麥克風基本知識

2022-09-15 10:51:09 字數 4060 閱讀 6576

一、人聲頻率範圍

實際人聲頻率

男:低音82~392hz,基準音區64~523hz

男中音123~493hz,男高音164~698hz

女:低音82~392hz,基準音區160~1200hz

女低音123~493hz,女高音220~1.1khz

錄音時各頻率效果:

男歌聲 150hz~600hz影響歌聲力度,提公升此頻段可以使歌聲共鳴感強,增強力度。

女歌聲 1.6~3.6khz影響音色的明亮度,提公升此段頻率可以使音色鮮明通透。

語音 800hz是「危險」頻率,過於提公升會使音色發「硬」、發「楞」

沙啞聲提公升64hz~261hz會使音色得到改善。

喉音重衰減600hz~800hz會使音色得到改善

鼻音重衰減60hz~260hz,提公升1~2.4khz可以改善音色。

齒音重 6khz過高會產生嚴重齒音。

咳音重 4khz過高會產生咳音嚴重現象(電台頻率偏離時的音色)

二、頻率響應frequency response

頻率響應又稱頻寬(frequency range),是指麥克風感應聲波頻率的範圍,並將聲波能量忠實的轉換為電子訊號的能力。麥克風接受到不同頻率聲音時,輸出訊號會隨著頻率的變化而發生放大或衰減。一般以頻率響應曲線圖示之。

三、靈敏度( sensitivity)

靈敏度代表麥克風將聲音能量轉換成電壓後所產生的輸出訊號強度,是在麥克風單位聲壓激勵下輸出電壓與輸入聲壓的比值。當輸入訊號固定時(1khz),輸出訊號越強,代表麥克風靈敏度越高。

測試麥克風的靈敏度是將1khz的訊號在94db的音壓電平位準( spl)下量測開路的麥克風,取得的毫伏特( millivolt )值,單位為mv / pa。

四、等效噪音電平( equivalent noise level)

等效噪音電平又稱內部雜訊( self noise)。麥克風的內部雜訊在無聲音訊號輸入狀態時可來自若干個方面:

1.供給麥克風電源的電壓波動(偏置電壓)引起的電子噪音

2.內部材質電阻(熱噪訊),

3.外部射頻發射器的干擾等。(手機)

等效噪音電平採用由國際電工協會(iec)所定義的一種測試音量的標準所標示的音量值,以db為單位。高質量的麥克風,內部雜訊通常在15db以下。內部雜訊也代表麥克風動態範圍的下限。

在音源音量較小時,需要使用低雜訊的麥克風,以免音訊為雜訊蓋過。

五、訊雜比(snr)

訊雜比是原始訊號和麥克風自身內部雜訊強度的比值,以db為單位。一般可以94db spl減去內部雜訊強度( a-weighted)來計算。訊噪比越高,音訊放大越乾淨。

六、輸出阻抗(impedance)

當乙個裝置的輸出接到另乙個裝置的輸入時,前面的輸出阻抗和後面的輸入阻抗已經串聯在一起了。形成乙個分所謂的阻抗匹配,阻抗匹配要做的就是盡量將電壓傳到下乙個裝置,高質量的麥克風阻抗都很低, 高頻衰減低,可使用將近60公尺長的訊號線而不至失真。而且靜電雜音較少、適合專業錄音。

高阻抗麥克風容易感應日光燈或馬達產生的靜電雜音,且有明顯的高頻衰減,不適合專業始用,訊號線長度不宜超過3公尺。

2.駐極體麥克風簡介

一、基本概念

1. 駐極體(electret):能長久保持電極化狀態的電介質。這種電介質一般是高分子聚合物。例如:聚丙烯、聚四氟乙烯等。

2. 麥克風(microphone):將聲訊號轉換為電訊號的換能器。

3. ecm(electret capacitor microphone): 駐極體電容麥克風,其分類如下:

1)振膜式 (foil)

2)背極式 (back)

3)前極式 (front)

二、振膜式ecm

振膜式ecm特點:駐極體和振動膜合二為一。

振膜式ecm靜態原理示意圖:

鍍金屬層薄膜與背極板形成空氣介質電容。對駐極體充電形成電場,e=q/c。聲波使薄膜振動,改變電容量和電場,產生電訊號,△e = q /△c。

振膜式工作動態原理圖:

三、背極式ecm

背極式ecm特點:駐極體與極板合二為一。

背極式ecm靜態原理示意圖:

背極式工作動態原理圖:

四、全指向產品結構示意圖

五、靈敏度(sensitivity)

1. 基本概念

靈敏度表示麥克風的聲—電轉換效率。

在自由聲場中,當向麥克風施加乙個聲壓為1帕(pa) 或 1微巴(unbar) 的聲訊號時麥克風的開路輸出(以毫伏為單位),即為該麥克風的靈敏度。

1微巴(ubar)約相當於人們正常音量講話,並在離嘴1公尺遠的地方測量所得到的聲壓。

靈敏度的單位為:

毫伏/帕(mv/pa)——國際標準

毫伏/微巴(mv/ubar) ——日本標準。

1帕(pa)是指1牛頓(n)的力作用在1平方公尺面積上的壓強.

1pa=20log(1/0.000020) =94db spl

pa與ubar的換算關係為: 1pa=10ubar

所以: 1mv/ubar=10mv/pa

2. 計算方法

ecm靈敏度引數一般用靈敏度級表示,單位為分貝(db).

公式為:lm=20log(m/mr)

lm:為靈敏度級

m:為靈敏度,為靈敏度的絕對值

mr:參考靈敏度(0db=1v/pa)

例:m=10mv/pa

則lm=20log((10mv/pa)/(1v/pa))=20x(-2)=-40(db)

六、頻率響應(frequency response)

頻率響應是指傳聲器正常工作的頻頻寬度。

1. ecm頻寬:

全指向產品——20~20khz

單指向產品——100~10khz

2. 語音頻寬:

300~3,400hz

200~5,000hz

七、指向性(directivity)

指向性特性又稱方向性,是表徵傳聲器對不同入射方向的聲訊號檢測的靈敏度。

八、等效雜訊級(內部雜訊)

無外聲場時,僅由傳聲器固有雜訊引起的輸出電壓,可以看作能產生相同有效值輸出電壓的外部聲壓級。

九、消耗電流

一般要求為≤0.5ma(500ua)

內控要求為≤0.3ma(350ua)

十、實際使用中應注意的幾個問題

1. 生產線要有良好的防靜電措施;電烙鐵要有良好接地,最好用專用地線。

2. 焊接時溫度不能過高、過低,一般為:400±20℃;焊接時間不可過長,一般在3 秒鐘之內;盡可能使用散熱板焊接;最好使用恆溫電烙鐵,三芯線,一芯專用地線

3. 貯存時應注意防潮和防有機化學溶劑/氣體傷害;一般相對濕度最好不要大於 85%。儲存溫度-20~+70℃。

4. 安裝時應注意以下幾點:

1)根據不同的設計要求選擇不同的板麵形式和連線方式。

2)根據不同的安裝方式選擇不同的咪套

3)安裝時要裝到位

4)設計時應注意的幾個問題

a)盡量不要形成諧振腔

b)進聲孔的直徑大小影響頻響

c)喇叭/受話器與傳聲器相距不能太近

d)強電磁波會干擾ecm正常工作

3. wifi基本知識

1. ie802.11簡介

2. 頻譜劃分

wifi總共有14個通道,如下圖所示:

1)ieee 802.11b/g標準工作在2.4g頻段,頻率範圍為2.400—2.4835ghz,共83.5m頻寬

2)劃分為14個子通道

3)每個子通道寬度為22mhz

4)相鄰通道的中心頻點間隔5mhz

5)相鄰的多個通道存在頻率重疊(如1通道與2、3、4、5通道有頻率重疊)

6)整個頻段內只有3個(1、6、11)互不干擾通道

3. 接收靈敏度

4. 2.4ghz中國通道劃分

802.11b和802.11g的工作頻段在2.

4ghz(2.4ghz-2.4835ghz),其可用頻寬為83.

5mhz,中國劃分為13個通道,每個通道頻寬為22mhz

北美/fcc 2.412-2.461ghz(11通道)

歐洲/etsi 2.412-2.472ghz(13通道)

日本/arib 2.412-2.484ghz(14通道)

5. ssid和bssid

1)基本服務集(bss)

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