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[话筒] 这些麦克风灵敏度的冷知识,你知道多少?

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发表于 2009-10-25 | |阅读模式
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麦克风的灵敏度 ( Sensitivity ) 有几种解说的方式:* G- m1 g* u+ \" F
4 p5 K  e/ x4 _% a
麦克风灵敏度
5 E- ~3 x; E( K0 M5 ?6 o  @
; h0 O, }0 S! P1.dBV per microbar:
8 E: r. b  Q! `) o0 [在 74 dB ( dBSPL;Decibel - Sound Pressure Level ) 的音压电平位准下量测开路 ( Open Circuit ) 的麦克风,( 记得大 V 吗?那是建立于1V之下 )。" |* E# ~& \: t
3 s8 B' Q) D' F! E# a* U) {
2.mV / Pa:
4 E" j: a) N# B& n" ?( _在 94 dB 的音压电平位准下量测开路的麦克风,取得的毫伏特 ( millivolt, 1 × 10 - 3 )。( n! t, |3 m8 F3 i& v6 ?7 l

, G6 e2 }" v3 _) y: ^3.dBm / 10 dynes / cm2:
3 @' {2 t! n; v& C6 }在 94 dB 的音压电平位准下,被量测的麦克风是匹配在个特定的阻抗;dB 数低于 1 毫瓦特( milliwatt, 1 × 10 - 3 )。2 n  j7 g  m2 K8 d
% j" {4 d4 L; J4 x: W% i$ l) P
4.dBm, EIA Rating:2 u2 i. |. i' J8 I7 Z0 T$ T
在 0 dB 的音压电平位准下,被量测的麦克风是匹配在个特定的阻抗;dB 数低于 1 毫瓦特 ( milliwatt, 1 × 10 - 3 )。
' y8 ~* ^2 z  c5 `  l
  G: t' x$ I' r以下有几种不同的方式,而却同样的是表达灵敏度:7 i8 e6 l0 P  C* n

4 [6 y( [* b$ J! D1、开路灵敏度 ( Open Circuit Sensitivity ):-60 dBV / μbar;这-60 dB 的另一种说法是,可认定能变换或相当于每μbar ( Microbar ) 1 伏特。
0 Y: ^) `5 g" c9 K这意思是:当麦克风是连接在开路状态 ( 测量用的仪器设备之输入阻抗比麦克风的输出阻抗值大于7 倍的值 ),而且是在 1 μbar ( 74 dBSPL ) 的音压电平位准环境下;它产生了的 -60 dBV ( 1 mV ) 的输出电压,也就是 74 dB 的音压电平位准使麦克风产生了 -60 dBV ( 1 mV ) 的输出电压。
( y/ A7 F) I7 s& w+ K, ~! Y( P; Y* Q0 ]+ U
2、开路灵敏度 ( Open Circuit Sensitivity):10 mV / Pa ( 每 Pascal 为 10 millivolts )。: c/ ^' t8 W5 o8 H* f; _* z* c
这意思是:这麦克风是在没有负载的状况下,施以 1 Pascal ( 94 dBSPL ) 的情况;能制造产生10 millivolts 的输出。也就是麦克风是在 94 dBSPL 的音压电平位准下产生 10 millivolts ( -40 dBV )的输出。, W: ?  ]2 y, ~) w- |4 p. w
" P1 v' h# M$ L/ Q. ~- @4 t& e' ~
3、开路灵敏度 ( Open Circuit Sensitivity ):-40 dBV / Pa ( -40 dB 相当于 1 Volt )。
" l  \" p: b6 d* I* Q" P这麦克风在没有负载的情况下能制造产生 -40 dBV 的输出。这麦克风在 1 Pascal ( 94 dBSPL ) 的状况下而又没有负载的情况下,能制造产生 -40 dBV 的输出。也就是麦克风是在 94 dBSPL 的音压电平位准下能制造产生 -40 dBV 的输出。
0 F8 D+ u, ]0 u& P4 j  P. {) t2 p9 l1 d! U6 d$ f4 t6 {
4、功率灵敏度 ( Power Sensitivity ):-38 dBm per 10 dynes / cm2 ( 每 10 dynes / cm2 -38 dBm )。
! j0 b+ L& S( L. \当麦克风是连接在个对等的输入阻抗时;这是有负载的情况下。6 ]* U" G$ w- z# S6 B+ F8 G/ |
述说在个每平方公分 10 达因「 94 dBSPL 」时,能制造产生出 -38 dB 的输出;这能认定可变换为「 相当于 」1 毫瓦特。这也是述说 94 dB的音压电平位准能制造产生出 -38 dBm的输出。" [4 x; p7 P, O" ?) c  {
% f- E) z) I# N
5、EIA灵敏度 ( Electronic Industries Association U.S.A. Sensitivity ):-132 dBm 1 milliwatt。
+ `. L- h$ C' ]' d5 J6 L这 EIA ( 美国电子工业协会 ) 是公认正确的而公推采用的比值规格。对个麦克风的输出经由个匹配的负载在授予特定的音压电平位准;这特定的音压电平位准为 0 dBSPL。
9 O, Y8 A5 u% @# H" nSPL + dBm ( EIA ) = 经由个匹配的负载所输出的 dBm。# K/ q5 F  G9 l3 K4 D* y/ t9 }
所有等值的灵敏度规格如下:-60 dB 1 V / μbar = 10 mV / Pa = -40 dB 1V / Pa = -38 dBm / 10 dynes / cm2 = -132 dBm EIA。1 O- o( C/ D0 \! ?# _, t6 \
7 K) k( p+ ?. U8 T
批注:, R; V. l1 l. h2 I
dBV:以一般人声大小的 74 dBSPL 的音压电平位准为参考标准,这等于 1 microbar ( 1 μbar )的压力到麦克风,然后变换出1 Volt的讯号电压输出。
# ]) e$ t9 F" S% l
' I( H$ }4 w" d* ^* z6 V+ V在压力学说上:
. t& i& C0 O2 Q* lmilli = m ( 毫 ) 为 10 - 3 = 0.001,则 1 millibar ( 毫巴 ) = 0.001 bar。
. y# F! J- f, ]) Z0 A; Imicro = μ ( 微 ) 为 10 - 6 = 0.000001,则 1 microbar ( 微巴 ) = 0.000001 bar。! b+ L/ [4 |* n: Q7 H6 t* e
9 T7 p- J& p9 z3 e
Pascal 中文为「 巴斯噶 」物理学的名词,以人名命名全名为 Blaise Pascal 1623 ~ 1662,其为法国数学家、物理学家、及哲学家。他早年以水银柱测验大气压力,发现距海平面愈高气压愈小,而这差异可由水银柱生降的高度得知,即是为巴斯噶原理。
* F  e( N5 G: `! {
$ n' z3 f3 m: j! d8 G; ]巴斯噶原理:施压力于限界之液体的任何部分,则其压力对于液内的各部分都一样传达而无增减。即限界液体之一部分受压力作用时,其它部分亦必受强度相同之压力作用。以巴斯噶发现故以其名命名,是为巴斯噶原理。+ W8 B; _* {, n" D6 u
2 o" o" {8 B8 p
Dyne 中文为「 达因 」,又简称「 达 」,不过较少使用。达因为物理学的名词,以人名命名。是在 CGS 制 ( centimeter - gramme - second ) 中的单位。其为计「 力 」之绝对单位。作用于 1 公克质量的力,能使此质量得到每秒 1 公分 ( Centimeter;厘米 ) 之加速度者即称为「 1达因 」。
- G0 P& [. n% q) O+ `8 I5 }, Q; `# Q6 A' `
重力单位的 1 公克之力等于 980 达因。它之所以在物理学中有地位,主要是因为「 小 」,等于使 1 公克之质量产生 1 公分 / 秒 2 加速度的力,又 1 达因等于 0.00001 牛顿。) H% M% V  ^7 `7 Y4 f6 }# d
1 N# v- E0 u3 f. U9 z
达因公分 ( dyne centimeter ) 为物理学的名词,为计「 功 」之绝对单位,又通称为「 尔格 」。尔格 ( Erg ) 旧称为「 厄格 」,为物理学的名词,是计「 功 」之绝对单位。以 1 达因之力作用于物体,其使作用点移动 1 公分,以之为功之绝对单位并称之为尔格。在实用上常以尔格之 107 倍为功之绝对单位,又通称为「 焦耳 」。焦耳(Joule)为物理学的名词,由焦耳其人的名命名。  N6 m( |% \5 F# ^' h5 a
- |6 [2 l8 Y4 J" _1 G
焦耳在实用上是计「 功 」或「 能 」之绝对单位。通例以 10,000,000 尔格为 1 焦耳。, r: x& d$ _" p0 X1 ]1 ?# {+ ]
3 \- m* h( k5 b* Y
在功的学说上,受 1 牛顿的力,其作用点沿力的方向移动 1 公尺所作的功。- Z& Y, `* N3 _+ [. k4 o+ o9 Y
- I3 J5 }. a- K0 j2 z1 x/ C4 P) ?# U
0 dB = 0.000,2 microbar ( 20 - 4 ) = 0.000,2 dyne / cm2 ( 20 - 4 ) = 0.000,02 newton / m2 ( 20 - 5 )= 0.000,000,000,002 watts / m2 ( 20 - 12 ),因此 1 microbar = 1 dyne / cm2 = 0.1 newton / m2,或 10 microbar =10 dyne / cm2 = 1 newton / m2。. t: ~* m8 p6 y: u
4 g) L. C5 o2 z% Y/ y5 f
麦克风灵敏度' t$ J: ^- a( s1 J3 q- L( D& A

7 V- v1 ^2 I, J6 @ 20151111111757_9140.jpg
0 i5 Z6 w# \! G% E% a; K. `) P6 e6 h! j7 m
上述的数据是告诉各位一支麦克风的测定数据规矩,以及这些科学的宣告,后人是怎么的来应用,从一支昂贵好质量的麦克风产品,他们就很敢将所得的数据公布于规格表内。笔者能简记的与应用在工作现场里的是,发音体对着音头,距离约 20 公分所能感应的音压多寡就是其灵敏度值,最简单的解释就是在麦克风的附文里,如果标示是这么写的:2 ?) Y) x3 h' a8 ~
( Q% l% q4 Z0 V! M% `
Sensitvity ( 1000 Hz Opne Circuit Voltage )- }% N( r* u; v/ ^' Z9 ~5 S" f* @% F
- 54 dBV / Pa ( 1.85 mV )
: c: e9 A3 V1 k1 Pa = 94 dB SPL
, [+ l8 T  y0 m% M8 u- p1 t5 q150Ω
( s' f5 T' \; U0 s+ S! }% i$ _/ j8 o$ i
什么数字、什么参考数据都别管,看那负值的灵敏度数据 - 54 dB,如果你以数学去求出来这个值,那将是非常非常微小的一个电压值,不足使用,所以你必须借由混音平台上所附与的麦克风增益放大器 ( Gain or Trim ) 将其调整至 + 45 dB 的位置处,你将得到接近匹配的麦克风放大值,这样子的做法也许不是最标准,不过现场应用的时候,它将快速的使你 Vocal 麦克风设定上得到最快的定位时间!当电平位置就序后,再依应用特性是否 Low cut 或是等化修补等。
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 楼主| 发表于 2009-10-25 |
另外一件必须说明的,以基本的物理观念建立下,很多人容易误解一件事情,那就是两支麦克风在做比较时,当在同一 channel 上,及同一增益的数据下,某一支麦克风输出比较大声时,就认定那一支麦克风比较好!然而,阻抗高低也会影响麦克风定位输出大小,唯其并非绝定麦克风优劣。+ u; x+ d: ?2 ?: i

! W2 h  p4 U- B# {. ?3 O规麦克风规格表内都会划出频率响应的图,它们会告诉你在所谓标准距离下,其收音的频率响应如何,在多少距离或角度亦或如何,可别小看它的标示,咱们拿那每家都有的 Shure Beta-52 大鼓麦克风来解说,如果你把麦克风置于大鼓内 3mm ,这意味贴鼓皮很近很近,告诉你,那是不可能的!大鼓一踩,鼓皮早把麦克风弹掉了!2 v4 ~3 d% ~9 z& {

6 f6 a! o" v1 J9 C+ B仔细想一下,一般与鼓皮间距有 10 公分之多,ok你看那曲线,6公分的位置低频的响应是如何,也因此在主喇叭系统调整完大鼓,你还需要那超低音的帮忙来扬升这大鼓低频气氛,你可以利用 EQ 来补偿啊!是的,然而是有限的,如果补偿到外场的声音是满意的,那么当你使用耳机或是侧录下来的声音,那绝对很好笑,另外更严重的是调整过多的频率范围,那将使得功率放大器提早用掉那珍贵的 Head Room 那么扩大器很早就满载了。又你降低现场音压来保护它,则会使得整体放送音压不足,利害吧,一个大鼓竟然可以把你整得死死的!
" C; N& j9 {+ i; \8 V& `1 h9 Z5 g2 _1 Q: d9 A. W
接下来是在那标示距离下,其突出3 ~ 4 KHz 频域数值几乎不变,所以在你尚未调整 EQ时,你就可得到那比较明亮的鼓皮脆声,我们再看另外一张图,可以看到它标示了几个频点,别管那美美的指向特性,请看那些开始长尾巴的频域,它主要是告诉我们频率愈高,则尾巴就愈宽愈长!那么若刚巧大鼓正前方安排了 Guitar 乐器的音箱时,将会造串音内容改变了一些原有的音质调整,这是不应该发生的,是要避开的。# ^, ~- @& B6 v$ Z6 y
麦克风的种类大至上可分为4种常用的型态。
7 s! `" \. Z& S8 r  o( t1.Omnidirectional polar pattern(全指向)* R2 f( R8 ^. N, C. i# D* A
2.Bidirectional polar pattern(双指向,又名8字收音)
/ Z% G% Q4 h2 @7 B4 ?: ~" g3.Unidirectional or cardiod polar pattern(单指向,或心型指向)。
  p- m0 e' [& L7 _# F: [9 l1 `, x3 n8 s4.Supercardiod polar pattern(超心型指向)。' r5 v$ Z- C8 ?7 g8 N
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