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电声系统常用参数简析

频率响应

频率范围是指音响系统能够回放的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围;频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应,单位分贝(dB)。频率范围和频率响应这两个概念有时并不区分,就叫作频响

指向性     

       指向性是指在频率固定时,通过声中心的指定平面内换能器响应作为发射或入射声波方向的函数。大多数噪声源具有指向性。例如,在一给定频带下,离声源某一固定距离上,测量声源辐射的声压级时,常发现在声源不同方向上声压级不同。许多噪声源的低频辐射几乎是无指向性的,随着频率的增高其指向性增强。这是因振动源不同部分辐射声波到达空间各点的时间不同,因此出现位于干涉而形成不均匀的指向性辐射。传声器的指向性有无指向性、双指向性、心形指向性等之分。

主要指向性:

全指向:圆型, 实际几乎是球型。原理:压强式, 各个方向的幅度相位几乎相同。

单指向:胖心型,心型,超心型,超指向。 原理:压差式干涉。各个方向的幅度相位等不同。

双指向: 8字型。 正反向幅度相同,相位相反。

一般单极头话筒的指向比大膜片相同指向要好。

灵敏度

灵敏度高低问题:

动圈灵敏度一般越高越好,但实际是做不到。

电容:受线路设计限制,灵敏度越高,在相同放大器的条件下,相对噪声越小,但同时能承受的最大声压受到限制,所以一般在最大声压级允许的条件下,尽量高,当然还受到其他一些设计因素制约:吸膜-瞬态响应,结构,频响等。

灵敏度计算方法

以 1V/Pa = 0 dB 计算:

2倍(1/2) 约为 +/- 6dB, 3.3(0.3) 约为 +/-10 dB,  5(0.2) 约为+/- 14 dB, 

1.1倍(0.9)约为 +/-1dB,   1.2(0.8)约为 +/-2dB, 1.4(0.7)约为 (-)3dB,

阻抗及输出要求

一般电容话筒阻抗:

50~300 欧姆 , 要求负载阻抗在 倍以上,一般放大器输入阻抗越3K左右。 

正常,需要平衡输出。 特殊条件下,一般可以进行不平衡输出,有可能会引入一些噪声。 有一些话筒,在(没有变压器进行平衡转不平衡条件下)不平衡输出,可能会导致信号损失,噪声加大,失真加大。

动圈话筒: 200~600 欧姆(直流),要求负载阻抗在 倍以上,所以一般放大器要求3 K以上。

对于动圈话筒,平衡不平衡一般对信号不会有损失,但长距离使用会引入噪声,而且动圈本身灵敏度低,如果有噪声引入,问题比电容要严重。

噪声级

噪声级 = 94dB-信噪比

    0dB SPL= 2* 0.000001Pa    (2* 10-5 Pa)

一般驻极体麦克风 噪声级: 22~36dB(A 计权)

纯电容: 7~24 dB (A 计权)

部分预极化电容(外接高性能场效应管): 16~24 dB 

绝对噪声的算法:

信噪比= 94dB-噪声级。

将信噪比的 dB数换算为 倍数。

灵敏度*1Pa/ 信噪比倍数 =绝对噪声  (V)

比如:灵敏度 10mV/Pa, 噪声级 14dB SPL, 则信噪比为80dB. 80dB10000倍, 绝对噪声为 10mV/10000 = 1 uV

或者:绝对噪声级=灵敏度级-信噪比, 在将绝对噪声级换算为绝对噪声数值比如: 灵敏度-30dB, 噪声级14dB SPL, 则信噪比为80dB. 绝对噪声级为 –30-80=110dB, 换算为数值,绝对值为 3 uV。

最大声压级

很重要的一个参数, 主要与设计有关,影响麦克风的使用范围。

指麦克风在输出信号不失真条件下,能承受的最大的声压级。国际标准,0dB 声压级为2*10-5 Pa, 20log (2*10-5)=-94dB , 所以 1Pa的声压级为 94dB, 一般话筒应该满足至少100dB声压级以上的使用条件,设计较好的甚至可以达到130dB以上。

动态范围—--话筒能有效拾取得最小声音到最大声音的范围最大声压级 – 噪声级若某话筒本底噪声级为 20dB, 最大声压级达到120dB, 那么动态范围为100dB

 

 

 

 

 

 

 

文章来源:http://www.sjscbj.com/te_news_media/2010-10-25/1175.chtml