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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 18:56:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
麦克风的灵敏度 ( Sensitivity ) 有几种解说的方式:
7 L8 v4 E( a  y5 {# S+ h% a3 p: R. p* v
麦克风灵敏度$ k/ y$ K9 p8 i: T
: D/ w  g0 {8 G- A7 k5 @+ \7 j
1.dBV per microbar:: V4 ^) Q/ v  o0 p  ^/ N" [2 z
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 )。: ?% P( u3 Q9 }+ y8 `/ V4 K
: |6 m% m% R. `+ V
2.mV / Pa:; N$ T4 l. L# a! p
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 )。& W) _) h7 {3 r8 g- b/ V
) O4 \; a# K* ]& q, [
3.dBm / 10 dynes / cm2:: N( V; j7 T) b* u# E) ]. Z
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 )。$ d" M! v& U4 I7 H6 A
6 n5 U0 r0 n+ _' _
4.dBm, EIA Rating:& G- j) Y. Y( S: H7 C' G
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 )。7 o0 N. q  I6 i. f9 r
+ d$ t$ M: [: |% K) n  O6 M
以下有几种不同的方式,而却同样的是表达灵敏度:. U6 ~0 W4 E7 |% B

" @$ |$ Y5 D# Z1、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。* w- `. ^8 ?" R, z: R( w
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。9 V/ ]) C% w/ |) f- R' l
8 Z; F0 \% Z' c) }
2、开路灵敏度 ( Open Circuit Sensitivity):10 mV / Pa ( 每 Pascal 为 10 millivolts )。0 j; K1 W( H5 x% M: Q
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。# D; J( Y9 G6 {* ^

& }/ \" X. G$ ^3、开路灵敏度 ( Open Circuit Sensitivity ):-40 dBV / Pa ( -40 dB 相当于 1 Volt )。
( i+ g& y# S/ t% E% X# m5 a+ u( N/ u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。. O+ m5 P; a) `$ v; R2 l

! t1 L- C9 x. x/ B/ m' Y4、功率灵敏度 ( Power Sensitivity ):-38 dBm per 10 dynes / cm2 ( 每 10 dynes / cm2 -38 dBm )。$ u$ L/ |$ `& N" `% n
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。- Q! x% i/ U/ {7 C( q* K5 f
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。
) Z& q% T% V4 z7 e' g# ^: D
, V+ f# {1 C" c6 ?/ P) w4 z5、EIA灵敏度 ( Electronic Industries Association U.S.A. Sensitivity ):-132 dBm 1 milliwatt。
1 m: R, p& `' F1 Y  B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。
# i# o+ O# K; v- p: E+ XSPL + dBm ( EIA ) = 经由个匹配的负载所输出的 dBm。2 _4 h0 z- S3 e2 y' t6 @$ I' H- b; @
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。, q$ h* B3 t* Z; B
4 T& y3 ~2 y% ?6 ^) Z/ m
批注:9 C- R' l  d, x9 ~$ h  u
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。
/ r1 U( {  h% ^' Y# b
- ~' g: ?5 I1 E$ ~% n在压力学说上:
7 a9 |* N4 M' t5 ^% _milli = m ( 毫 ) 为 10 - 3 = 0.001,则 1 millibar ( 毫巴 ) = 0.001 bar。
. |' M- L1 \0 \6 b! {$ N9 ]micro = μ ( 微 ) 为 10 - 6 = 0.000001,则 1 microbar ( 微巴 ) = 0.000001 bar。
- g) C: [# L* B1 O5 [
3 u* L' U/ H1 m1 E' d2 t: sPascal 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。4 J* O# p; H. R/ H8 Q: x

" c/ f. j3 J- 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。
5 ^; Z( {5 r6 q/ Z5 T1 M/ c5 r- u% z  a* s+ l; t( q; y# p3 N" 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 」。6 V. c! r( Z1 ~" }
( w  `( ~2 y) {  F4 Y
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。7 ?) d+ y9 e" k: ^! K0 c! z8 |$ d
# f- L* V/ A1 ?. W/ ~* n
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。+ X) J9 P6 }& K
* Q) s0 s8 H5 s% R1 V0 H
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。* ^+ ^) P3 m% P) `' y. ~' f
0 C$ q. _5 T( _
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。
/ n6 @8 N/ D3 x& w0 c0 `. x- H  O& P1 o5 r( t6 ?/ ]
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。
0 p/ K0 Y) w, z3 P+ Y
3 X: n' U$ O9 d5 g麦克风灵敏度
2 I% l0 N6 F1 |7 k: A3 _
2 [- F$ U0 |, M- V 20151111111757_9140.jpg
; @/ M" C1 f  l  P0 L: B1 b+ {1 l, C$ Y1 c
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:
; t0 W# T6 N# M. l5 I
: _6 j8 q7 B4 ASensitvity ( 1000 Hz Opne Circuit Voltage )& [7 d  m7 ^; }* _/ s+ s! o
- 54 dBV / Pa ( 1.85 mV )/ m7 y2 }# G# H3 D3 j; n
1 Pa = 94 dB SPL- \7 \/ h. F. E; n9 K# v
150Ω
- s+ S+ |) L9 \: |, {2 r5 O8 K( D
6 ~  V" f' @5 k" {! `% R% M2 Q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 18:59:40 | 显示全部楼层
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。
" ~3 x& y; h" p& O$ s3 w7 G; R' ^: ~, o2 j8 }$ a4 A; Z1 U' [9 U( Y. r
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!
! u# f% {8 L  c9 x5 K
: f2 P' N; S% L6 n: B! v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!
( T7 K- s. \! ^2 t
" ]; @( K7 v& e2 S7 i# v& o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。5 S0 b$ {; d/ L; ?) a, g4 A" ]
麦克风的种类大至上可分为4种常用的型态。
: ^9 K8 G& K3 ]3 Q  z; o! c6 R2 c$ P1.Omnidirectional polar pattern(全指向)
5 @! b# N$ c/ V1 K+ ?$ b- C$ s2.Bidirectional polar pattern(双指向,又名8字收音)! C1 r1 D; X3 ]; A/ o3 P2 V' z! R# s9 [
3.Unidirectional or cardiod polar pattern(单指向,或心型指向)。
+ b! y3 H0 c/ [3 T% x! v4.Supercardiod polar pattern(超心型指向)。. v8 _( i' a: f! B' H
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