傳聲器的現(xiàn)狀和發(fā)展分析
發(fā)布者： 發(fā)布時(shí)間：2013-07-17
傳聲器俗稱話筒，通常也叫麥克風(fēng)（Microphone），是一種將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的換能器。傳聲器是錄音棚、電影電視錄音、音樂語言擴(kuò)聲和通信設(shè)備拾取語言信號(hào)必不可少的電聲器件。
一．傳聲器的種類和常用的客觀技術(shù)指標(biāo)
目前市場(chǎng)上大量流行使用的傳聲器按換能形式可分為二大類：動(dòng)圈式傳聲器和電容式傳聲器。 動(dòng)圈式傳聲器是處在直流磁場(chǎng)間隙中的音圈與振膜連接在一起，當(dāng)聲波作用于振膜時(shí)，振膜帶動(dòng)處在磁間隙中的音圈作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，在音圈二端產(chǎn)生與聲波同規(guī)律的電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了聲能—電能之間的轉(zhuǎn)換。動(dòng)圈傳聲器(圖1)在我國自上世紀(jì)五十年代起能獨(dú)立生產(chǎn)以來，在語言擴(kuò)聲、會(huì)議室錄擴(kuò)音、專門樂器聲錄音和歌唱領(lǐng)域起到了非常重要的作用。
電容傳聲器是在一種特殊的有機(jī)薄膜上蒸上一層很薄的金屬作為一個(gè)電極（振膜），與稱為后極板的另一極組成一個(gè)平板電容器。當(dāng)振膜在聲波作用下產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，改變了二極之間的間隙，電容量就會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)電容器二極之間加一恒定直流電壓時(shí)，振膜的振動(dòng)使平板電容器的電容量發(fā)生變化，極板上的電荷量就會(huì)隨之變化，變化的電荷流過外負(fù)載電阻，在電阻上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與聲波同規(guī)律的電壓降，實(shí)現(xiàn)了聲能—電能之間的轉(zhuǎn)換。電容傳聲器按直流電壓施加方式又可分為預(yù)極化電容傳聲器，也稱為駐極體電容傳聲器（ECM）和后極化純電容傳聲器。駐極體電容傳聲器又按駐極材料處在哪個(gè)位置分為背極駐極體傳聲器和薄膜駐極體傳聲器。由于電容傳聲器的振動(dòng)部件是一非常薄的有機(jī)膜，所以，電容傳聲器性能一般都可以做得很好。電容傳聲器（圖2）在我國自上世紀(jì)五十年代末制造出****支電子管電容傳聲器以來，在錄音棚、電影電視劇錄音等專業(yè)錄擴(kuò)音中起到了非常重要的作用。
在整個(gè)音響系統(tǒng)中，傳聲器處于系統(tǒng)的****環(huán)節(jié)，它是與前置放大器相連接的。描述傳聲器電聲性能的客觀主要指標(biāo)有：
1.輸出阻抗：單位為歐姆，以Ω表示。傳聲器的輸出阻抗應(yīng)該與前置放大器的輸入阻抗相匹配。一般要求前置放大器的輸入阻抗大于傳聲器輸出阻抗的5倍以上。
2.靈敏度（級(jí)）：單位為 或?yàn)?為 )。靈敏度表示傳聲器在單位聲壓作用下的輸出電壓值。靈敏度一般采用1000Hz時(shí)的空載輸出電壓數(shù)值來表示。
3.靈敏度頻率響應(yīng)：表示靈敏度與頻率之間關(guān)系的一條曲線。一般情況下，靈敏度頻率響曲線越平坦、頻帶越寬傳聲器的性能就越好。
4.指向性特性：它是描述傳聲器接收來自不同角度聲信號(hào)能力的特性。據(jù)此特性，也可反映傳聲器抑制環(huán)境噪聲的能力。
5.失真限制下的****聲壓級(jí)：這是對(duì)電容傳聲器講的，電容傳聲器因?yàn)闃O頭的電容量很小，內(nèi)阻抗就非常大，必須加一個(gè)阻抗變換器將阻抗變小才能取到它的端電壓。這個(gè)阻抗變換器總是要有失真的，在1000Hz時(shí)失真系數(shù)控制在1%情況時(shí)，阻抗變換器輸出電壓按靈敏度折算成相當(dāng)于在多大聲壓的聲波作用下傳聲器有此電壓輸出。
6.等效噪聲級(jí)：阻抗變換器的固有電噪聲，以靈敏度來折算成相當(dāng)于多大聲壓聲波作用下的輸出電壓值。對(duì)于****專業(yè)錄擴(kuò)音場(chǎng)合，要求傳聲器的等效噪聲級(jí)必須很低。
二．傳聲器的現(xiàn)狀 近60年來，隨著傳聲器設(shè)計(jì)制造技術(shù)的不斷提高和使用場(chǎng)合的需求，各種新型傳聲器不斷陸續(xù)誕生，我國傳聲器產(chǎn)品發(fā)生了翻天覆地的變化。
1.會(huì)議、語言擴(kuò)聲用傳聲器的小型化、微型化。上世紀(jì)五十年代，我國仿制的動(dòng)圈傳聲器是無方向的，當(dāng)時(shí)由于材料和技術(shù)等原因，傳聲器體積較大。到六十年代末，自行設(shè)計(jì)了體積明顯縮小、造型較好的動(dòng)圈傳聲器，但方向性設(shè)計(jì)還不盡人意。到八十年代初，我國己能較為自如地設(shè)計(jì)單方向動(dòng)圈傳聲器，頻響也得到明顯地拓寬。單方向動(dòng)圈傳聲器被廣泛應(yīng)用在會(huì)議室作語言擴(kuò)聲用。直到九十年代中后期，國內(nèi)重要的會(huì)議室內(nèi)均還廣泛使用這種單方向性的動(dòng)圈傳聲器。隨著駐極體傳聲器技術(shù)的發(fā)展，駐極體傳聲器體積小、頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)越來越被人們接受。至今，小型化的駐體極傳聲器己在會(huì)議室場(chǎng)合廣泛被采納，甚至在演講臺(tái)上放置一個(gè)隱敝的界面?zhèn)髀暺�；在演講者領(lǐng)口上夾一個(gè)領(lǐng)夾式微型傳聲器，可以在演講者面前看不到有傳聲器的蹤影。而且，目前更多的新建會(huì)議室中采用了手拉手會(huì)議系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等擴(kuò)聲系統(tǒng)，該類系統(tǒng)中幾乎一律采用的是微型駐極體傳聲器。國慶五十周年慶祝大會(huì)江澤民總書記在天安門城樓上講話時(shí)使用的是我們采用****單方向駐極體傳聲器極頭自行設(shè)計(jì)的擴(kuò)聲用駐極體傳聲器（圖3）（該傳聲器己被中國革命博物館收藏）。該傳聲器無論是客觀測(cè)試電聲性能指標(biāo)，還是在現(xiàn)場(chǎng)主觀試聽效果均超過了國外相應(yīng)****廠商的同類產(chǎn)品。近年來，語言擴(kuò)聲質(zhì)量要求越來越高，小膜片純電容傳聲器在語言擴(kuò)聲中又得到了應(yīng)用，為國務(wù)院會(huì)議室專門設(shè)計(jì)的CR8116純電容會(huì)議傳聲器（圖4）具有微小型的新穎結(jié)構(gòu)外觀、超指向特性和高靈敏度、低失真、低噪聲、寬頻帶和寬動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)，音質(zhì)清晰明亮，得到了中央有關(guān)部門的充分肯定，目前己在許多****會(huì)議室廣泛地得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)理念上，采用二個(gè)相同性能的單方向駐極體傳聲器極頭以相隔一定距離，前后排列，使指向性變窄，成為超心型，以進(jìn)一步達(dá)到抑制環(huán)境噪聲、****聲反饋，這種新的設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用己越來越廣泛。
