麥克風(fēng)指標(biāo)與調(diào)音臺(tái)電平的關(guān)系揭秘

    話筒的技術(shù)指標(biāo)是選擇和使用話筒的重要依據(jù)。只有明白了它的確切含義，才能合理地處置話筒與聲源的距離，掌握其聲壓與電壓的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并把話筒所在聲場(chǎng)的聲壓級(jí)準(zhǔn)確地?fù)Q算成調(diào)音臺(tái)輸入端的電平，從而確定調(diào)音臺(tái)的輸入增益，得到最高信噪比、最低失真的線性信號(hào)。

    那么話筒的哪些指標(biāo)與調(diào)音臺(tái)的輸入密切相關(guān)？同時(shí)如何據(jù)之確定調(diào)音臺(tái)的工作電平呢？

    一幾個(gè)重要指標(biāo)的含義

    廣播級(jí)話筒的技術(shù)指標(biāo)有近10個(gè)，對(duì)于聲源和調(diào)音臺(tái)來(lái)說(shuō)，最重要的是以下3個(gè)：最大輸入聲壓級(jí)、靈敏度和最大輸出電平。最大輸入聲壓級(jí)是話筒所能承受的達(dá)到0.5%總諧波失真的最大聲壓級(jí)的度量，它與聲壓的關(guān)系定義為：

    0dBSPL=2×10-5Pa

    專業(yè)話筒的最大輸入聲壓級(jí)一般定得較高，只要它和聲源間的距離得當(dāng)，就不會(huì)產(chǎn)生可聞的失真。因此這里我們重點(diǎn)討論直接影響調(diào)音臺(tái)工作電平的后兩種指標(biāo)。

    1.靈敏度

    仍以NEUMANNU89話筒為例：其靈敏度為8mV/Pa，最大輸入聲壓級(jí)為134dBSPL(在10dB輸入衰減檔)。先將輸入聲壓級(jí)轉(zhuǎn)換成聲壓，再由靈敏度求出最大輸出電平：因?yàn)?dBSPL=2×10-5Pa，則最大輸入聲壓X可由134dBSPL=20lgX/2×10-5Pa

    得出X=100(Pa)。由靈敏度8mV/Pa知，100Pa時(shí)最大輸出為800mV，化成輸出電平即：

    20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]約為0dBμ。此即U89話筒理論上的最大輸出電平。實(shí)際上，正常使用時(shí)一般不選擇10dB衰減檔(以減少輸入噪聲)，所以只要話筒的擺放距離合適，U89前的最大聲壓級(jí)一般不會(huì)超過(guò)其正常檔位下的124dBSPL，因此它的最大輸出電平一般遠(yuǎn)低于0dBμ。

    二調(diào)音臺(tái)工作電平的確定

    技術(shù)上講，調(diào)音臺(tái)的工作電平是以其上最大信號(hào)電平不超過(guò)廠家設(shè)定的最大動(dòng)態(tài)余量上限來(lái)規(guī)定的(實(shí)際中工作電平還得根據(jù)節(jié)目的需要才能確定)。這里，最大動(dòng)態(tài)余量指總諧波失真指標(biāo)下最大電平與0dBμ之上的一段電平范圍。

    這樣，只要在話筒端已知聲源可能的最大聲壓級(jí)與話筒的靈敏度，就可算出其相應(yīng)的最大輸出電平；這一電平與調(diào)音臺(tái)動(dòng)態(tài)余量上限的差值，便是調(diào)音臺(tái)輸入級(jí)，即話筒放大器(簡(jiǎn)稱話放)的輸入增益；在此增益下的信號(hào)電平就是調(diào)音臺(tái)的工作電平。

    以所錄聲源為花腔女高音、采用U89話筒和AMEKRemBandt調(diào)音臺(tái)為例，對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明：假如距離話筒70cm處聲源的最大聲壓級(jí)是112dBSPL(峰值，A加權(quán))，話筒所能承受的最大輸入聲壓級(jí)是124dB、靈敏度是8mV/Pa，由式112dBSPL=20lgX/2×10-5

    可知112dB聲壓級(jí)相當(dāng)于8Pa聲壓，它可有8Pa×8mV/Pa=64mV的電壓輸出，也即有電平輸出：

    20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ

    這個(gè)電平聯(lián)接到70dB話放增益、話放級(jí)的動(dòng)態(tài)余量在總諧波失真是0.017%時(shí)為12dBμ的調(diào)音臺(tái)后(該調(diào)音臺(tái)線路放大級(jí)的動(dòng)態(tài)余量為28dBμ)，與+12dBμ的上限尚有34dB的余量(+12dB-(-22dB)=34dB)，這便是調(diào)音臺(tái)應(yīng)有的輸入增益。由此便確定了調(diào)音臺(tái)的工作電平。

    實(shí)際操作中，為確保調(diào)音臺(tái)在最大信號(hào)電平時(shí)總諧波失真低于0.017%，一般應(yīng)把上述話放增益再降低幾分貝。降低的幅度由以下方法確定：首先將通道、監(jiān)聽及總輸出三部分的推拉衰減器都置于0dB工作位置，然后觀察此時(shí)輸入、輸出的音量表，以其指示在正常區(qū)域?yàn)閰⒄�，確定其降幅的分貝數(shù)。

    靈敏度是話筒在單位聲壓激勵(lì)下輸出電壓與輸入聲壓的比值，其單位是mV/Pa。為與電路中電平的度量一致，靈敏度也可以分貝值表示。早期分貝多以單位dBm和dBV表示：

    0dBm=1mW/Pa，即把1Pa輸入聲壓下給600Ω負(fù)載帶來(lái)的1mW功率輸出定義為0dB；

    0dBV=1V/μbar，把在1μbar輸入聲壓下產(chǎn)生的1V電壓輸出定義為0dB。

    現(xiàn)在的分貝則以單位dBμ表示：

    0dBμ=0.775V/Pa，即將1Pa輸入聲壓下話筒0.775V電壓輸出定義為0dB(這樣就把話筒聲壓—電壓轉(zhuǎn)換后的電平度量，統(tǒng)一到電路中普遍采用的0dBμ=0.775V這一參考單位)。

    顯然，不論靈敏度如何表示，我們都可將它轉(zhuǎn)換為dBμ，前提是行輸入統(tǒng)一到Pa這個(gè)單位。

    例如：NEUMANNU89話筒的靈敏度是8mV/Pa，可直接由20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]

    得出其靈敏度約為-40dBμ。

    再如：AKGC414話筒的靈敏度為-60dBV，由0dBV=1V/μbar=10V/Pa先求出1Pa聲壓下-60dBV的輸出電壓X：20lg[(XV/Pa)÷(10V/Pa)]=-60得出X=0.01(V)，即它的靈敏度為10mV/Pa。再由式20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]可得其靈敏度約為-37dBμ。

    2.最大輸出電平

    話筒在最大輸入聲壓級(jí)下的輸出電平即最大輸出電平。如同最大輸入聲壓級(jí)限定了話筒與聲源間的距離一樣，最大輸出電平直接決定了調(diào)音臺(tái)的輸入工作電平。對(duì)于一個(gè)給定的話筒來(lái)說(shuō)，只要已知其靈敏度與最高聲壓級(jí)，就可算出它的最大輸出電平。