話筒指標(biāo)與調(diào)音臺工作電平的關(guān)系
發(fā)布日期：2016-07-26 瀏覽人數(shù)：3824
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，并把話筒所在聲場的聲壓級準(zhǔn)確地?fù)Q算成調(diào)音臺輸入 端的電平，從而確定調(diào)音臺的輸入增益，得到最高信噪比、最低失真的線性信號。 那么話筒的哪些 指標(biāo)與調(diào)音臺的輸入密切相關(guān)？同時如何據(jù)之確定調(diào)音臺的工作電平呢？
一、幾個重要指標(biāo)的含義
廣播級話筒的技術(shù)指標(biāo)有近10個，對于聲源和調(diào)音臺來說，最重要的是以下3個：最大輸入聲壓 級、靈敏度和最大輸出電平。最大輸入聲壓級是話筒所能承受的達(dá)到0.5%總諧波失真的最大聲壓級的 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一般定得較高，只要它和聲源間的距離得當(dāng)，就不會產(chǎn)生可聞的失 真。因此這里我們重點討論直接影響調(diào)音臺工作電平的后兩種指標(biāo)。
1.靈敏度
靈敏度是話筒在單位聲壓激勵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下的輸出電平即最大輸出電平。如同最大輸入聲壓級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)音臺的輸入工作電平。對于一個給定的話筒來說，只要已知 其靈敏度與最高聲壓級，就可算出它的最大輸出電平。
仍以NEUMANNU89話筒為例：其靈敏度為8mV/Pa，最大輸入聲壓級為134dBSPL(在10dB輸入衰減檔)。先 將輸入聲壓級轉(zhuǎn)換成聲壓，再由靈敏度求出最大輸出電平：因為0dBSPL=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。實際上，正常使用時一般不選擇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前的最大聲壓級一般不會超過其正常檔位下的 124dBSPL，因此它的最大輸出電平一般遠(yuǎn)低于0dBμ。
二、調(diào)音臺工作電平的確定
技術(shù)上講，調(diào)音臺的工作電平是以其上最大信號電平不超過廠家設(shè)定的最大動態(tài)余量上限來規(guī)定的( 實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，如圖示。
這樣，只要在話筒端已知聲源可能的最大聲壓級與話筒的靈敏度，就可算出其相應(yīng)的最大輸出電平； 這一電平與調(diào)音臺動態(tài)余量上限的差值，便是調(diào)音臺輸入級，即話筒放大器(簡稱話放)的輸入增益； 在此增益下的信號電平就是調(diào)音臺的工作電平。
以所錄聲源為花腔女高音、采用U89話筒和AMEKRemBandt調(diào)音臺為例，對此進(jìn)行說明：假如距離話筒 70cm處聲源的最大聲壓級是112dBSPL(峰值，A加權(quán))，話筒所能承受的最大輸入聲壓級是124dB、靈敏 度是8mV/Pa，由公式
112dBSPL=20lgX/2×10-5
可知112dB聲壓級相當(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
這個電平聯(lián)接到70dB話放增益、話放級的動態(tài)余量在總諧波失真是0.017%時為12dBμ的調(diào)音臺后(該 調(diào)音臺線路放大級的動態(tài)余量為28dBμ)，與+12dBμ的上限尚有34dB的余量(+12dB-(-22dB)=34dB)， 這便是調(diào)音臺應(yīng)有的輸入增益。由此便確定了調(diào)音臺的工作電平。
實際操作中，為確保調(diào)音臺在最大信號電平時總諧波失真低于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，然后觀察此時輸入、輸出的音量表，以其指示在正常區(qū)域為參照，確定其降幅的分貝數(shù)。
一、幾個重要指標(biāo)的含義
廣播級話筒的技術(shù)指標(biāo)有近10個，對于聲源和調(diào)音臺來說，最重要的是以下3個：最大輸入聲壓 級、靈敏度和最大輸出電平。最大輸入聲壓級是話筒所能承受的達(dá)到0.5%總諧波失真的最大聲壓級的 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一般定得較高，只要它和聲源間的距離得當(dāng)，就不會產(chǎn)生可聞的失 真。因此這里我們重點討論直接影響調(diào)音臺工作電平的后兩種指標(biāo)。
1.靈敏度
靈敏度是話筒在單位聲壓激勵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下的輸出電平即最大輸出電平。如同最大輸入聲壓級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)音臺的輸入工作電平。對于一個給定的話筒來說，只要已知 其靈敏度與最高聲壓級，就可算出它的最大輸出電平。
仍以NEUMANNU89話筒為例：其靈敏度為8mV/Pa，最大輸入聲壓級為134dBSPL(在10dB輸入衰減檔)。先 將輸入聲壓級轉(zhuǎn)換成聲壓，再由靈敏度求出最大輸出電平：因為0dBSPL=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。實際上，正常使用時一般不選擇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前的最大聲壓級一般不會超過其正常檔位下的 124dBSPL，因此它的最大輸出電平一般遠(yuǎn)低于0dBμ。
二、調(diào)音臺工作電平的確定
技術(shù)上講，調(diào)音臺的工作電平是以其上最大信號電平不超過廠家設(shè)定的最大動態(tài)余量上限來規(guī)定的( 實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，如圖示。
這樣，只要在話筒端已知聲源可能的最大聲壓級與話筒的靈敏度，就可算出其相應(yīng)的最大輸出電平； 這一電平與調(diào)音臺動態(tài)余量上限的差值，便是調(diào)音臺輸入級，即話筒放大器(簡稱話放)的輸入增益； 在此增益下的信號電平就是調(diào)音臺的工作電平。
以所錄聲源為花腔女高音、采用U89話筒和AMEKRemBandt調(diào)音臺為例，對此進(jìn)行說明：假如距離話筒 70cm處聲源的最大聲壓級是112dBSPL(峰值，A加權(quán))，話筒所能承受的最大輸入聲壓級是124dB、靈敏 度是8mV/Pa，由公式
112dBSPL=20lgX/2×10-5
可知112dB聲壓級相當(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
這個電平聯(lián)接到70dB話放增益、話放級的動態(tài)余量在總諧波失真是0.017%時為12dBμ的調(diào)音臺后(該 調(diào)音臺線路放大級的動態(tài)余量為28dBμ)，與+12dBμ的上限尚有34dB的余量(+12dB-(-22dB)=34dB)， 這便是調(diào)音臺應(yīng)有的輸入增益。由此便確定了調(diào)音臺的工作電平。
實際操作中，為確保調(diào)音臺在最大信號電平時總諧波失真低于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，然后觀察此時輸入、輸出的音量表，以其指示在正常區(qū)域為參照，確定其降幅的分貝數(shù)。
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