谈谈主要音频输入部件——麦克风的发展

吉米 · 发表于 2016-8-23

麦克风技术的发展与录音技术的发展是相辅相成无法分开的，因为麦克风作为声音的采集者，本身就是录音环节的一个不可缺少的分支。

一、回顾麦克风的发展史

首先来回顾一下麦克风的发展史，有人可能知道在爱迪生留声机中，那个受话器其实就是麦克风的雏形。麦克风是录音环节中负责收集声音的设备，在最初的机械录音中，麦克风（受话器）负责将声音信号转换为振膜的振动，并将这种振动传递给细针，以刻录锡箔。后来，磁性录音技术的崛起，麦克风也随之发展成为一种将声音信号转换为电信号的设备。

从物理结构上大致分为动圈麦克风和电容麦克风。其中，动圈式麦克风由振膜、永磁铁和线圈组成，声音带动振膜振动，振膜推动线圈在磁铁的磁场中上下运动，产生的电流即为声音信号；电容式麦克风由两片极板组成，一片固定，一片与振膜合在一起。声音信号推动振膜振动，两片极板之间的距离产生变化，之间的电容值随之变化，最后再将此值转换为电信号，最后得到声音信号。

麦克风的作用非常广泛，一切需要收录声音的场合中都缺不了它。除了专业的录音室，我们的生活里随处可见他的身影，各式的会议中，农村的广播里，可录式的随身听里，语音聊天室，UC唱歌等等。随着数码存储的兴起，各式便携设备中也多会整合这一功能，手机这一现代化最伟大的通讯工具中，也离不开麦克风的应用。当然麦克风最伟大的贡献还是在于：将乐队或歌者的声音最忠实的记录下来，让我们能随时随地的聆听，也让我们能永远的把它们保存下去。

二、话筒的主要技术特性

1、灵敏度：

在1KHz的频率下，0.1Pa规定声压从话筒正面0°主轴上输入时，话筒的输出端开路输出电压，单位为10mV/Pa。灵敏度与输出阻抗有关。有时以分贝表示，并规定10V/Pa为0dB，因话筒输出一般为毫伏级，所以，其灵敏度的分贝值始终为负值。

2、频响特性：话筒0°主轴上灵敏度随频率而变化的特性。要求有合适的频响范围，且该范围内的特性曲线要尽量平滑，以改善音质和抑制声反馈。同样的声压，而频率不同的声音施加在话筒上时的灵敏度就不一样，频响特性通常用通频带范围内的灵敏度相差的分贝数来表示。通频带范围愈宽，相差的分贝数愈少，表示话筒的频响特性愈好，也就是话筒的频率失真小。

3、指向性：

话筒对于不同方向来的声音灵敏度会有所不同，这称为话筒的方向性。方向性与频率有关，频率越高则指向性越强。为了保证音质，要求传声器在频响范围内应有比较一致的方向性。方向性用传声器正面0°方向和背面180°方向上的灵敏度的差值来表示，差值大于15dB者称为强方向性话筒。产品说明书上常常给出主要频率的方向极座标响应曲线图案，一般的类型有：单方向性“心形”；双方向性“8字型”；和无方向性“圆形”；以及单指向性“超心型”。话筒灵敏度的方向性是选择话筒的一项重要因素。有的话筒是单方向性的，有的则是全方向性的，也有一些是介于二者之间，其方向性是心形的。

全方向性话筒从各个方向拾取声音的性能一致。当说话者要来回走动时采用此类话筒较为合适，但在环境噪声大的条件下不宜采用。

心形指向话筒的灵敏度在水平方向呈心脏形，正面灵敏度最大侧面稍小，背面最小。这种话筒在多种扩音系统中都有优秀的表现。

单指向性话筒又称为超心形指向性话筒，它的指向性比心形话筒更尖锐，正面灵敏度极高，其它方向灵敏度急剧衰减，特别适用于高噪音的环境。

4、输出阻抗：

从话筒的引线两端看进去的话筒本身的阻抗称为输出阻抗。

目前常见的话筒有高阻抗与低阻抗之分。高阻抗的数值约1000～20000欧姆，它可直接和放大器相接；面低阻抗型为50～1000欧姆，要经过变压器匹配后，才能和放大器相接。高组抗的输出电压略高，但引线电容所起的旁路作用较大，使高频下降，同时也易受外界的电磁场干扰，所以，话筒引线不宜太长，一般以10～20米为宜。低阻抗输出无此缺陷，所以噪音水平较低，传声器引线可相应的加长，有的扩音设备所带的低阻抗传声器引线可达100米。如果距离更长，就应加前级放大器。

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