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录歌软件的配套硬件﹠麦克篇

277已有 12993 次阅读  2012-02-16 17:38
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录歌软件的配套硬件﹠麦克篇

麦克(mic),对于喜欢唱歌和录音的朋友来说并不陌生,就是我们常说的话筒(以下简称话筒)。在群和论坛经常听到有朋友说我的话筒怎么没有声音,我的话筒怎么效果不好,我的话筒怎么声音发闷……

综上所述,本人在此对于话筒做个相对详细的介绍,希望能给大家答疑解惑。首先说说话筒的分类,从制作工艺上讲,大致可分为以下三大类:

一 .动圈话筒:

是把声音转变为电信号的装置。动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,当声波使金属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动,音圈在永久磁铁的磁场里振动,其中就产生感应电流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,变化的振幅和频率由声波决定,这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。

构成

动圈式传声器主要由线圈、磁钢、外壳组成。 

特点

动圈话筒使用较简单,无需极化电压,牢固可靠、性能稳定、价格相对便宜。在卡拉OK方面仍广泛使用着。但它的瞬态响应和高频特性不及电容式传声器。通常动圈话筒噪音低,无需馈送电源,使用简便,性能稳定可靠。

主要特点包括: 

1、结构牢固,性能稳定,经久耐用,价格较低;频率特性良好,50-15000Hz频率范围内幅频特性曲线平坦;   

2、指向性好;   

3、无需直流工作电压,使用简便,噪声小。

由于动圈话筒一般都是超心型指向,不容易产生回授啸叫,所以广泛应用于KTV和演出现场。下为动圈话筒的实物图:

 

 

二. 电容话筒

电容话筒也叫做驻极体话筒,电容话筒的核心组成部分是级头,由两片金属薄膜组成;当声波引起其震动的时候,金属薄膜间距的不同造成了电容的不同,而产生电流。电容话筒一般需要使用48V幻象电源供电,以及话筒房地器材,或者调音台才可以工作。电容话筒具有灵敏度高,指向性高的特点。因此,它一般用在各种专业的音乐,影视录音上,在录音棚里很常见。

工作原理

        电容话筒的捡声原理是利用一张极薄的镀金膜,作为电容的一个极,与其相隔零点 几毫米,有另外一个固定电极,这样形成一个几P法拉的电容器,薄膜电极跟随声波振动而造成电容的容量变化,形成电信号,由于这个电容只有几P法拉(1法拉=1000000000P法拉),其内阻极高,达到G欧姆的级别(1G欧姆=1000000000欧姆)所以需要个电路,来将这个G欧姆的阻抗转换成通用的600欧姆左右的阻抗,这个电路,也叫做预放大电路通常集成在电容话筒的内部,需要幻象电源来给电路供电。 正是有这个预放大电路的存在,所以电容话筒必须要幻象电源来供电才能正常工作,电容话筒+幻象电源一般灵敏度都很高,比常用的动圈话筒灵敏的多。换句话说,电容话筒不管用在电脑上还是别的设备上录音,幻象电源都是必须的,而且录出的声音都不会比动圈话筒的小。 

特点

   电容话筒的核心组成部分是级头,由两片金属薄膜组成;当声波引起其震动的时候,金属薄膜间距的不同造成了电容的不同,而产生电流。电容话筒一般需要使用48V幻象电源供电,以及话筒放大器材,或者调音台才可以工作。电容话筒是历史最为悠久的话筒类型之一,其出现的时间可以追溯到20世纪初期。与其它类型的话筒相比,电容话筒的机械构造最为简单,主要就是把一片拉伸得薄薄的能够导电的振膜张贴在一块叫做后板的金属薄片上,利用这种结构来形成一个简单的电容器。然后利用外部电压源(通常是幻象电源,但多数电容话筒也会自带电源供给装置)向电容器供电。当声压作用于振膜时,振膜就会随着波形做出各种轻微振动,然后这种震动再通过电容量的变化,引起输出电压的变化,而正是这种输出电压的变化构成了话筒的输出信号。实际上,电容话筒也可以分为好几种,但它们的基本工作原理都是一样的。

虽然电容话筒的工作原理基本一样,但效果却千差万别:

                         

上图这种由于价格便宜,体积小巧,基本用于耳麦,手机,以及一些检测声音的仪器上。这种话筒已经内置了一个场效应三极管作为预放大,可以直接连接电脑声卡,此种话筒音色表现为中高音比较好,高低音差,只能作为普通的语音交流等,不适合做为录歌的传声设备,由于价格低(十几到几十块),被电脑语音广泛使用;                       

 

上图这种话筒一般用于经济条件不是很好,喜欢录歌K歌的环境,基本上能满足录歌音质的需要,但此种话筒为了兼容KTV等环境的使用,在话筒内部都安装了话筒预放大和指向性控制电路,所以一般需要1.5V或者9V的电池供电,直接连接电脑往往会出现高音不足声音发闷,甚至无声的情况,在后面我将给大家详细分析原因及解决办法;

      

上图为专业电容话筒,特点是灵敏度高,声音还原保真度高,采用超大的电容音头,加上内部有精密的预防大电路,所以需要外加幻相电源为其提供能源,此种话筒由于超高的灵敏度和保真度,广泛用于录音棚以及电脑录歌等环境,但这种话筒输出信号幅度小,所以基本在使用中都需要用到话筒放大器(以下简称话放)。

现在简单介绍下话放,话放的作用主要是起一个信号放大和阻抗匹配,有普通晶体管放大的,这种价格便宜,效果一般;还有一种是电子管放大的,基本被用在专业大音头的电容话筒放大,这种话放效果好,但功能单一,价格中等;还有一种带效果处理的数码话放,功能多,效果好,但价格比较高,可以产生混响,压限,以及电声等效果,现实中使用较多。

三. 压电陶瓷话筒

压电陶瓷话筒其实就是一压电扬声器,当给它加载音频信号的时候,它就会同步发声,反之也可以随着拾取到的外界的声音产生振动,从而产生交变电压(信号),被放大后就是声音了,但由于其失真严重, 基本没有中音和低音,广泛用在声控开关和一些什么音乐贺卡什么的,最早也用于家家户户的有线广播喇叭,现以基本淘汰,对这个不做详细介绍。

另外话筒按照使用方式又可分为有线和无线话筒,这里也不做介绍。

接下来对话筒在录歌使用中遇到的一些问题做个分析和处理意见:

1.动圈话筒能不能再电脑上使用,怎么连接?

   答:独立声卡上可以使用,因为独立声卡兼容动圈话筒;板载和一些普通的独立声卡不能直接使用,必须对其做一些小改动,要不可能无声或者效果差,表现为音量小,声音发闷不靓,首先我们分析原因:

在分析原因之前,我们必须先了解声卡上话筒接口和内电路,请看下图:

                       

上图是声卡内部的原理图,从图中我们可以看出,和外接的电容话筒连接的插头通过限流电阻已经给话筒提供了电源,所以连接耳麦的时候不需要再单独供电了,然而这个限流电阻的大小直接可以控制话筒的频响范围和指向性,声卡一般都选择的的比较合适,不需要改动都能到达平直的频率响应;

照上面的连接,直接接动圈话筒的话,由于有直流电压的加入,所以音圈本生就产生了位置的移动(电磁效应),而且由于电磁场的作用,使音圈被固定在一个位置不容易振动,我们听到的效果就是声音发闷,高音严重不足,要能正常使用动圈话筒在电脑上,那么在话筒的输出信号跟声卡之间可以串联一个电容器,来隔断声卡的直流干扰,声音就能亮起来,但本人不推荐电脑用动圈话筒录音,毕竟动圈话筒本身的频响范围窄;

2.装电池的电容话筒用在电脑上为什么声音发闷音量小?

答:因为需要装电池的电容话筒,由于兼容了动圈话筒的使用环境,所以内部也集成了类似上图声卡内部的放大电路,对其频响和指向性进行控制,由于是用1.5V电池供电,所以限流电阻的阻值有所不同,当直接连接到电脑的话,电池的1.5V电压和声卡的5V电压会相互作用,互相影响,得到的结果就是要么声音没有高音,沉闷;要么就是没有低音,尖锐失真;那么我们怎样才能高音质的用于电脑的?请看下图:

                    

话筒的尾部一般会是这样的一个卡隆接头,在话筒尾部有一颗小小的螺丝,松开后就能取出那个三个脚的卡隆头,分别标示有1.2.3字样,在取出的卡隆头上,会有一个电路板,上面有电阻和电容器,另外连接到电容咪芯会有三根线,其中一根是黑色的,另两根是红色,我们怎么做的,首先取下那个电路板不用,然后把话筒内的两根红线焊接在一起,把卡隆头的2.3脚焊接在一起,然后把红线焊在这个相连的2.3脚上,把卡隆头的1脚和扣螺丝(连接话筒的外壳)连在一起,把剩下的黑色线连接在这个1脚上面;最后装回卡隆插头,然后把装电池的弹簧和另一头在咪芯上的焊点用一根导线焊接在一起,经过这样改动后,这个话筒就能直接用在电脑上,即不需要外接电源(电池)供电,又能直接用于任何声卡,而且声音平直动听。原理就是直接用了电脑声卡提供电源,而且电路设计合理,缺陷是不能使用在KTV上了,比如卡拉ok机等设备上,只能用于电脑声卡和话放。

至于专业的大音头话筒我就不多做介绍, 因为这种话筒基本都会配套高质量的话放,也没什么改进的必要。

今天我就谈这么多了,希望能给大家起个抛砖引玉的作用,不足和错漏之处请大家指正!

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发表评论 评论 (57 个评论)

 57 12
  • 芸若 2012-02-16 17:50
    肖奇辛苦了,写的很专业!理论联系实际。谢谢你的分享!
  • woの小晴 2012-02-16 18:09
    太专业了
  • 音乐世界ZXY 2012-02-16 18:12
  • yingmanxue 2012-02-16 18:34
    葱白~~~
  • qq10339947 2012-02-16 18:48
    恩 怎么也得支持一下 谢谢你
  • tbjxlyt 2012-02-16 19:17
    讲的挺好 顶一下。
  • 未央A 2012-02-16 22:20
  • 西澳 2012-02-16 22:22
    讲得很仔细。
  • 沁宏 2012-02-17 00:01
  • 576188 2012-02-17 07:40
  • FZY567 2012-02-17 08:10
  • 250231403 2012-02-17 08:14
  • ruyi1123 2012-02-17 10:50
  • 恋曲久久 2012-02-17 12:01
  • 147950 2012-02-17 13:20
    讲得好,太专业了。
  • 狐狸乌鸦 2012-02-17 13:28
    支持,支持朋友为新朋友们排疑解惑的文章!
  • 青青橄榄 2012-02-17 13:49
    是太专业了.我看不懂
  • 张金洲 2012-02-17 16:23
    我用的就是一般的耳机带话筒那种。
  • 197748 2012-02-17 16:34
    张金洲: 我用的就是一般的耳机带话筒那种。
    你那种用的就是驻极体,市场价一元钱一个,哈哈
  • 197748 2012-02-17 16:41
    本着hi-fi的精神,我不赞成用声卡内置电源供电,因为不管电脑开关电源多么优秀,都不可能比电池供电更纯净,电源的纹波系数也永远不可能小于电池,呵呵,兄弟的帖子非常专业,图文并茂!我只能挑出这点刺了
  • 197748 2012-02-17 16:57
    解决装电池的电容话筒用在电脑上与集成声卡供电冲突的根本方法是是有动手能力的歌友在话筒线路非地端串接一个耦合电容,也就是和上面动圈话筒的改装方法一致!这样就能做到“隔直通交”!还有一种方法是3.5mm插头不要接在mic接口,而是接在line接口,然后再设置一下,切换到线路输入通道就可以了,不过这种方式的缺点是没有经过集成声卡内部放大电路,录音电平会非常小,说通俗一点就是表现在ce中的人声幅度非常小,几乎看不见,听不到,但保真度更高,后期可以将此微弱的信号提升到足够的幅度
  • 肖奇 2012-02-17 17:32
    197748: 本着hi-fi的精神,我不赞成用声卡内置电源供电,因为不管电脑开关电源多么优秀,都不可能比电池供电更纯净,电源的纹波系数也永远不可能小于电池,呵呵,兄弟的
    刚想回复你的问题,被你下面的顶贴说出了,其实加一个电容是能解决电压冲突,因为话筒内装限流电阻是根据电池电压设计的,阻值相对小,因为是1.5V供电,而且这种话筒为了用在现场唱歌的环境,那个电阻的阻值会更小,造成了灵敏度和指向性中间做了个折中,要不用在非耳机环境会啸叫,真正要解决用电池供电和频响的冲突的话,可以断开声卡的供电限流电阻,然后话筒上串接的电阻可以改为可调电阻,具体阻值可以在使用过程中调整……
        不过非常感谢你能找出我的百密一疏,呵呵
  • 肖奇 2012-02-17 17:42
    197748: 解决装电池的电容话筒用在电脑上与集成声卡供电冲突的根本方法是是有动手能力的歌友在话筒线路非地端串接一个耦合电容,也就是和上面动圈话筒的改装方法一致!这
    如果按照你说的这种方法接在LINE接口的话,我也认同有更高的保真度,但在提升人声幅度的同时,噪声也被同等倍数提升,到时再降噪的话,可能得不偿失,而且我们不肯定LINE的输入阻抗和话筒的输出阻抗匹配,一般信号输入端的输入阻抗比话筒端要低,这样直接接入话筒信号,由于阻抗不匹配,话筒声音信号会进一步被压缩。从你发表的言论我想您一定懂些无线电,那么我们就可以联想到为什么音柱或者若干广播喇叭需要用定压功放了
  • 197748 2012-02-17 18:55
    能和您如此专业的人士探讨技术问题深感荣幸,另我受益匪浅
  • 197748 2012-02-17 19:35
    我还有个几个问题要请教-集成声卡的供电输出电压有5v吗?我经过实际测量只有2v,略高于干电池的1.5v【我测量过不止一种主板】。还有啸叫的根本原因在于音源的正反馈,如果没有反馈抑制器,与其折中更改电容麦供电电阻阻值,不如使用适于演出场合,灵敏度低一些,指向性高一点的动圈话筒!歌星们开演唱会都用动圈话筒而没有用电容话筒也佐证了这一点,呵呵不知我的观点是否正确,望不吝赐教
  • 肖奇 2012-02-17 19:37
    197748: 能和您如此专业的人士探讨技术问题深感荣幸,另我受益匪浅
    你这样说弄的我怪不好意思的,其实写这个的初衷是因为群里对于硬件安装有不少的疑惑,总有问这方面问题的,所以才想到干脆发一个这样的帖子,至少能让大家有所认识,其实中间都还有许多遗漏,比如电脑的话筒插口用的三芯插头,而普通话筒用的两芯,而且接线上也不同,电脑声卡最前端和中间两芯可以连接,而普通话筒其实中间和最后两芯是连接的,如果直接接电脑上,就形成短路,根本不会有声音的, 写的匆忙,也被忽略了,呵呵
  • 197748 2012-02-17 19:53
    xiaoqi88: 刚想回复你的问题,被你下面的顶贴说出了,其实加一个电容是能解决电压冲突,因为话筒内装限流电阻是根据电池电压设计的,阻值相对小,因为是1.5V供电,而且这种
    您没有百密一疏,只是俺在吹毛求疵,鸡蛋里面挑骨头,用1.5v供电的低档驻极体电容麦,先天不足,再好的电源又如何,还不如像您那样改装,即插即用,免去了更换电池的烦恼,多好
  • 197748 2012-02-17 20:17
    xiaoqi88: 如果按照你说的这种方法接在LINE接口的话,我也认同有更高的保真度,但在提升人声幅度的同时,噪声也被同等倍数提升,到时再降噪的话,可能得不偿失,而且我们不
    您好!我的观点针对的是不想花太多银子的歌友,他们往往只有一只动圈话筒,玩玩就行,当然串电容是最佳方案,如果考虑阻抗匹配问题,我就会建议中间加一级话放。至于若干广播喇叭需要用定压功放我不认为是阻抗匹配问题,而是为了传输距离远,功率损耗少,负载多而广,采用高电压70v,100v输出,并且每个喇叭里面已经内置了一个匹配变压器,与定阻功放的输出方式有着本质上的不同
  • 洪湖老知青 2012-02-17 20:32
    用带有录短片的数码相机录歌效果也不错,特别是带立体声话筒的DC,录的效果就是真正的立体声。用单只话筒录音,再用软件加工成的立体声效果听起来总要差一点,毕竟是模拟。本人的京剧唱段“包龙图打坐在开封府”就是用带立体声话筒的DC录制;其它歌曲则是花18元(驻极体咪芯6个)DIY成立体声话筒录制,灵敏度高,录音时要距离40-50CM,唯一缺点是音高不能高于a2
    ,现正寻找解决的方法。
  • 197748 2012-02-17 21:05
    洪湖老知青: 用带有录短片的数码相机录歌效果也不错,特别是带立体声话筒的DC,录的效果就是真正的立体声。用单只话筒录音,再用软件加工成的立体声效果听起来总要差一点,毕
    录音时要距离40-50CM和是音高不能高于a2这种情况有没有可能是您的录音电平设置太高,导致过载“削波失真”,就是我们常说的声音“破了”,您试试把录音音量调小一点,最大波形始终控制在音轨以内不溢出,如果这样还不行可能就是您的diy的话筒质量太差了,呵呵,我的观点您可以参考一下,不一定正确,但希望能抛砖引玉,最终能帮助到您
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