麦克风常见的供电方式有哪些

工程师谭军 发表于 2018-09-28 09:10:23 收藏 已收藏
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麦克风常见的供电方式有哪些

工程师谭军 发表于 2018-09-28 09:10:23

  本文主要是关于麦克风的相关介绍,并着重对麦克风常见的供电方式进行了详尽的阐述。

  麦克风

  麦克风,学名为传声器,是将声音信号转换为电信号的能量转换器件,由“Microphone”这个英文单词音译而来。也称话筒、微音器。二十世纪,麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换,大量新的麦克风技术逐渐发展起来,这其中包括铝带、动圈等麦克风,以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。

  无线麦克风分为三个频段,FM段。VHF段,和UHF段。下面简单给大家介绍各个频段的性能,使用场合等,希望能给大家购买时提供到一点帮助 [1] 。

  1.FM段:

  大家都知FM收音机。FM收音机的频率是88-108MHz。FM频段的无线麦克风频率都高过108MHz。一般要110-120MHz之间,所以FM电台的信号不会对FM段的无线麦克风造成干扰,不过会受到其它杂波的干扰 [1] 。

  FM无线麦克风的优点是:电路结构简单,成本低,利于厂家生产,缺点是:音质差,频率会随时间/环境温度的变化而变化,经常会出现接收不良,断讯的情况,受到的干扰大。对着话筒大声叫会出现断音,使用场合:对使用要求很低,对音质没有多大要求。只要求有声音的这种情况下就可以选用FM无线麦克风了 [1] 。

  2.VHF段

  VHF段大家习惯简称V段,频率在180-280MHz之间。由于频率较高,一般受到的干扰很少,采用晶体锁频,不会出现变频的情况,接收性能较为稳定。V段频无线麦克风一般有两种电路,第一种电路;高频部分就只用一个2003集成IC。其中包括。信号接收,射频放大,混频,鉴频等一步完成。灵敏度不高,频部分采用31101线路。把音频进行压缩,扩展处理,音质比FM有很大的改善。接收性能提高了一个档次 [1] 。

  优点:接收稳定。短距离一般很少出现断讯,缺点是:高频部分不太稳定,音频频响不够宽,专业场合使用效果不够理想,使用场合:一般家用,要求性能相对稳定,音质还过得去的这样场合下。就可以选用此类无线麦克风 [1] 。

  第二种电路:高频部分采用分立式处理,高频放大,中频放大。混频,鉴频。分步处理,效果较好,灵敏度较高,性能较为稳定。音频处理部分采用571线路,音质较好,音频频响较宽 [1] 。

  优点:性能稳定,音质很好,

  使用场合:KTV厅,家用。中小型演唱会,效果理想。

  3.UHF段

  UHF段一般习惯叫成U段。频率一般在700-900MHz。如此高的频率基本上没有其它的外来频率可以干扰到,U段的大多采用贴片元件。性能非常稳定,U做一般有三种电路。音频得理电路全是采用最新的571线路,音质较好 [1] 。

  第一种:单频式。和V段频的电路相似,高频放大,中频放大。混频,鉴频。分步处理,高放分几集进行放大,音频处理采用571线路设计,音质清晰。使用场合:在不满足于V段,对使用要求不是很高。或者在使用V段机的环境中存在干扰的就可以选用此类机型 [1] 。

  第二种:可调频式;此类机采用微电脑程序控制。高频振荡采用锁相环(PLL)控制。一般有多个频道可调。多的上千个可调频点供选择。有效的避免干扰,可以多台机在同一地点同时使用而相互之间互不干扰,如有干扰把频点调到其它的频点就可以避免干扰,静噪控制,。音频处理都采用全新的设计,性能稳定,使用场合:此类机使用于高档的多个KTV房。中小型演唱会。或要求多人同事演唱时使用,效果理想 [1] 。

  第三种:分集式;所谓分集式就是分集式接收,一种是单频式分集。一种是可调频试分集,此类机在拥有U段机的各项功能外,每个信道采用了两路接收电路系统。如一路接收系统出现死点,还有一路可以接收到信号,有效的避免信号死区,大大提高了整机的技术水平,保证了接收信号的稳定,接收不断讯,此类机是较先进的无线麦克风。最远的使用距离可达200米以上。使用场合:各种大中型演唱会。使用环境要求很高,使用环境较为复杂,此类型机是最佳选择 。

  麦克风常见的供电方式有哪些

  幻象供电 Phantom Power

  幻象供电方式是现今专业麦克风领域最常用的供电方式。幻象供电这种方式是由电报工程师发明的。他们利用平衡传输线作为一条导体,大地作为另一个导体构成一个信号回路,这种方式可以省掉一根电线。由于供电传输的是共模信号,对平衡传输线上的差模信号是没有影响的。所以即使噪声进入了电源,也不会影响传输的信号。

  IEC 61938的7.4小节给出了幻象供电的标准。幻象通常为48VDC,现在也有采用12VDC的。曾经有一段时间还有个24V 供电的版本(P24),但是现在已经被淘汰出局了。

  采用幻象供电的麦克风通常采用 XLR 接头,这种接头也被称为卡农头。现在也有些麦克风采用6.35mm (1/4 英寸)耳机接头。

  麦克风常见的供电方式有哪些

  图 1 幻象供电麦克风的接口方式

  图1 是一种最常用的供电方式。48V 电源通过两个6.8K 电阻导入平衡传输线。平衡信号通过隔离变压器变为单端信号输出。如果不使用变压器,可以两个隔直电容将供电隔离,然后用差分放大器将差模信号提取出来。

  如果我们现有的前置放大器只有单端信号放大能力,也可以只利用差分信号线中的一根来提取信号,如图2 所示。这种方法抗干扰能力稍差,但是对于大多数的应用来说也足够了。大量的实践证明,麦克风信号的噪声主要来自于录音环境的背景噪声而不是电子学电路的噪声。不过许多人可能都没有正视这一结论。

  麦克风常见的供电方式有哪些

  图 2 平衡信号的非平衡处理方式

  如果我们的隔离变压器带有中心抽头,那么幻象供电可以采用如图3所示的方式。这种方式的实际效果也非常好。

  麦克风常见的供电方式有哪些

  常见的麦克风类型

  麦克风对于音乐人来说是一件很个人的物品,在选择时往往要考虑多种因素。在品类繁多的麦克风里,也并没有「某种麦克风是最好的」之类的定理。每个类型的麦克风都有他们独特的性质和用途,产生的声音质感也不相同。下面我们就来了解一下常见的 7 种麦克风。

  动圈麦克风

  「动圈」的含义是,与振膜紧密相连的导线线圈根据声压变化在磁场中不断运动,从而产生与声波振幅呈等比例变化的电流,这样,声学信号就转换成了电信号。

  动圈麦克风的线圈切割磁场直接产生电流,因而动圈麦不需要供电。动圈麦克风的优势在于它的简单和皮实。缺点是由于被导线线圈「拖累」,振膜对于快速变化的声波的响应速度不如其他类型的麦克风。

  让动圈麦克风去拾取擦片极具能量的高频部分实属强人所难,但在拾取结实的底鼓或军鼓音色时,动圈麦克风可以有让人满意的表现。动圈麦克风也常常被用来录电吉他音箱出来的声音。

  动圈麦克风经常被用于人声录音,这很大程度上是一种「传统习俗」。因为以前的电容麦克风又笨重又脆弱。可是尽管现如今专为现场人声设计的电容麦克风比比皆是,它们更昂贵的平均价格往往使得人们更倾向于选择同样能出色完成工作的动圈麦克风。

  小振膜电容麦克风

  电容麦克风是基于静电学原理设计的,振膜与背板构成一个电容单元,振膜随声波的振动导致其与背板间的电势差改变,从而将声学信号转换为电信号。电容麦克风一般内置放大器,因为电容单元的输出是很微弱的。电容麦克风需要外接 48 V 幻象供电或电池。

  选择小振膜电容麦克风的意义在于,那些直径在 12 毫米左右的小振膜对于声波的振动是非常敏感的。振膜做得越大,它对于不正对麦克风的声音的敏感程度越低,且共振产生的音染更明显。

  如果你想要的是极为精确的收音效果,那么小振膜电容麦克风就是不二选择。需要注意的是,更精确的声音并不一定就是更令人满意的声音,有时候精确的声音反而听起来不那么具有活力和力量感。不过如果你想要完全真实地记录自然界的声音,小振膜电容麦克风应是你的选择。

  大振膜电容麦克风

  以前,麦克风生产商们还不能把振膜做得像现在这般玲珑,当时的所有电容麦克风都应称为「大振膜电容麦克风」。当然并没有一条分界线来界定什么是「大振膜」、什么是「小振膜」。如前所述,12 mm 左右的尺寸可以被称为「小振膜」,而 24 mm 或更大的尺寸就可以算作「大振膜」。购买麦克风的时候我们会发现,有些看起来很大只的麦克风,里面的振膜却出人意料地特别小,所以振膜的尺寸是一个需要我们特别注意的麦克风参数。

  大振膜电容麦克风的优点在于它能给你那种录音棚特别推崇的声音——不是最自然的声音,但是声音又厚又温暖,不管录什么声音都感觉十分舒服。

  缺点在于,声音的频率越高,大振膜电容麦克风的定向性越来越明显。如果正对麦克风收音,这不是什么问题,但若是用两只麦克风做立体声收音,侧面来的声音有可能会效果不理想。

  真空管麦克风

  这类麦克风的设计制造要追溯到电容麦克风时代的早期。那时候由于晶体管还没有大规模普及应用,电容麦克风的内置放大器都是用的真空管。尽管以前有些真空管麦克风搭配的是小振膜,但我们现在见到的真空管麦克风里面大都是大振膜。

  真空管麦克风的优点是真空管放大器容易产生一种非常悦耳舒适的失真效果,即「温暖的声音」。对于人声来说,这种温暖的失真感常常被当做灵丹妙药。

  和其他种类的麦克风不同,真空管麦克风由于真空管的时代早已过去,已经变得非常抢手,价格也往往居高不下。

  铝带麦克风

  铝带麦克风是一种特殊的动圈麦克风。传统的动圈麦克风的振膜上紧密联结着导线线圈,而铝带麦克风就是把振膜和导线线圈合在一起做成了一条铝带(或金属带)。由于铝带非常轻薄,铝带麦克风对声波的敏感程度可以媲美电容麦克风,不过一般铝带麦克风的声音相对较暗。

  铝带麦克风可录制出细节清晰但略显黯淡的声音。这使得它们常常在录音棚得到艺术化地运用。

  铝带麦克风普遍很脆弱,脆弱到有些牌子的说明书会提醒用户:拿着铝带麦克风收音的时候走路慢点儿以免空气通过麦克风速度太快导致铝带错位。

  和动圈麦克风一样,铝带麦克风大部分都不需要外部供电(某些自带内置放大器的除外)。然而铝带麦克风的输出一般都比较小,所以搭配前级放大器使用效果更好。

  驻极体麦克风

  驻极体麦克风是一种特殊的电容麦克风。我们已经知道电容麦克风的原理是电容上极化的电荷量发生改变,从而在电容两端产生电信号,达到声—电信号转换。

  而驻极体材料是一种在加上电荷后可以永久性保存这些电荷的材料。利用这个原理,振膜或背板上的驻极体材料提供电容单元所需的恒定电压,可省去麦克风的供电部分。不过麦克风内置放大器的工作仍然需要用电池或幻象供电,需要注意的是用电池的驻极体麦克风与用幻象供电的相比,敏感度较差,对最大声压的处理能力也较弱。

  驻极体麦克风因其低成本、小型化的特点,在手持设备中得到广泛应用。内部集成FET前置放大器的驻极体麦克风可以提供很高的性能。现在世界上最精确的麦克风中也有很多是驻极体麦克风。

  压电麦克风

  压电麦克风也叫晶体麦克风,其原理是利用某些材料的压电效应——即声音造成材料的变形产生电压的变化。

  压电麦克风如今主要是以接触式传声器的形式存在,一个典型的例子是吉他拾音器。压电麦克风直接拾取音源的物理振动,而不是空气中的声波震动。其好处是把乐器声与其他声音隔离开来。不过这样拾取的声音不会特别的真实,因而压电麦克风的应用比较局限。

  结语

  关于麦克风的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。

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