本文最初以英文撰写,后自动翻译。
录音室麦克风的有效术语和规范已在DIN-IEC 268-4中标准化。
声学工作原理
1a. 压力传感器
压力传感器仅将振膜的正面暴露于声源。麦克风产生的输出仅取决于振膜前方的声压。因此,它在很大程度上是无指向性的(全指向特性)。根据振膜的大小,高频会以增加的指向性传输,偏离全指向特性。
1b. 压力梯度传感器
压力梯度传感器将振膜的两侧都暴露于声源。理想的压力梯度传感器中,麦克风传输的电压仅取决于振膜前后声压的差值。结果呈现出8字形特性。通过麦克风胶囊的结构设计和延迟线,可获得单侧指向特性,例如宽角心形、心形和超心形。
1c. 干涉传感器
干涉传感器在胶囊前方配有带侧向声音透过性的管(枪式)。侧面入射的声音通过多路径抵消部分被消除。由此形成非常指向性的枪式极性图。干涉原理仅在取决于管长的某一截止频率以上有效。低于此频率时,麦克风作为具有超心形特性的压力梯度传感器工作。
极性图
根据其声学原理,麦克风对来自不同方向的声源具有不同的灵敏度响应。压力传感器具有或多或少的无指向性灵敏度(全指向特性)。压力梯度传感器可具有多种极性图:宽角心形、心形、超心形或8字形。干涉传感器进一步增强极性图的指向性(枪式特性)。
假人头是个例外:它具有类似人耳的指向特性。
由于物理原因,压力传感器要么是漫射场校正,要么是自由场校正。
- 漫射场校正
漫射场校正的压力传感器调谐使其在漫射(全方位)声波入射时频率响应平坦。正面声波入射会因振膜前的压力积聚导致高频上升。
- 自由场校正
自由场校正的压力传感器调谐使其在正面(0度)声波入射时频率响应平坦。漫射声波入射则导致高频衰减。
传输范围
传输范围指制造商为每个麦克风定义的频率范围。对于录音室电容麦克风,通常范围是20 Hz到20 kHz。
灵敏度(在1 kHz时)
灵敏度表示麦克风在自由场条件下暴露于1 Pa = 94 dB声压时产生的RMS电压。该值对应于1 kHz频率和1千欧负载阻抗。无负载操作时数值略高。对于录音室电容麦克风,自由场灵敏度通常在8 mV/Pa到40 mV/Pa之间。
额定阻抗
额定阻抗是麦克风的复数输出电阻。后续麦克风前置放大器的输入阻抗应至少是其三倍。
额定负载阻抗
额定负载阻抗是后续麦克风前置放大器推荐的最小阻抗,以确保麦克风的额定值。
额定负载阻抗应始终至少是麦克风额定阻抗的三倍。
固有噪声等效响度级
除了音频信号外,每个麦克风的输出信号总包含低噪声信号。为了表示此噪声电压的程度,使用虚拟声压级表示。对于理想无噪声麦克风,该声压级的声音会产生与固有噪声电压等效的输出电压。
固有噪声根据CCIR 468-3及DIN/IEC 651(A加权)测量和加权,以使结果与人耳感知相关联。
对于录音室电容麦克风,等效噪声级通常在20至30 dB(CCIR)或10至20 dB(A)之间。
信噪比
信噪比(S/N)是94 dB = 1 Pa参考声级与等效噪声级之间的差值。
对于录音室电容麦克风,信噪比通常在74至64 dB(CCIR)或84至74 dB(A)之间。
最大声压级
最大声压级表示麦克风电路的极限。此时麦克风放大器的失真率k < 0.5%。参考频率为f = 1 kHz。
如果麦克风具有预衰减开关,此值可增加6至10 dB。
最大输出电压
在麦克风暴露于最大声压级时达到最大输出电压。此时麦克风放大器的失真率k < 0.5%。
对于无变压器电路,最大输出电压可达2.5 V RMS,相当于+10 dBu。(相对0.775 V)。
动态范围
动态范围是最大声压级与A加权等效噪声级(根据DIN/IEC 651加权)之间的差值。它描述了麦克风在固有噪声与失真之间的动态性能。
录音室电容麦克风的动态范围超过130 dB。
电源
几乎所有录音室麦克风都需要48 V ± 4 V幻象电源(P 48,IEC 268-15)。幻象电源对两个调制线对称供电,并通过电缆屏蔽线返回。
部分麦克风也可以使用电池或插入式电源单元供电。
电流消耗
几乎所有录音室麦克风都需要48 V ± 4 V幻象电源(P 48,IEC 268-15)。为确保麦克风正常工作,所用电源需至少提供所示电流。