传声器的应用
录音技术传声器的原理与应用
• 传声器作为录音的第一步，录音师必须对传声器的性能有充分了解， 并能因地制宜的选择相应传声器。
• 第一节：传声器的原理 • 第二节：传声器的技术参数 • 第三节：特殊类型的传声器 • 第四节：传声器的应用
第一节：传声器原理
主讲：作曲与作曲技术理论硕士 张晨明
本节要点
一、传声器的分类 1根据原理 2根据指向 3根据声波作用 二、常用传声器的原理和特性 1动圈式 5RF电容 2带式 6压电式 3电容式 7炭粒式 4住集体式
电容麦克风
电容话筒体积小、重量轻、各项性能指标均高于 动圈话筒，美中不足的是需要为麦克风音头和电 子电路提供48伏的幻象供电。（PHANTOM）
第二节：传声器的技术参数
主讲：作曲与作曲技术理论硕士 张晨明
本节要点
一、传声器的灵敏度 二、频率响应 三、指向性 四、噪声级和信噪比 五、动态范围 六、输出阻抗 七、瞬态响应
的优秀话筒之一 • 奥地利AKG公司专为人声和木管、铜管乐拾音的优秀话筒 • 美国EV分司生产的人声和强声级拾音动圈式话筒是歌舞厅中使用的优秀
手持近讲式动圈话筒日本是驻极体话筒的发明地，铁三角驻极体话筒适 合中音频声音拾取，如中高音的木管、铜器、打击乐器，长笛、双簧管 等。
国内话筒概况
• 北京797厂是我国最大的话筒、扬声器生 • 产厂家 • CD 1-3是优秀的语音话筒 • CR 1-3是仿制德国U-87型电容式话筒 • CR 1-4型电容式话筒是一种短枪式电容 • 话筒
动圈
电容
电容话筒和动圈话筒的比较
麦克风振膜的比较：
A.动圈麦克风
将音圈直接搭载在振动膜上，再置于 磁场中来产生音频讯号 ，所以灵敏度 低。
B.电容麦克风
扬声器和传声器原理与应用pdf
扬声器和传声器原理与应用pdf一、引言扬声器和传声器是音频设备中的两个重要组成部分，分别用于将电信号转化为声音和将声音信号转化为电信号。
本文将详细介绍扬声器和传声器的工作原理，并探讨它们在现实生活中的应用。
二、扬声器原理扬声器，也称为喇叭，是一种将电信号转化为声音的电子元件。
它的工作原理基于电磁感应和压电效应。
1. 电磁感应：扬声器的线圈中通入音频电流，产生变化的磁场。
这个磁场与扬声器的另一侧的永久磁铁相互作用，推动音圈，带动振膜产生振动。
2. 压电效应：扬声器振膜的振动导致晶体（通常为锆钛酸铅或钛酸钡）产生相应的压力，从而产生声音。
这个过程是可逆的，当施加压力时，晶体会产生电荷，而电流通过时会产生压力。
三、传声器原理传声器是将声音信号转化为电信号的设备。
它基于声学效应和电荷耦合机制工作。
1. 声学效应：传声器内部有一个微型振膜，当周围环境中的声音振动该振膜时，振膜会改变其与另一侧永久磁铁之间的距离。
这个距离的变化会导致振膜上的电荷量发生变化，从而产生电信号。
2. 电荷耦合机制：传声器的振膜将声音产生的电荷传输到一个电荷耦合元件（CCD）传感器上。
CCD是一种能够将电荷转换为数字信号的设备，然后通过放大器和滤波器处理这些数字信号，得到可听的音频信号。
四、应用1. 音响系统：扬声器在音响系统中起着关键作用，将音频电流转化为可听的音频信号。
无论是家庭音响还是专业音响，扬声器都是不可或缺的一部分。
2. 麦克风：传声器在麦克风中起着关键作用，可以将声音信号转化为电信号。
麦克风广泛应用于电话、会议系统、游戏设备等场景，能够捕捉并传递我们的声音。
3. 医学领域：在医学领域，传声器和传声器也被广泛应用于语音识别、脑电图和心电图设备中。
这些设备需要精确地捕捉到微弱的生物电信号。
4. 无线通信：在无线通信领域，传声器被用于录音设备，而扬声器则用于传输语音信号，使得双方即使相隔甚远也能进行交流。
5. 虚拟现实和增强现实：随着虚拟现实和增强现实技术的发展，扬声器和传声器也发挥着越来越重要的作用。
录音技术传声器的原理与应用
录音技术传声器的原理与应用录音技术是指通过一定的方法和设备将声音转化为电信号，并实现保存、处理和播放声音的技术。
而传声器则是实现声音转化为电信号的重要部件之一、本文将从传声器的原理和应用两个方面进行详细介绍。
一、传声器的原理传声器是一种将声音转化为电信号的装置，其原理是利用其中一种物理效应将声音的机械能转化为电信号。
常见的传声器原理有电磁感应原理、压电效应原理和碳颗粒效应原理。
1.电磁感应原理电磁感应原理是利用导磁材料内部的线圈和磁铁之间的相互作用来产生电信号。
当磁铁和线圈相对运动时，磁铁的磁力线会穿过线圈，使线圈内的导电体产生电磁感应。
这个电磁感应产生的电信号就可以通过放大和处理后转化为声音。
2.压电效应原理压电效应原理是指一些特定的晶体或陶瓷材料在受到机械压力时，会在其表面产生电荷分布的不平衡，从而产生电压信号。
传声器中常用的压电材料有石英晶体、川纹石和锆钛酸钯陶瓷等。
当声音通过压电材料时，声波振动作用在压电材料上，产生电荷的不平衡，从而产生电信号。
3.碳颗粒效应原理碳颗粒效应原理是指当声波通过碳颗粒时，碳颗粒之间的电阻会发生变化，从而产生电信号。
碳颗粒是一种电导性较好的材料，当声波通过碳颗粒时，会使碳颗粒之间的压力发生变化，从而改变了电阻。
通过测量电阻的变化，就可以将声音转化为电信号。
二、传声器的应用传声器是录音技术中的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
1.录音设备传声器是录音设备中最基本的部件之一、通过传声器将声音转化为电信号后，再经过放大和处理等步骤，最终实现声音的录制和存储。
2.通信设备3.拾音设备在音乐演出、广播电视等领域，为了将声音传输到放大器或录音设备中，常常需要使用传声器进行拾音。
传声器可以将现场的声音转化为电信号，然后再通过放大器等设备进行处理和传输。
4.声呐等设备传声器也应用于声纳等设备中，用于探测和定位声源。
声纳通过将声音转化为电信号，并测量声音的传播速度和传播路径等信息，来实现对声源的探测和定位。
MIC应用指南
Pascal & ubar的换算关系如下：
例如:-60dB(0dB=1V/ubar)=-40dB (0dB=1V/pa)
2、输出阻抗
麦克风有一项最重要的特性是输出阻抗，这是一种回流至麦克风的AC阻抗的计算。 一般来说，麦克风可分为低阻抗(50～1,000ohms)，中阻抗(5,000～15,000ohms)及高阻抗(20,000ohms以上)。
对于一个驻极体传声器内部存在一个由振膜垫片和极板组成的电容器因为膜片上充有电荷并且是一个塑料膜因此当膜片受到声压强的作用膜片要产生振动从而改变了膜片与极板之间的距离从而改变了电容器两个极板之间的距离产生了一个的变化因此由公式可知必然要产生一个的变化充电电荷又是固定不变的因此必然产生一个的变化
手机MIC应用指南
C）从极化方式上分：振膜式、背极式、前极式。
D）从结构上分：栅极点焊式、栅极压接式、极环连接式等
2、驻极体MIC的结构：
以全向MIC，振膜式极环连接式为例
1、防尘网：保护传声器，防止灰尘落到振膜上，防止外部物体刺破振膜，还有短时间的防水作用。
2、外壳：整个传声器的支撑件，其它件封装在外壳之中，是传声器的接地点，还可以起到电磁屏蔽的作用。
VSD,即FET的S与D之间的电压降
VS为标准工作电压
总的要求100μA〈ID〈500μA
4、频范围：
全向：50~12000Hz 20~16000Hz
单向：100~12000Hz 100~16000Hz
双向：100~10000Hz
5、S/N信噪比：信号与麦克风本体所产生的杂音之比
6、最大声压级：是指MIC的失真在3%时的声压级，声压级定义：20μpa=0dBSPL
指向性传声器应用参考以及区别
指向性传声器一、 内部电路图：单指向性MIC 的内部电路与通常的MIC 的内部电路是完全相同的：Term.1 Mic CaseTerm.2IC33 pF10 pFC1C2GND2C=10μFR L =2.2K13.0V Vs +OUTPUT由于内部采用的是IC ，因此其偏值电压为3.0V ,二、 内部结构图：电 容F E T P C B三、关于指向性 一）指向性定义传声器的指向性又称方向性，是指传声器对不同角度入射的声波的响应，当声波从不同角度入射到传声器振膜时，振膜所受的作用力不同，因此相应的输出也不同，这种因为入射声波的入射角不同而使传声器灵敏度产生变化的特性，称为传声器指向性。
二）全指向MIC:全指向传声器只从外壳底部的声孔接收声音，对来自四面八方的入射声波都灵敏，具有大体相同的灵敏度,极坐标图为“○”型，主要应用于手机、PDA、电脑、免提耳机和一般的头戴耳机，三）单指向性MIC1.概念及工作原理：单指向性MIC 根据其工作原理又称为压强压差复合式，在工作时必须保证其0度与180度方向上同时接收声波，即除在MIC的外壳底部有声孔外，在其PCB上也有声孔，在接收声波时，0度与180度方向上同时接收声波，0度方向上的声波可以直接到达振膜，但是，由于在MIC内部存在的阻尼具有延迟声波的作用，180度方向上的声波相对于0度的声波到达振膜就会存在一个时间差，当这个时间差与声波以0度角到达振膜的时间相同，则会出现180度的入射声波被抵消掉，其极坐标图如下：2.单指向MIC在手机中应用：目前，在一些带有摄像功能的手机中开始采用单指向MIC用在摄像时的录音，由于单指向MIC具有极强的方向性，因此在使用时可以有效地降低甚至屏蔽掉目标方向以外的噪音，达到良好的录音效果，单指向MIC在使用时应该注意，因为根据其工作原理，单指向MIC必须保证其0度与180度方向上同时接收声波形成一定的压强与压差才能工作，所以手机设计时必须保证MIC两端都留有声孔，如下示意图：三、抗噪声MIC1.概念及工作原理：抗噪声MIC即双指向性MIC 根据其工作原理又称为压差式MIC，在工作时必须保证其0度与180度方向上接收的声波存在瞬间压差，因此从0度与180度方向上接收声波能力最强，而侧面即90度与270度的入射声波到达振膜时，振膜前后的压强相等，即压差为0，传声器没有输出，灵敏度为0，其极坐标图如下：抗噪声MIC在使用时也要注意，与单指向MIC要求一样，必须在MIC的两端都留有声孔，保证0度与180度接受的声波存在一定的压差，才能是MIC正常工作。
利用声音的共鸣解决问题
利用声音的共鸣解决问题通过共鸣声音解决问题概述：声音是我们生活中重要的一部分，它可以穿越空气，传播信息，产生共鸣。
利用声音的共鸣性质，我们可以解决一系列问题，如声音传递、声波信号处理等。
在本文中，我将提供一些具体的例子，展示如何利用声音的共鸣来解决问题。
共鸣传声器：声音传递是一个常见的问题，特别是在大型活动或户外场合。
传统的喇叭虽然可以扩大声音，但存在传递距离有限、声音质量差等问题。
为了解决这个问题，有人设计了共鸣传声器。
共鸣传声器通过共鸣腔的设计，可以放大声音，并且传递距离更远。
它的原理是将声波引导到一个空腔中，使声波在腔内产生共鸣，进而放大声音。
这种设备通常用于户外音箱、演讲台等场合。
例如，在体育比赛中，共鸣传声器可以将比赛音乐传递到更远的观众位置，增强观赛体验。
共鸣降噪技术：噪音是我们日常生活中的一个常见问题。
例如，在繁华的城市中，交通噪音、广场音乐等都可能影响我们的安宁。
为了解决这个问题，许多科学家致力于研究共鸣降噪技术。
共鸣降噪技术利用声音的共鸣原理，通过发出与噪音频率相反的声音来抵消噪音。
这种技术广泛应用于降低环境噪音的设备上，如降噪耳机、汽车车内降噪系统等。
例如，当我们戴上降噪耳机时，它会通过接收外界的噪音，并发出与之相反的声波，从而降低环境噪音对我们的干扰，提供一个更加宁静的听觉环境。
音色调整：除了传递声音和降噪之外，共鸣还可以用于音色调整。
音色是声音的质感，不同乐器或人声的音色特点不同。
在音乐制作中，我们经常需要调整音色以获得更好的音效。
共鸣调音技术可以通过改变共鸣腔的形状和大小来调整音色。
例如，对于乐器制造商来说，他们可以改变乐器的共鸣腔来调整音色，使其更加丰满或明亮。
在录音棚中，音频工程师也可以使用共鸣调音技术来增强或抑制某些频率的共鸣，以获得更好的音效。
总结：声音的共鸣性质提供了许多解决问题的可能性。
通过共鸣传声器、共鸣降噪技术和共鸣调音技术，我们可以解决声音传递、噪音干扰和音色调整等问题。
传声器与扬声器的原理
传声器与扬声器的原理传声器和扬声器是常见的声音输入输出设备，它们在通信、音乐播放和语音识别等领域发挥着重要作用。
本文将介绍传声器和扬声器的原理，帮助读者更好地理解它们的工作原理和应用。
一、传声器的原理传声器是一种将声音转化为电信号的装置，常见于麦克风和电话中。
其工作原理基于压电效应，即某些晶体在受到机械力作用时，会在其两个相对应的表面上产生电荷。
传声器中使用压电陶瓷作为传感器，当声波通过传声器时，压电陶瓷受到声波的振动，导致其表面产生电荷变化。
这种电荷变化通过导线传输到外部电路，然后被放大、处理和转换为可供人们听到的声音。
二、扬声器的原理扬声器是一种将电信号转化为声音的装置，常见于音响设备和电话中。
其工作原理基于电磁感应和霍尔效应。
扬声器由磁体和振动膜组成，磁体负责产生磁场，振动膜则负责转换电信号为声波。
当电信号通过扬声器时，霍尔效应会使得振动膜上出现磁场和电流的变化，从而产生力的作用，使得振动膜振动，进而产生声音。
扬声器中的磁体和电信号之间的相互作用使得扬声器能够将电信号转化为可听的声音。
三、传声器和扬声器的应用传声器和扬声器有着广泛的应用。
传声器常见于录音设备、电子设备和通信设备中，如麦克风、电话和音频传感器。
它们能够将声音转化为电信号，实现声音的输入。
扬声器则常见于音响设备、手机、电视和电脑中，它们能够将电信号转化为声音信号，实现声音的输出。
传声器和扬声器在通信中起着重要作用。
在电话通信中，我们通过传声器将声音转化为电信号进行传输，然后通过扬声器将电信号转化为声音进行播放。
这样，双方就能够进行声音的互动。
此外，传声器和扬声器也被广泛应用于语音识别和语音合成技术中，它们能够实现人机交互和智能语音助手的功能。
总结：传声器和扬声器是声音输入输出设备，它们分别利用压电效应和电磁感应和霍尔效应来实现声音与电信号的转换。
传声器将声音转化为电信号进行输入，而扬声器则将电信号转化为声音进行输出。
传声器和扬声器在通信、音频设备和语音技术中发挥着重要的作用。
声学检测传声器的应用
声学检测传声器的应用传声器头的应用：1.传声器前置放大一体的ICP传声器：各种声学试验，测试(IEC651, Type1，2)；自由场声音测定时使用；2.自由场传声器：声场环境的声压测定；环境噪音测定用；消声室内声音测定用。
3.压力场传声器：压力场声音测定用；管内声音测定用；恒音室内声音测定使用；具有坚固的结构样式，可用于高音压的测定。
4.特殊传声器：40AR：随机感应用(=发散/恒音室内用)；40AQ：随机感应用(=发散/恒音室内用)；40AN ：高灵敏度，自由音场用。
至1Hz低频测定用；40DP：1/8“至184Db高音压,高频率测定用；40AT：阵列用, 自由音场,多通道内藏前置放大器的麦克风；40SA：探测型麦克风,高温恶劣环境用(可至800℃),靠近声源测定。
5.室外用传声器：41AM：飞机噪音测试用(永久设置用,包含所有的附件)，0°入射角；41CN：都市交通噪音测试用(永久设置用, 包含所有的附件)，90°入射角；41AS：41AM中的传声器(不包含附件)；40AS： 41CN中的传声器(不包含附件)；41AL：便携式环境噪音测试用(短时间使用)；41AL-S：90 都市交通噪音测定用, 200V外部电源必要；41AL-1：0 飞机场噪音测定用, 200V外部电源必要；41AL-2：90 都市交通噪音测定用,200V外部电源不必要；41AL-6：0 飞机场噪音测定用,200V外部电源不必要。
6.声强传声器：声音强度测定用传声器对(IEC1043 Type 1)；直径：1/4“(40BI), 1/2”(50AK)。
7.声强探测器：声音强度测定用探测组件(IEC1043 Type 1)。
8.高压传声器：主要用于圆柱体内压力和声音的测试；可用于测定液体的冲击声，例如核电站管道中液体的冲击现象的测定等。
传声器前置放大器的应用：1. 1/2" 前置放大器：麦克风用前置放大；2. 1/4" 前置放大器：麦克风用前置放大；3. 声音接受器-功放麦克风一体：电容式麦克风+前置放大+电源模块作成一体的便携式器件，可直接插入信号分析器；声音功率,环境噪音测定时使用。
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以不同的使用功能来划分
• 接触式话筒：直接贴在乐器共振体上的话筒，低频音 靠固体传导振动，高频靠空气传导，用于弦乐器和弱 功率乐器，如吉他、提琴等。 • 颈挂式话筒：用丝带挂在脖子上的一种小型话筒，多 为动圈式，常用于活动声源中的语言使用，如展览会 解说等。 • 卡式话筒：超近距离电容话筒，主要用在提琴上。
⑵以指向性来分
• 话筒拾取音源方向的覆盖空间可以分成圆形、心形、超心形，双 指向和强指向。（如图）
• • • •
圆形：为乐队拾音用。 心形、超心形：为语言、歌声拾音用。 双指向形：录音棚等。 强指向形：拾取一定方向的音源，而将环境噪声排斥在拾取空间 之外，新闻采访常用。
按工作原理来分
• 动圈式：膜片受声波冲击、带动线圈在磁场中运动产生电流输出。优点：耐 用，音色丰满。缺点：近讲效应。（近讲效应：话筒离音源越近，拾取的音 量就越大，反之越小，动圈式话筒与口形接近，其音量提升的同时低频成份 也随之大大提高。调音台低切功能）。 • 铝带式：采用一根很轻的波纹形铝合金金属带，悬于磁场，在两磁极之间， 声波使金属带震动，做切割磁力线运动而产生电流输出。优点：阻抗低，声 音清晰高。缺点：怕风，只限室内使用。 • 电容式：由膜片和在其后的固定极板构成一个电容器，膜片受振引起电容器 的容量发生变化，产生输出电压。优点：运动性好，瞬态特性好，频率响应 很宽。缺点：需外供电源。 • 驻极体式：采用聚脂薄膜贴在振动面，拾取直达生，减少反射声，增加保真 度，用于会议、大提琴、钢琴。 • 立体声话筒：内有多个拾音单元，录音专用。 • 压力区式：（PZM 界面）：话筒膜片贴在震动面，拾取直达声，减少反射 声，增加保真度，用于会议、大提琴、钢琴。
话筒的工作原理
• 动圈式话筒是依据电磁感应原理制成的，接受声波的膜片发生受 迫振动，带动处于恒定磁场内的线圈，从而产生—交变的感应电 动势，形成变化着的电信号。 • 电容话筒是依据接收声波的膜片构成电容，受迫振动后，其电容 量发生变化从而产生—交变电压，形成变化着的电信号。
国外话筒的概况
• 世界上话筒生产技术一流的国家是德国、奥地利、 美国，其次是日本。 以德国挪曼公司制造生产的U87电容式话筒有“世界话 筒之王”的美称 德国SENNHISER（森海泽尔）公司生产的MD441是录 音棚中必不可少的优秀话筒之一 奥地利AKG公司专为人声和木管、铜管乐拾音的优秀 话筒 美国EV分司生产的人声和强声级拾音动圈式话筒是歌 舞厅中使用的优秀手持近讲式动圈话筒 日本是驻极体话筒的发明地，铁三角驻极体话筒适合 中音频声音拾取，如中高音的木管、铜器、打击乐器， 长笛、双簧管等。
例
• 麦克风频率响应图在高频处扬起者，将 会加强铜管乐音色的明亮度，通讯用麦 克风也是一样，以便利用声音的传输， 频率响应平坦的麦克风适合在理想的低 噪音录音室作录音使用，特别规格的麦 克风要在特别的场所使用，例如在制造 工厂或交通工具内收音，为了避免收到 低频的噪音，就得使用具有低频衰减特 性的麦克风
频率响应曲线
频响曲线均匀、平滑的曲线非常重 要，若在某一频率有一凸起，就可能在 此处引起自激。它一般用一条横坐标线 表示，正规用圆坐标曲线表示。
良好的频率响应在各个不同频率上其 VOUT都应在±2dB以内
例
• 高频声音声波振动速度快，若膜片振动 同步性不好，就会使高频输出小，弱于 其他频段，这样就会产生高频不良的失 真。若在低频时也可能因为声波振动的 速度慢，膜片不易被振动而难于同步， 不能产生有效的VOUT，于是便造成低频 响应不好，甚至于出现失真现象
• 动圈话筒的灵敏度在0．1～0．5mV／μb 左右； • 电容话筒的灵敏度在1～4mV／μb左右。 • 高灵敏度话筒：每微巴声压可产生5mV 左右输出； • 低灵敏度话筒：每微巴声压可产生0.1mV 输出；
开路灵敏度
在自由声场中，传声器在频率为 1000Hz的恒定声压作用下，正弦波声信 号从传声器轴向输入时，传声器输出端 开路状态下测得的输出电压与声压之比， 称为开路灵敏度或轴向灵敏度
通常灵敏度级也称为灵敏度，此时以dB数为单位
话筒灵敏度的换算
水下100m外的一只虾吃食物的声音为-80dB， 20英里外一个人的说话声为-30dB。 所以，负分贝的声音是人耳听不到的，但是，它是客观存在的。
频率响应特性
频率响应是传声器输出电平与频率 的关系，是指传声器在一恒定声压作用 下，传声器的输出电平随不同频率的电 压变化。
传声器
第一节 传声器
一、传声器的种类 二、传声器的技术指标 三、常用传声器的原理 四、无线传声器 五、传声器的选用 六、传声器的应用 七、常用专业传声器简介
定义
传声器（Microphone），简写MIC， 又称话筒、微音器，北方俗称“麦克 风”，南方俗称“咪头”或“咪” ，， 是一种将声音信号转换为电信号的音响 设备。
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国内话筒概况
• 北京797厂是我国最大的话筒、扬声器生 产厂家 • CD 1-3是优秀的语音话筒 • CR 1-3是仿制德国U-87型电容式话筒 • CR 1－4型电容式话筒是一种短枪式电容 话筒
一、传声器的种类
• 传声器的种类很多。各式各样的音源有 它们自己不同的声音特点 • 传声器是有不同的分类方法。可按换能 原理结构、指向性、传输方式、用途、 使用功能等分类
按外观形成分
手持式、 头带式
• 界面式
• 鹅颈式
• 无线： • 手持式、
• 领夹式、
二、传声器的技术指标
（1）灵敏度（Sensitivity） （2）频率响应 （3）等效噪声级 （4）动态范围 （5）传声器阻抗 （6）指向性 （7）失真度 （8）话筒的相位
灵敏度
• 灵敏度是指话筒声电转换过程中，把不 同强度的声压转换成电压的能力。 • 灵敏度以膜片受一单位声压作用时，其 输出端开路时输出电压的多少来表示。 • 即在话筒的音膜上送入1μb的声压变化， 在话筒的输出端上能产生多少mV的输出 电压。 •
U E p
式中，U为输出电压，单位为mV；p为输入声 压，单位为μbar或Pa（1μbar=0.1Pa）
灵敏度级Er
• 传声器的灵敏度级是传声器灵敏度E与参 考灵敏度Eref之比的对数值
E Er 20lg Eref
式中E为传声器的电压灵敏度，以mV/Pa为单位，Eref 为参考灵敏度以lV/Pa为单位。