麦克风的工作原理

来源:网络 作者:时光不在我还在  更新 :2022-12-03 05:28

麦克风的工作原理

麦克风是由声音,这样变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理。声音是奇妙的东西。我们听到的各种不同声音,都是由我们周围空气的微小压差产生的。奇妙之处在于,空气能将这些压差如此完好、如此真实地传输相当长的距离。它是由金属隔膜连接到针上,这根针在一块金属箔上刮擦图案。当您朝着隔膜讲话时,产生的空气压差使隔膜运动,从而使针运动,针的运动被记录在金属箔上。随后,当您在金属箔上向回运行针时,在金属箔上刮擦产生的振动会使隔膜运动,将声音重现。这种纯粹的机械系统运行显示了空气中的振动能产生多么大的能量!所有现代的麦克风与最初的麦克风需要完成的事情都并无二致。只不过就是以电的方式,代替了机械方式。麦克风将空气中的变动压力波转化成变动电信号。有五种常用技术用来完成此项转化:内置麦克风是指设置在数码摄像机内的麦克风,用作拍摄录音之用。作为视频和音频的记录装置,数码摄像机的麦克风当然不能马虎。对于消费级的数码摄像机来说,很多麦克风都安装在机体里面,这样的好处是能节省空间,真正实现,消费数码摄像机方便的理念,但是这样一来,内置麦克风可能会在录音的同时录下机器的转动声音,这些噪音在后期制作中很容易分辨,却很难分离和去掉的。要解决这些噪音问题,有以下几个办法:选择录音功能强大的数码摄像机。在众多数码摄像机中,内置麦克风功能最多的要数松下的机型。松下内置的广域收音麦克风,在用远摄镜拍摄较远的人物时,较近的环境声都盖过了人物的声音,而松下公司给摄录机均加上ZoomMic功能,可以随镜头变焦,缩窄收音范围,减少杂声,是简单而实用的设备。收音方面亦有WindCut功能,可减少因风声过大引起的杂声。至于佳能、索尼和JVC的数码摄像机,虽然麦克风在收音性能上与松下并无大差异,但是也相对少了不少的特殊功能。以上提及的数码摄像机,都可以另外配置一个变焦麦克风,其功能和松下的内置麦克风一样,外置的麦克风有一点好处,就是可以避免录下机器转动的声音,外置麦上的隔风层,还能减少空气流过的声音。而对于专业的数码摄像机来说,通常使用的都是外置麦克风。专业麦克顾名思义是有别于普通民用麦克风。从功能大概主要分三类:第一,演出用麦克风,主要使用动圈麦克风和电容麦克风(主要根据使用场合和要求不同而选择)。第二,录音用麦克风,主要使用电容麦克风和铝带话筒,录音用电容话筒不包括驻极体麦克风。第三,会议用麦克风,主要使用驻极体和少量的动圈麦克。无线麦克风:麦克风其主要特点是音质好,不需要电源供给,但价格相对较高。另一类话筒是驻极体话筒。其特点是耐用,灵敏度较高,需要1.5~3V的电源供给,音质比同价位的动圈式话筒要差一些。但其价格相对较低,适合做播音麦克风。作为家用麦克风,最好选择动圈式,因为其音质比其他种类的要好一些,可以真实地再现人声,且不易在音量大的环境下与音响设备发生自激啸叫,损坏音箱中的高音扬声器。正品货通常包装精美,外观设计也很美观,话筒握在手中应有沉甸甸的感觉,手感舒适,丝网罩上应无毛刺,更不能损坏。话筒线上应有与话筒相一致的商标品牌。在选出自己比较满意的产品后,可用一台质量优越的进口高保真音响进行试机。试机时,将麦克风插入音响耳机插孔,将音量旋至最小,用随机的CD机或VCD机播放正版音乐带,音量开小一些,打开话筒开关,此时,你会发现麦克风成了一只小���扬声器,你可以用不同的话筒试验,选出音质最好的一种。最后再检查其工艺,即摇动咪头,不应松动,更不能与话筒脱离。接入功放的话筒插孔后,开关时话筒不应有“咔啦”声,按压开关不应有任何杂音出现。经过以上的精挑细选,麦克风均能通过的话,这样的麦克风无疑是优良的。电容式麦克风有两块金属极板,其中一块表面涂有驻极体薄膜(多数为聚全氟乙丙烯)并将其接地,另一极板接在场效应晶体管的栅极上,栅极与源极之间接有一个二极管。当驻极体膜片本身带有电荷,表面电荷地电量为Q,板极间地电容量为C,则在极头上产生地电压U=Q/C,当受到振动或受到气流地摩擦时,由于振动使两极板间的距离改变,即电容C改变,而电量Q不变,就会引起电压的变化,电压变化的大小,反映了外界声压的强弱,这种电压变化频率反映了外界声音的频率,这就是驻极体传声器地工作原理。电容式麦克风的膜片多采用聚全氟乙丙烯,其湿度性能好,产生的表面电荷多,受湿度影响小。由于这种传声器也是电容式结构,信号内阻很大,为了将声音产生的电压信号引出来并加以放大,其输出端也必须使用场效应晶体管。电容式麦克风的优点1、能将声音直接转换成电能讯号的最佳设计原理:电容式麦克风是利用导体间的电容充放电原理,以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压,以改变导体间的静电压直接转换成电能讯号,经由电子电路耦合获得实用的输出阻抗及灵敏度设计而成。2、能展现『原音重现』的特性:音响专家以追求『原音重现』为音响的最高境界!从麦克风的基本设计原理分析,不难发现电容式麦克风不仅靠精密的机构制造技术,而且结合复杂的电子电路,能直接将声音转换成电能讯号,先天上就具有极优越的特性,所以成为追求『原音重现』者的最佳选择。3、具有极为宽广的频率响应:振动膜是麦克风感应声音及转换为电能讯号的主要组件。振动膜的材质及机构设计,是决定麦克风音质的各项特性。由于电容式麦克风的振动膜可以采用极轻薄的材料制成,而且感应的音压,直接转换成音频讯号,所以频率响应低音可以延伸到10Hz以下的超低频,高音可以轻易的达到数十KHz的超音波,展现非常宽广的频率响应特性!4、具有超高灵敏度的特性:在振动膜上面因为没有音圈的负载,可以采用极为轻薄的设计,所以不但频率响应极为优越,而且具有绝佳的灵敏度,可以感应极微弱的声波,输出最清晰、细腻及精准的原音!5、快速的瞬时响应特性(TransientResponse)是先天上的赢家:振动膜除了决定麦克风的频率响应及灵敏度的特性外,对声波反应快慢的能力,即所谓「瞬时响应」特性,是影响麦克风音色的一个最重要因素。麦克风瞬时响应特性的快慢,决定于整个振动膜的轻重,振动膜越轻,反应速度就越快。电容式音头极为轻薄的振动膜,具有极快速的瞬时响应特性,能展现清晰、明亮而有劲的音色及精准的音像。尤其中、低音完全没有音染及『箱音』,高音细腻而清脆,是电容式最显著的音色特点。由下面的附图可明显看出电容式音头的瞬时响应特性远优于动圈式。6、具有超低触摸杂音(HandlingNoise)的特性,是音响专家最赞赏的特点:使用手握式麦克风时因与手掌接触产生的触摸杂音,让原音混杂了额外的噪音,对音质影响至巨,尤其对具有前置放大电路的无线麦克风更严重,所以触摸杂音成为评断麦克风优劣的重要项目。从物理现象探讨,鹅毛与铜板同样掉到地板上,鹅毛几乎听不到掉落的声音,而铜板就很大声,显示较���的材料比较重的撞击声小。同理,电容式麦克风的振动膜比较轻,先天上就具有『超低触摸杂音』的绝佳特点。7、具有耐摔与耐冲击的特性:使用麦克风难免因不慎掉落碰撞导致故障或异常。由于电容式音头是由较轻的塑料零件及坚固的轻金属外壳构成,掉落地面的撞击力较小,损坏的故障率较低。8、具有体积小、重量轻的独特优点:电容式麦克风因采用超薄的振动膜,具有体积小、重量轻、灵敏度高及频率响应优越的特点,所以能设计成超小型麦克风(俗称小蜜蜂)广泛的应用。9、最适合装配在无线麦克风上!电容式麦克风具有上述绝佳的特点,成为音响工程专家及演唱高手的最爱,而无线麦克风在舞台演唱或在家里唱卡拉OK,已经成为当今世界的趋势,无线麦克风因本身可以提供电容式音头所需的偏压,而拥有电容式麦克风的全部优点,成为数字音响时代,专业音响行家梦寐以求的最佳麦克风。

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