平等化噪音電平(就是話筒的本底噪音,當(dāng)話筒在錄音的時(shí)候,自己也產(chǎn)生一些噪音。話筒本底噪音低是很重要的

20、,這意味著聲源聲壓小的時(shí)候聲音不至于被話筒本身的噪音淹沒。本底噪音與話筒的動(dòng)態(tài)范圍也有直接的關(guān)系。兩個(gè)常用的標(biāo)準(zhǔn)1. dB(A計(jì)權(quán),它表示人耳對(duì)錄音最大SPL(聲壓級(jí)的感知,尤其是對(duì)低頻部分不敏感。好的結(jié)果通常是在15dB(A以下。2. CCIR 468-1 計(jì)權(quán),與dB(A不同,在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下,25-30dB是一個(gè)不錯(cuò)的指標(biāo)。例如:DPA 4041-S 全指向電容話筒等化噪音電平 A計(jì)權(quán):最大值 7 dB(A re. 20 µPa等化噪音電平 CCIR 468-1:最大 19dB靈敏度靈敏度指的是話筒將聲壓轉(zhuǎn)化為電平的能力。高靈敏度話筒輸出高電平,不需要后級(jí)話放進(jìn)行過多的增益。高靈敏

21、度話筒用于微小聲音拾音的時(shí)候非常有用,話筒的高靈敏度讓后級(jí)不需要太多增益,從而保證了低噪音。根據(jù)IEC 268-4 標(biāo)準(zhǔn), 靈敏度的單位是mV,以每帕斯卡聲壓在1 千赫測(cè)得。靈敏度的單位是dB,以1V/Pa為測(cè)量條件,靈敏度為負(fù)數(shù)。一個(gè)嚴(yán)格的話筒廠商應(yīng)該提供靈敏度偏差,由于生產(chǎn)的原因,一般這個(gè)偏差在2個(gè)dB以內(nèi)。舉例:DPA 3506 4006 立體聲配對(duì)話筒靈敏度, nominal, ±2 dB:10 mV/Pa; -40 dB 參考. 1 V/Pa 無(wú)負(fù)載 (在 250Hz 最大差異 1 dBSPL 承受能力話筒的最大聲壓級(jí)承受能力是很多錄音中需要考慮的重要因素。一般音樂錄音的SPL峰值會(huì)比RMS值高20 dB。RMS顯示的是SPL平均值,不能顯示真實(shí)的SPL峰值。需要知道的