传声器的正确使用

传声器是一种将声信号转换为电信号的换能器件，俗称话筒、麦克风。传声器的好坏将直接影响到信号转换的质量。

1.传声器的种类

传声器的种类很多，按换能原理可分为电动式、电容式、电磁式、压电式、半导体式传声器；按接收声波的方向性可分为无方向性和有方向性两种，有方向性传声器包括心形指向性、强指向性、双指向性传声器等，如图4－18所示；按用途可分为立体声、近讲、无线传声器等。

1）动圈传声器

动圈传声器是一种最常用的传声器，其结构如图4－19所示。

图4－18 多种传声器

图4－19 动圈式传声器的结构

动圈传声器主要由振动膜片、线圈、永久磁铁和升压变压器等部分组成，其工作原理是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音前后颤动，从而带动线圈在磁场中作切割磁力线的运动。根据电磁感应原理，在线圈两端就会产生感应音频电动势，从而完成了声电转换。为了提高传声器的输出感应电动势和阻抗，还需装置一只升压变压器。

动圈传声器结构简单、稳定性高、使用方便、固有噪声小，被广泛用于语言广播和扩音系统中，但缺点是灵敏度较低、频率范围窄。

2）电容传声器

电容传声器是靠电容量的变化而工作的，其结构如图4－20所示，主要由振动膜片、刚性极板、电源和负载电阻等部分组成。电容传声器的工作原理是：当膜片受到声波的压力，并随着压力的大小和频率的不同而振动时，膜片极板之间的电容量就发生变化。与此同时，极板上的电荷随之变化，从而使电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出，从而完成了声电转换。

电容传声器的频率范围宽、灵敏度高、失真小、音质好，但结构复杂、成本高，多用于高质量的广播、录音、扩音设备中。

3）驻极体电容传声器

这种传声器的工作原理和电容传声器相同，所不同的是它采用聚四氟乙烯材料作为振动膜片。由于这种材料经特殊电处理后，表面被永久地驻有极化电荷，从而取代了电容传声器的极板，故名为驻极体电容传声器。其特点是体积小、性能优越、使用方便，如图4－21所示，驻极体电容传声器被广泛地应用在盒式录音机中作为机内传声器。

图4－20 电容传声器电路

图4－21 驻极体电容传声器

【注意】驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为其内部装有场效应管。

驻极体话筒与电路的接法有两种：源极输出与漏极输出。

（1）源极输出类似晶体三极管的射极输出，如图4－22所示的接法1，需用3根线引出。漏极D接电源正极。源极S与地之间接一电阻RS来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。编织线接地起屏蔽作用。源极的输出阻抗小于2kΩ，电路比较稳定，动态范围大。但输出信号比漏极输出小。电路负载能力强，应用于对音质有较高要求时的情况。

图4－22 驻极体话筒电路

（2）漏极输出类似晶体三极管的共发射极输入，如图4－22所示的接法2，只需两根线引出。漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出。源极S与编织线一起接地。漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。此接法较多应用于一般对电路要求不高的场合中。

4）无线传声器

无线传声器实际上是一种小型的扩声系统，由一台微型发射机组成。发射机又由微型驻极体电容式传声器、调频电路和电源3部分组成，无线传声器采用了调频方式调制信号，调制后的信号经传声器的短开线发射出去，其发射频率的范围按国家规定在100～120MHz，每隔2MHz为一个频道，避免互相干扰。

无线传声器与接收机应一一对应，配套使用，不得出现差错。接收机是专用调频接收机，但是一般的调频收音机只要使其调谐频率调整在无线传声器发射的频率上，同样能收听到无线传声器发出的声音。

无线传声器体积小、使用方便、音质良好、话筒与扩音机间无线 （移动自如），且发射功率小，因此在教室、舞台、电视摄制方面被广泛应用。

2.传声器的性能指标

传声器的性能指标是评价传声器质量好坏的客观参数，也是选用传声器的依据。传声器的性能指标主要有以下4项。

1）灵敏度

灵敏度是指传声器在一定强度的声音作用下输出电信号的大小。灵敏度高，表示传声器的声电转换效率高，对微弱的声音信号反应灵敏。技术上常用在0.1Pa［μbar（微巴）］声压作用下传声器能输出多高的电压来表示灵敏度。如某传声器的灵敏度为1mV/μbar，即表示该传声器在1μbar声压作用下输出的信号电压为1mV。

习惯上也常用分贝来表示传声器的灵敏度。灵敏度 （dB）＝20lg，上述传声器的灵敏度也就可以表示为－60dB。

2）频率特性

传声器在不同频率的声波作用下的灵敏度是不同的。一般在中音频 （如1kHz）时灵敏度高，而在低音频 （如几十赫）或高音频 （十几千赫）时灵敏度降低。以中音频的灵敏度为基准，把从灵敏度到下降为某一规定值的频率范围叫作传声器的频率特性。频率特性范围宽，表示该传声器对较宽频带的声音有较高的灵敏度，扩音效果好。理想的传声器频率特性应为20Hz～20kHz。

3）输出阻抗

传声器的输出阻抗是指传声器的两根输出线之间在1kHz时的阻抗。有低阻 （如50Ω、150Ω、200Ω、250Ω、600Ω等）和高阻 （如10kΩ、20kΩ、50kΩ）两种。

4）方向性

方向性表示传声器的灵敏度随声波入射方向的变化而变化的特性。如单方向性表示只对某一方向来的声波反应灵敏，而对其他方向来的声波则基本无输出。无方向性则表示对各个方向来的相同声压的声波都能有近似相同的输出。

3.传声器的正确使用

应根据使用的场合和对声音质量的要求，结合各种传声器的特点，综合考虑选用传声器。例如，当应用于高质量的录音和播音设备中时，主要要求音质好，故应选用电容式传声器、铝带传声器或高级动圈式传声器；当应用于一般扩音系统时，选用普通动圈式即可；当讲话人位置不时移动或讲话时与扩音机距离较大，如卡拉OK演唱，应选用单方向性、灵敏度较低的传声器，以减小杂音干扰等。在使用中应注意以下几点。

1）阻抗匹配

在使用传声器时，传声器的输出阻抗与放大器的输入阻抗两者相同是最佳的匹配，如果失配比在3:1以上，则会影响传输效果。例如把50Ω传声器接至输入阻抗为150Ω的放大器时，虽然输出可增加近7dB，但高、低频的声音都会受到明显的损失。

2）连接线

传声器的输出电压很低，为了免受损失和干扰，连接线必须尽量短，高质量的传声器应选择双芯绞合金属隔离线，一般传声器可采用单芯金属隔离线。高阻抗式传声器的传输线长度不宜超过5m，否则高音将显著损失。低阻传声器的连线可延长至30～50m。

3）工作距离与近讲效应

通常，传声器与声源之间的工作距离在30～40cm为宜，如果距离太远，则回响增加，噪声相对增长；工作距离过近，会因信号过强而失真，低频声过重从而影响语言的清晰度。这是因为指向性传声器存在近讲效应，即当近距离录音时，低频声会得到明显的提高。不过，有时歌唱家有意利用近讲效应，使演唱效果更加美妙、动听。

4）声源与话筒之间的角度

每个话筒都有其有效角度，一般声源应对准话筒中心线，两者间偏角越大，高音损失越大。有时使用话筒时，带有 “隆嘤”的声音，这时把话筒偏转一些角度，就可减轻一些。

5）话筒位置和高度

在扩音时，话筒不要先靠近扬声器放置或对准扬声器，否则会引起啸叫。

话筒放置的高度应依声源高度而定，如果是一个人讲话或几个人演唱，话筒的高度应与演唱者口部一致；当人数众多时，话筒应选择平均高度放置，并适当调配演唱者和伴奏以及乐队中各种乐器的位置，勿使响的过响，轻的过轻，要使全部声响都在话筒的有效角度以内。如果有领唱或领奏，必要时应放置专用话筒。

当需要几个话筒同时使用时，可采取并联接法，但必须注意几个话筒的相位问题。相位一致时才能互相并联，否则将互相干扰，使输出减小甚至失真。不同型号和不同阻抗的话筒，不宜并联使用，会使高阻抗话筒短路，从而输出电压降到很低。通常状况下，话筒直接并联使用，其效果不如使用单只话筒。

话筒在使用中应防止敲击或跌倒。不宜用吹气或敲击的方法试验话筒，否则很易损坏话筒。传声器在室外使用时，应该使用防风罩，避免录进风的 “噗噗”声。防风罩还能防止灰尘沾污传声器。

6）使用无线传声器时注意事项：

（1）选择安放接收器的位置，要使其避开死点。

（2）接收时，调整接收天线的角度，调准频率，调好音量使其处在最佳状态。

（3）无线传声器的天线应自然下垂，露出衣外。

（4）防止电池极性接反，使用完毕，将电池及时取出。

【注意】有些传声器 （如驻极体电容传声器、无线传声器）是用电池供电的。如果电压下降，会使灵敏度降低、失真度增大。所以，当声音变差时，应检查一下电池电压，在话筒不用时应关掉电源开关，长时间不用时应将电池取出。