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厦口图颐■第4章传声器的原理与使用
4.2传声器的特性及使用时的要求
4.2.1传声器的特性
1.灵敏度
传声器开路输出电压E。与输入声压P之比Eo/P称为传声器的电压灵敏度(sensitivity)。
通常以1kHz、1Pa轴向声压时有1V开路输出电压为基准,以dB来表示(也有用Vubar或mV/ubar来表示的)。由于不同类型的传声器的电阻抗不同,实际使用时的视在灵敏度(见本节中电阻抗特性部分)也随之改变。所以,规定在给出灵敏度数值的同时,应该给出输出电阻抗的数值。通常,低阻抗(600Ω)类型的传声器的灵敏度约为-70dB;高阻抗(10~50kΩ)类型的传声器的灵敏度约为-50dB(以1kHz、1V/ubar为基准)。
虽然灵敏度高的传声器可以对较低声压的声波拾得的信噪比要好,但由于后接的传声器放大器的输入等效噪声电平、增益、动态范围等因素,也不是灵敏度越高越好。如果在输入高声压时如果两传声器失真相同,自然还是灵敏度高的传声器好。
2.输入电压频率响应特性
输出电压频率响应特性是指传声器灵敏度随频率变化的特性。当加于传声器振膜的声压一定时所测得的特性称为声压特性;当放置传声器之前,声场声压保持恒定时所测得的特性称为声场特性。这两个特性之间的不同,就在于声场特性有由于传声器形状所引起的,与衍射效应相应的高声频特性呈上翘趋势。通常,将声场特性曲线设计成平直的。
将声源所具有的全部声波成分不改变相对大小地进行拾音,是优质拾音的必要条件。最近研究证明,频率特性曲线上整体大于2dB的起伏要比能看到的1dB左右的微小凸凹更容易对听觉产生影响。所以,通常希望拾音的带宽要在30Hz~16kHz,至少也应在50Hz~10kHz具有平直的特性。最近将20Hz~20kHz的频率由一个传声器中的两个振膜来分担拾取,从而使这种传声器频率特性极为平直。但也有人认为,在电视广播等情况下,大多是在较远距离拾音,以及使用佩戴在衣服上拾音的小型传声器,高音会有衰减,如果使它们在2kHz以上的频率灵敏度上升3~4dB,则可使清晰度得到提高。
3.指向性
传声器的灵敏度与声波入射角之间的关系称为指向性(directivity)。如果灵敏度与声波入射角无关时,称为无指向性或全指向性;如果灵敏度随声波入射角而改变时,称为有指向性。
通常,表示传声器指向性的方法与扬声器相同,即利用极坐标画出几个固定频率的指向