技术课堂 几种特殊类型传声器及应用

音频应用1

传声器，俗称话筒，是声频技术系统中的第一个环节，它的质量优劣和使用是否得当会直接影响到声音节目的质量一作为拾音的第一步，录音技术人员应对传声器的性能有充分的了解。下面介绍几种特殊类型的传声器：

无线传声器

无线传声器是将声频信号去调制一个载波，由天线辐射给附近接收机的传声器。由于摆脱了传声器电缆的限制，无线传声器的使用非常灵活，尤其对移动声源的拾取可以保持声音的一致性，给舞台表演或电视外景录音带来很大方便。

其使用米波和分波波段，采用调频制，具有抗干扰能力强、频率特性宽、失真度和噪声小、发射机效率高等优点：

工作频段低容易受到民用通信和调频广播的干扰，工作频段高其技术指标、可靠性和拾音精确度也高，但价格较贵。今天，大多数无线传声器工作在甚高频(VHF)的中间频段和超高频（UHF）的较低频段(例如150—216MHz、400—470MHz、900—950MHz)上，单只传声器的工作频点在这些频率范围内进行选择，接收机的频率范围与传声器相对应。

系统构成包括传声器头、发射机、接收机三个部分，厂家在提供无线传声器系统时有其预先设计好的常规组合，也可根据用户要求白行组合。现在接收部分多采用分集接收方式，最常用的就是双天线接收。两根天线是安装在同一个接收机上，天线的间距是固定的，但角度可以调整。在集群式多通路无线传声器系统里，两根天线是分开设立的，它们处在不同的位置上，所能控制的接收范围大大增加。

为了获得最佳接收效果，天线间至少相距一米。在演播室里录音时，6米以上的间距比较理想。

无线传声器的天线和接收机之间应做到阻抗匹配，大多数无线传声器系统都采用50欧姆天线，并且使用RG-58U的电缆。

专业级无线传声器一般装有压限器，当发射机与接收机之间的距离不断改变时，接收的声频音量能保持恒定一当同时使用多只无线传声器时，它们之间的频率间隔要大于1MHz。在可能的情况下，频率的间隔越大，越能避免频率干扰，有利于信号的接收。



纽扣传声器

纽扣传声器是一种小型传声器，义叫颈挂式、别针式、佩带式传声器。纽扣式传声器有动圈式和电容式的。这些传声器一般佩带在胸前，或者别在某些物体上以便于拾音。它们通常都是全指向性压力式的，并且具有特殊设计的防振装置，以减小传声器和传声器电缆与使用者衣服摩擦产生的噪声。

电容式纽扣传声器的小型化得益于驻极体技术的发展，由于不需给电容极板供电而使电路大大简化。这种传声器也分为有线和无线方式，在无线方式中由于集成电路的发展和应用，发射机也能做得很小，与纽扣式传声器头之间靠电缆连接，可以很方便地别在演员的腰间，很适合于舞台表演（歌剧、话剧、相声小品等）、电影电视同期等移动声源的拾音。

界面传声器

界面传声器也叫平板传声器、压力区域传声器(PZM)，它是将一小型压力式电容传声器的振膜朝下安装在一块声反射板上，使振膜处于“压力区域”内的传声器。“压力区域”是指反射板附近直达声和经反射板反射的反射声相位几乎相同的区域。

通常，界面传声器可以放置在地板、墙面、桌面或其它平面上，这时的地板、墙面、桌面或其他平面即成为传声器的一部分。

界面传声器与普通传声器相比，具有以下特点：

(1)频响宽而直，无梳状滤波器效应——由于它不存在直达声和反射声之间的相位干涉；

(2)灵敏度提高6dB-直达声与反射声同相相加；

(3)信噪比高——它具有高灵敏度和低本底噪声；

(4)声源移动时，音质不受影响——直达声与反射声路程相等，所以音质与声源的方向及高度无关；

(5)无轴外声染色——普通传声器的尺寸较大，当尺寸与轴向入射声波的波长可以相比拟时，作用在振膜上的声压将上升。但界面传声器的尺寸很小，所以不会产生声压上升现象。另外，由于从各方向进入传声器的声波都是经过一个小的径向对称细缝，所以没有轴外声染色；

(6)具有半球形指向性图形——界面传声器对从反射板上各方向来的声波具有相同的灵敏度。

(7)更好的临场感和空间感——界面传声器能高保真地拾取来自墙面、地面和天花板的反射声，清晰地反映出房间的尺寸和自然特性。它能保持瞬态声和延续声的自然特性，对自由声场和扩散声场的响应也完全相同，因而使听众有身临其境的感觉。

界面传声器的以上特点，使它适用于舞台演出的拾音，放在地板上的传声器不仅可以对整个舞台空间的声音有效拾取，还可以避免因使用传声器支架造成对电视画面的破坏。在桌面会议中，界面传声器的特点也为拾音带来许多方便。

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枪式传声器

枪式传声器实际上是一种超指向性传声器，其设计方法是在全指向性或单指向性传声器的振膜前面置一根长管，长管的侧面均等间隔地开有与管前端开口面积相等的许多开缝，形成进声孔，这些进声孔被一层声阻材料所覆盖。这样，可以使轴线上的声音不断地通过，而使靠近轴线外的声音按比例延时，从而导致声音的部分抵消，特别是高频段的抵消更为明显，以达到降低灵敏度的目的。其频率响应一般为30Hz～l0kHz，接收角度随频率而异。枪式传声器按管子长度分为长枪式和短枪式两种，长枪式比短枪式具有更尖锐的指向角以及更高的灵敏度。

枪式传声器的使用是为了在与声源相距较远时也能拾取到清晰的声音，除去周围的噪声以获得好的信噪比，常用于电影或电视节目的同期录音。

噪声抑制型动圈传声器

噪声抑制型动圈传声器也称为消噪声传声器，它是将传声器振膜机械地绷紧，使它在平面波声场中拾音时，对1kHz以下的频率，灵敏度有6dB/oct的衰减，因而它可以减弱对低频段中非常突出的杂散噪声的拾取。当距这种传声器很近距离(2—4cm)讲话时，传声器振膜处在球面波声场中，由于压差式传声器的近讲效应，使低频声按6dB/oct提升，从而获得平直的低频响应，同时抑制了噪声的拾取。

使用这种传声器在车内、机场等嘈杂环境中录语言时，可获得较清晰的讲话声。有的传声器频响还在1—3kHz的语言频段有所提升，可以得到更好的清晰度。



立体声传声器有两种：

其一为组合式立体声传声器。立体声传声器是专为立体声拾音而设计的传声器。原则上，对用于扬声器重放的立体声节目拾音用传声器没有什么特殊要求，但如果双声道录音要想在单声道重放时得到令人满意的效果，即获得良好的单声兼容的话，就最好使用“强度差立体声”方式来拾音；两声道之间没有时间差，而靠强度差来体现声源的方位。时间差方式会造成信号间干涉，不利于单声道重放，只有在两声道各信号成分电平相差6dB以上才能得到较好的效果。

组合式立体声传声器大部分是强度差型，即将两只单指向性传声器尽量靠近，一般是安装在垂直轴线的同一点上，使声波几乎同时作用于两只传声器振膜。将这两只传声器的组件装配好置于同一壳体内，就得到组合式立体声传声器。两只传声器之间的夹角可根据拾音情况进行调整，以得到所需的强度差。一般是将置于下方的膜片固定，上方的膜片可旋转。

有些立体声传声器设计成可变指向性，上下两个膜片的指向性都可通过旋钮进行选择，这样的传声器能组合出不同的拾音制式。上下膜片的指向性都可在全指向性、心形指向性、8字形指向性、超心形指向性之间进行转换。

其二为仿真头传声器。仿真头又称人工头，由木料或塑料模仿人头形状制成，它模仿人体器官具有耳壳、耳道、并在耳道末端鼓膜位置分别装有两只微型动圈式或电容式传声器，经声电转换后分别作为立体声系统的左右声道信号输出。

当使用高质量立体声耳机来听由仿真头拾取的信号时，听众会获得极好的临场感，犹如置身现场并处在仿真头拾音时所处的同一位置听音。当通过扬声器重放听音时，则类似于由放在仿真头同一位置的其他类型立体声传声器所拾取到的声场感觉，但在房间深度感上会有所区别。

仿真头通常放置在离声源稍远距离拾音。实验证明将仿真头的频率特性设计成在扩散声场比在自由声场平直一些时，能获得最好的效果。

应用仿真头拾音的缺点是容易产生头中和头前效应，即听音人不是感到声像在自己面前，而是在两耳连线上的头部内，或是在头部前额附近，因而感到不太自然。



接触型传声器

直接安装在乐器上拾取乐器振动的声音，比如贴在吉他或小提琴面板上用来拾取琴弦振动的电磁型接触传声器等。

抛物面传声器

抛物面传声器也叫集音器，它是将一全指向性传声器置于一抛物面的焦点处形成。由于抛物面的聚焦作用，使远处的声波经过聚焦被传声器拾取。这种传声器只对高声频的短波长声波效果明显，在低频时会失去作用，所以大多用于体育比赛或鸟声等环境中的远距离拾音。

水中传声器

用来拾取水中传播的声音，即拾取水压微振动中属于声音频带振动的部分。对水中环境和水中生物发出的声音进行拾取所使用的传声器就是水中传声器。采用能直接由振动产生电信号的压电型传声器，采用与水的声学特性相似的橡胶、有机塑料或以油为媒介的振膜来驱动。

在水中传播的不只是可听频带的声音，还可传播超声波频带的声音，例如，鲸鱼等动物在水中就是以发出超声波来彼此通信。现在已研制出能拾取几十千赫到一百千赫振动的水中传声器。