DPA 話筒大學(xué)——話筒基礎(chǔ)知識指導(dǎo)

如何閱讀麥克風(fēng)的技術(shù)指標(biāo)

    當(dāng)你閱讀麥克風(fēng)技術(shù)指標(biāo)的時候，重要的是你要知道怎么去理解它們。在大部分的狀況下，技術(shù)指標(biāo)可以通過很多方法來得到。這篇文章就是要幫助大家了解這些技術(shù)指標(biāo)。

從技術(shù)指標(biāo)里面你不能決定什么
    麥克風(fēng)的技術(shù)指標(biāo)可以證明它的電聲特性，卻不能表示話筒的音質(zhì)。舉個例子，一個頻率響應(yīng)曲線可以如實(shí)的展現(xiàn)麥克風(fēng)將如何錄制正弦曲線頻率。但是無論如何詳細(xì)的，徹底的清晰的技術(shù)參數(shù)都不能展現(xiàn)實(shí)際的音質(zhì)。

dB
    多數(shù)的麥克風(fēng)技術(shù)指標(biāo)里最基礎(chǔ)的就是dB 的單位。分貝是一個相對數(shù)，等同于人耳在聲音的壓力下感到的變化曲線。此外，分貝的變化是很平穩(wěn)的，而且相對于聲壓數(shù)據(jù)的巨大的變化。分貝是以一個特定的聲壓為參考的相對數(shù)值，通常將20 微帕這人耳剛剛可以察覺的響度為參考，定義為0 分貝。請注意，0 分貝并不代表沒有一點(diǎn)聲音，這只是根據(jù)大多數(shù)人的耳朵對于聲音的察覺度而規(guī)定的一個數(shù)值。

頻率響應(yīng)
    頻率響應(yīng)曲線闡述了麥克風(fēng)將聲音的能量轉(zhuǎn)化為電信號的能力，并且不管信號是保真的的還是錄入的時候被渲染的。注意不要誤把頻率范圍認(rèn)為是頻率響應(yīng)。麥克風(fēng)的頻率范圍，大多數(shù)情況下告訴你的是話筒錄音的頻段，但可能存在誤差。
舉例: DPA 4006 全指向話筒頻率響應(yīng)

頻率范圍:
拾音軸向內(nèi): 20Hz - 20kHz ±2dB

頻率響應(yīng)曲線:
多樣的錄放頻率響應(yīng)曲線
許多專業(yè)設(shè)備的制造廠商總是提供多種頻率響應(yīng)曲線，這對于了解麥克風(fēng)在不同的聲場和不同的方向產(chǎn)生反應(yīng)是很有必要的。

拾音軸內(nèi)響應(yīng)
    拾音軸內(nèi)響應(yīng)指的是話筒對來自振膜正面 (0°)聲音的響應(yīng)。這項(xiàng)指標(biāo)會因?yàn)槭耙艟嚯x的不同而變化，例如單指向話筒的近講效應(yīng)就是一個例子。

擴(kuò)散聲場頻響

    擴(kuò)散聲場頻響曲線闡述了麥克風(fēng)在高混響聲場的反應(yīng)，在這個音響環(huán)境里的聲音沒有準(zhǔn)確的方向 。聲音的反射來自于墻面，地板，天花板等等，和直接聲一樣大，甚至更大，并且每個地方聲壓級都是一樣的。如果在這種情形選擇全指向話筒會非常有趣，因?yàn)樗鼈兛梢允叭÷晥鏊�有的低頻頻段，擴(kuò)散聲場在頻率響應(yīng)上會對高頻進(jìn)行陡降式衰減。

    拾音軸向內(nèi)與離軸頻率響應(yīng)， 用DPA 4011 心型指向話筒在30 厘米處測量

離軸響應(yīng)

離軸響應(yīng)可以展現(xiàn)來自話筒不同角度的聲音頻率曲線。當(dāng)你試驗(yàn)一支心型話筒的正面與其它角度拾音的差別是很有趣的一件事情。即使離軸響應(yīng)的電平衰減的厲害，但這條曲線是否平直非常重要，否則就會為拾音引入離軸聲染色。

極性響應(yīng)
    一個極性坐標(biāo)圖常用于展示中心頻率從不同的角度進(jìn)入麥克風(fēng)的情況。坐標(biāo)圖可以展示話筒背面拾音頻率是均勻（或不均勻）。
    舉例：4006 全指向電容話筒

    參考點(diǎn)一般用1KHz 正弦波信號正對話筒振膜來得的圓周來定義。除非特別強(qiáng)調(diào)，一般圓周之間按5dB 計(jì)算。通過這樣的方法，你可以看出不同中心頻率的指向性，一般中心頻率點(diǎn)是5KHz，10kHz 和20kHz。

    響應(yīng)曲線必須平滑，對稱，這表示話筒沒有聲染。極端的波峰和凹陷都是話筒指向性不好的象征，不同中心頻率的響應(yīng)曲線絕對不能交叉到一起。通過    極性圖你可以了解到全指向話筒的高頻指向性通常比較強(qiáng)。（看最中間的那個圓圈）

等化噪音電平
    等化噪音電平（就是話筒的本底噪音），當(dāng)話筒在錄音的時候，自己也產(chǎn)生一些噪音。話筒本底噪音低是很重要的，這意味著聲源聲壓小的時候聲音不至于被話筒本身的噪音淹沒。本底噪音與話筒的動態(tài)范圍也有直接的關(guān)系。

有兩個常用的標(biāo)準(zhǔn)
1. dB（A）計(jì)權(quán)，它表示人耳對錄音SPL 的感知，尤其是對低頻部分不敏感。好的結(jié)果通常是在15dB（A）以下。
2. CCIR 468-1 計(jì)權(quán)，與dB（A）不同，在這個標(biāo)準(zhǔn)下，25-30dB 是一個不錯的指標(biāo)。

例如：DPA 4041-S 全指向電容話筒
等化噪音電平 A 計(jì)權(quán)：最大值 7 dB(A) re. 20 μPa
等化噪音電平 CCIR 468-1: 最大 19dB

靈敏度
靈敏度指的是話筒將聲壓轉(zhuǎn)化為電平的能力。高靈敏度話筒輸出高電平，不需要后級話放進(jìn)行過多的增益。高靈敏度話筒用于微小聲音拾音的時候非常有用，話筒的高靈敏度讓后級不需要太多增益，從而保證了低噪音。

根據(jù)IEC 268-4 標(biāo)準(zhǔn), 靈敏度的單位是mV，以每Pascal 聲壓在1 千赫測得。靈敏度的單位是dB，以1V/Pa 為測量條件，靈敏度為負(fù)數(shù)。一個嚴(yán)格的話筒廠商應(yīng)該提供靈敏度偏差，由于生產(chǎn)的原因，一般這個偏差在2 個dB 以內(nèi)。

舉例: DPA 3506 4006 立體聲配對話筒
靈敏度, nominal, ±2 dB:
10 mV/Pa; -40 dB re. 1 V/Pa unloaded (at 250Hz) Max
difference 1 dB
SPL 承受能力
SPL 聲壓級承受能力是很多錄音中需要考慮的重要因素。一般音樂錄音的SPL 峰值會比RMS 值高20 個dB。RMS 顯示的是SPL 平均值，不能顯示SPL 峰值。

需要知道的重要事情
1. SPL 必然伴隨THD 總諧波失真。
2. 關(guān)于話筒最大可承受SPL 定義是：聲壓讓話筒即將削波，輸出方波。

THD 的常見數(shù)值為0.5%（1%也經(jīng)常看到），這種小數(shù)點(diǎn)級別的失真可以被測量，但聽不出來。要確保THD 指的是由完整的話筒來測試（振膜+前置放大器），很多廠商的數(shù)據(jù)來自前置放大器，失真度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于振膜。圓形振膜的失真度伴隨輸入聲壓以6dB 遞增，所以你可以通過這個因素來計(jì)算出一個新的THD。

舉例: 4004 高聲壓級全指向電容話筒, 130 V
最大可承受聲壓級：168 dB SPL peak
總諧波失真度：
142 dB SPL peak (<0.5% THD)
148dB SPL peak (<1% THD)

結(jié)論
話筒技術(shù)指標(biāo)并不能表示話筒品質(zhì)的全部，更不能體現(xiàn)主觀音質(zhì)。盡管不同廠商提供的數(shù)據(jù)沒有完全的可比性，但技術(shù)指標(biāo)還是可以從客觀上幫助我們選擇一支好話筒

大振膜全指向話筒vs 小振膜全指向話筒

在你選擇大振膜話筒與小振膜話筒之前，一定要了解兩者特性上的不同。話筒特性之間的比較與音箱不一樣。
通過下面的表，你可以直觀的看到大振膜與小振膜話筒之間的不同Large Vs Small: Table 1

本底噪音
大振膜話筒的本底噪音比小振膜低。因?yàn)樾≌衲ぴ捦驳恼衲っ娣e小，這導(dǎo)致振膜表明堅(jiān)硬，空氣分子沖擊振膜后會產(chǎn)生很多能量。是否可以錄制極高聲壓級信號，是由振膜的靈敏度和面積決定的。

Large Vs Small: Table 2
靈敏度
大而順從的振膜具有高靈敏度，反過來，小而堅(jiān)硬的振膜靈敏度低。大振膜膜片容易運(yùn)動，即使是比較低的聲壓級，也可以輸出高電平。
Large Vs Small: Table 3
SPL 承受能力：
電容話筒SPL 承受能力被下面兩個因素限制：
1. 話筒頭，振膜與背板之間的距離，它們決定了振膜的堅(jiān)硬程度，但也限制了振膜產(chǎn)生嚴(yán)重失真前的運(yùn)動范圍。
2. 話筒前置放大器的電源供應(yīng)限制了話筒的SPL 承受能力
Large Vs Small: Table 4
頻率響應(yīng)
全指向話筒可以感應(yīng)聲壓的細(xì)微變化，大振膜和小振膜都是如此，大體上，拾取低頻的能力與其他頻率一樣。它的下限頻率由小排氣孔來設(shè)置，這個小孔用來防止振膜運(yùn)動時改變周圍的氣壓。排氣孔的面積（例如直徑，長度）起到了聲學(xué)低通濾波器的作用。上限頻率由受幾個因素影響，這些都和振膜的尺寸有關(guān)。
1. 大振膜傾向于衰減。這一點(diǎn)和揚(yáng)聲器技術(shù)相似，這與揚(yáng)聲器廠商用不同尺寸的單元重放不同的頻率是一個道理。
2. 振膜的重量會衰減振膜的高頻位移
3.話筒罩邊緣的衍射將限制極高頻的拾取能力結(jié)論是大振膜話筒的頻率范圍比小振膜窄。下面的這個圖形現(xiàn)實(shí)了頻率響應(yīng)之間的
不同。
Large Vs Small: Table 5
方向性特征
當(dāng)話筒擺在聲場，話筒本身也會影響聲音。這是由于話筒頭尺寸產(chǎn)生的一種聲學(xué)現(xiàn)象，
總的來說，主要反映在高頻。大振膜話筒高頻的指向性強(qiáng)，小振膜話筒高頻指向性弱。
Large Vs Small: Table 6
動態(tài)范圍
小振膜話筒的動態(tài)范圍通常比大振膜話筒大。
Large Vs Small: Table 7
結(jié)論
不同的振膜尺寸各有優(yōu)劣，通過下面的表格，我們比較了小振膜，中型振膜，大振膜話筒的多項(xiàng)技術(shù)特性。
Large Vs Small: Table 8
單指向話筒VS.全指向話筒
這篇文章向大家講述單指向與全指向的不同，讓大家對話筒擺位的概念更加清晰，澄清PA 領(lǐng)域?qū)θ�指向話筒的偏見�?BR>串音
很多音頻工程師害怕在多話筒拾音的情況下選擇全指向話筒，擔(dān)心話筒之間的串音�！按�音”就是我們在錄音中聽到的旁邊的人說閑話的聲音，為了避免這個問題，很多工程師在不實(shí)驗(yàn)的情況下就選擇了單指向話筒。心型話筒往往是不錯的選擇，但有些時候全指向話筒可以得到更好的聲音，因?yàn)槿�指向話筒有很好的聲場，比較低的手持摩擦聲，風(fēng)聲，噴口，它的近講效應(yīng)也比較少。

此外，某些高品質(zhì)話筒的“串音”聽起來非常自然。我們所擔(dān)心的串音，是讓聲音變壞。如果一只話筒話筒拾取的串音在同一聲場，而且自然，那么會給錄音增加自然的堂音。DPA 的話筒，無論是單指向還是全指向，在它們的拾音軸線之外都有非常平滑和自然的頻率響應(yīng)。這些話筒不僅在拾音軸線區(qū)域音質(zhì)好，在拾音軸線之外音質(zhì)也很好。

通道隔離度
如果你選擇全指向話筒，通道隔離度將低于單指向話筒，因?yàn)槿�指向話筒拾取來自所有方向的聲音。因此，如果通道隔離度是錄音的首選要素，那么全指向話筒所呈現(xiàn)的直接聲和非直接聲的比例非常不合適。

如果選擇全指向話筒，因?yàn)樗鼪]有單指向話筒的近講效應(yīng)，所以我們應(yīng)該盡可能的將話筒靠近聲源。在一個自然聲場進(jìn)行錄音，串音是無法完全避免的。少量的串音會給樂器錄音帶來漂亮的“空氣”感。

按照常規(guī)，如果我們將心型話筒放在離聲源17 厘米的位置，它所拾取的直接聲與非直接聲的比例與全指向話筒10 厘米的位置一樣。
不同種類的話筒，拾音距離與獲得相等直接聲與反射聲平衡度的關(guān)系。

聲反饋前增益
在現(xiàn)場擴(kuò)聲領(lǐng)域使用全指向話筒需要好設(shè)備和有經(jīng)驗(yàn)的音響工程師。

一般來說，用全指向話筒后，音響系統(tǒng)的聲反饋前增益可能會減少，不過聲反饋前增益受很多因素的影響。

單指向與全指向的聲反饋特點(diǎn)也不一樣。單指向話筒的嘯叫往往在意想不到的情況下突然出現(xiàn)，全指向話筒的嘯叫來得緩慢，經(jīng)常是從低頻的轟鳴聲開始。在舞臺上使用全指向可以帶來一些特殊的好處，讓你有可能去調(diào)整整個舞臺的聲反饋前增益。讓演員可以在舞臺上隨處走動，話筒不會突然產(chǎn)生嘯叫。

離軸聲染色

心型話筒是最常用的單指向話筒，心型指向意味著在話筒正面130 度的范圍屬于它的拾音角。話筒背面有30dB 的聲隔離，根據(jù)頻率的不同會不一樣。另外，心型話筒在拾音角度內(nèi)具有非常平滑的頻率曲線，但拾音角之外就不是這樣。事實(shí)上，一些單指向話筒的拾音角之外的頻率響應(yīng)不好。這意味著從話筒側(cè)面和背面拾取的聲音或多或少存在“聲染色”

盡管從側(cè)面和后面拾取的信號微弱，但還是會讓錄音變得的渾濁，不真實(shí)。請確認(rèn)你用的單指向話筒具有平滑的非拾音軸向頻率響應(yīng)。

舉例: DPA 4011/12/21/22/23 的軸內(nèi)和軸外響應(yīng)
極性圖
全指向話筒對360 度的方向具有相同的靈敏度，但對高頻信號有明顯的指向性。
振膜越小，全指向性更強(qiáng)。
舉例: DPA 4007 全指向電容話筒極性圖
單指向性話筒有幾種，例如心型，超心型，槍型，它們的不同之處在于對側(cè)面和后面的聲隔離度。
舉例: DPA 4011 心型指向話筒極性圖

近講效應(yīng)
我們可以通過近距離拾音來增加通道隔離度，這樣做的目的往往是為了防止“串音”。然而，當(dāng)我們選擇心型話筒用在這種場合的時候，會遇到一種損害音質(zhì)我的近講效應(yīng)；當(dāng)話筒靠近聲源，低頻提升。串音減少了，低頻的轟隆聲增加了。當(dāng)你將單指向話筒靠近樂器，音色的中頻和高頻受到影響，不得不用均衡來調(diào)整音色的平衡。

4011 心型電容話筒的近講效應(yīng)
低頻響應(yīng)

大多數(shù)全指向話筒具有極好的低頻響應(yīng)，而且在30 厘米的距離內(nèi)失真度低于單指向話筒。在聽音測試中，這個特點(diǎn)被描述為“低頻豐滿，溫暖”。如果換成單指向話筒，可能需要用均衡器來彌補(bǔ)低頻的損失。

風(fēng)和噗噗噪音
氣流，噴口和手持噪音也是使用單指向話筒需要考慮的問題。單指向話筒對這些噪音敏感度大于全指向話筒，由于振膜的原因，單指向話筒對這些比較靈敏。

單指向 vs. 全指向：
失真度
失真度也是在全指向與單指向之間做出選擇的因素。單指向的失真度要比全指向明顯，這在大聲壓近距離拾音的時候非常重要。他們之間的失真度是明顯的，你可以比較一下話筒參數(shù)表中兩者THD 之間的區(qū)別。如果要用單指向話筒，一定要選擇低失真，高h(yuǎn)eadroom 的型號。
結(jié)論
通過上面的敘述，我們可以對近距離拾音話筒的選擇做出一個結(jié)論，請認(rèn)真考慮首選全指向話筒。我們強(qiáng)烈建議總是先試試全指向話筒，養(yǎng)成習(xí)慣。它聲音自然，可以承受極高的聲壓級，沒有近講效應(yīng)，對風(fēng)和噴口都不靈敏。

變壓器輸出VS.無變壓器輸出

電容話筒有變壓器和無變壓器的區(qū)別，請看下面的表格：
Tranformer vs tranformerless: Table 1
我們舉例用的是有名的DPA 4006，含變壓器輸出，用它與不帶變壓器的4006-TL進(jìn)行對比。
靈敏度
大多數(shù)話筒變壓器設(shè)計(jì)為高壓變低壓，變壓器會降低話筒的靈敏度。因?yàn)殪`敏度就是輸出信號與聲壓級的比值。
Tranformer vs tranformerless: Table 2
電纜負(fù)載能力
當(dāng)輸出信號經(jīng)過變壓器，電壓根據(jù)變壓器的轉(zhuǎn)換線圈比率被降低，與此同時信號電流提高。提高的信號電流讓話筒可以驅(qū)動更長的電纜。
Tranformer vs tranformerless: Table 3
低頻處理能力
輸出變壓器將產(chǎn)生一些可被聽見的低頻失真，變壓器容易出現(xiàn)低頻信號飽和現(xiàn)象。
無變壓器輸出不但頻率范圍變寬，還有一件非常有趣的現(xiàn)象是80 Hz 周圍的頻段變得緊繃。
Tranformer vs tranformerless: Table 4
結(jié)論
輸出變壓器有好處也有壞處。下面的表格列出了一些比較。如果對音質(zhì)要求極高，請選擇無變壓器輸出的話筒，今天，話筒線一般都不會超過100 米。話放和AD 轉(zhuǎn)換器一般都放在與話筒很近的地方，這讓含變壓器話筒可以驅(qū)動長電纜的優(yōu)勢變小。