选择指向特性最合适的传声器
全指向传声器的一些特性使它们非常适合在某些特性场合使用。在以下应用场合,使用全指向传声器是较好的选择:
全向拾音
拾取房间的混响声
希望降低pop声(爆发性的呼吸声)对声音拾取的影响
较低的机械噪声
无近讲效应
扩展的低频响应(电容传声器)
相对来说较低的成本
在以下应用场合,使用单一指向传声器是较好的选择:
有选择性的声音拾取
避免房间混响声、背景噪音和声泄露的影响
近讲效应对声音质量有帮助时
与扩声系统配合使用时,获取更好的反馈前增益
同步立体声拾音
在以下应用场合,使用心型指向传声器是较好的选择:
对传声器前方较宽的区域对声源进行拾取
对来自传声器后方的声音进行最大程度的隔离
在以下应用场合,使用超心型指向传声器是较好的选择:
需要实现前半区和后半区声音拾取差异最大化
寻求在隔离来自后方的声音(来自地面返送扬声器)和随机突发的声音(来自主扩声系统扬声器)之间的适当的平衡点
在以下应用场合,使用混合心型指向传声器是较好的选择:
希望通过单一指向传声器实现侧向隔离最大化
对房间混响、声泄露、反馈和背景噪声实现最大化隔离。混合心型传声器拥有最佳随机能量效率(对随机出现的突发性声音具有最佳隔离度)特性。
在以下应用场合,使用双指向传声器是较好的选择:
需要同时拾取传声器前方和后方的声音信号,同时还需要对侧向的声音进行隔离(譬如,面对面的访谈)
以轴向向下倾斜、吊装的方式拾取交响乐团坐席声音信号时,实现对侧向声音的隔离
布鲁姆林立体声拾取方式
在以下应用场合,使用枪式传声器是较好的选择:
从较远的距离拾取所需的声音信号
在电影、电视和新闻制作中进行远距离拾音
希望对背景噪声和房间反射声进行最大化隔离
需要注意的是,无论是电容还是动圈传声器都可以被设计为任意指向特性(除了双指向动线圈设计以外)。带式传声器要么是双指向设计,要么是混合心型指向设计。图5是根据换能器类型和指向特性划分的传声器分类表。
指向特性是如何形成的
在传声器振膜后方设置不同类型的气孔、气管和阻尼材料,通过这种方式可以使传声器对来自不同方向的声音的响应发生变化。
全指向传声器(电容或动圈)只在振膜前端采取开放式设计,因此振膜只对来自外界的压力产生响应。从所有方向到达振膜前端的声波压力都是相等的,因此对于从任意角度到达振膜前端的声音信号来说,传声器的输出电压是相同的,也就是说传声器对来自所有方向的声音信后具有相同的响应特性。但是,在高频部分全指向传声器的指向特性会变成双指向,这是由于对于声波的高频部分来说传声器本身就是一个障碍物。
与之相反,单一指向传声器(电容或动圈)在振膜的两侧都采用开放式设计。振膜通过其正反两面的压差驱动。在振膜的后端入口带有一个声学相位偏移网络(RC或RLC低通滤波器)。这个滤波器在其拐角频率以下会产生一个恒定的延时。这个恒定的延时就是使传声器产生单一指向特性的原因:声波不但从前端挤压振膜,同时也从后端入口挤压振膜,声波到达前端和后端的时间差异和后端入口处的相位偏移网络会产生相位偏移。因此,振膜同时受到到达前端的声波以及经过相位偏移的后端声波挤压(图6)。由于相位偏移在振膜正反两侧产生的瞬时压差驱动振膜进行震动。
从后方传来的声波通过两个路径到达传声器的振膜位置:1)绕过传声器腔体后到达振膜前端入口,2)通过后端入口和相位偏移网络。声音信号被加入了由于声波辐射需要绕过传声器腔体所产生的外部延时和相位偏移网络产生的内部延时(图7)。
在心型指向传声器设计中,内部延时被设置为与外部延时相等,因此声波同时到达振膜前端和后端。由于从前方传来的声波和从后方传来的声波极性相反,因此产生抵消现象,从而使得从后方传来的声波不会产生或产生非常小的输出电压。这就是心型指向传声器隔离后方声音信号的原理。
相位偏移网络仅对中高频以下的频段起作用。对高于中高频段的声音信号来说,传声器腔体本身就是一个物理上的障碍物,可以对来自后方的高频信号进行隔离 |