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對著話筒喊,為何揚聲器會發出聲音,其中的原理你知道嗎?

前段時間著名主持人李詠因病去世讓我們感到扼腕嘆息,他在自傳裡面提到在告別儀式上放的遺言:不要送花了,給我送話筒吧。在生命的最後時間也捨不得陪伴了大半輩子的話筒,通過話筒他留給世界最後的聲音,讓人唏噓不已。

隨著社會互聯網的發展,視頻APP的應用,每個用戶都成為內容的生產者。商場,車站內一些奇怪的玻璃房,有人拿著話筒盡情的展示歌喉。大爺大媽也不再滿足跳跳廣場舞,也開始拿起話筒嗨唱一番,開始佔領KTV。網紅用的各種精緻卓越的話筒,讓粉絲為其魔幻的聲線瘋狂,話筒成為吸粉利器。

小編就跟大家了解一下話筒的發展史,工作原理及話筒的使用。麥克風(Microphone),也稱話筒,是將聲音信號轉化成電信號的能量轉化器。

1857年,也就是愛迪生髮明唱片留聲機的17年前,巴黎排字工人兼發明家斯科特發明了語言描記器,用一根針安在圓筒喇叭上,當唱歌時振動的針尖在油燈熏黑的紙板上記錄下音波。

它第一次將聲音記錄到了固定媒介中,一群歷史學家2008年在巴黎博物館發現了斯科特的語音記錄圖,美國國家實驗室研究員經過復原實物,用現代數字技術破譯紙上記錄的音樂音波,最終播放出來10秒的歌曲,這是人類最早記錄的聲音。

1876年埃爾米-貝林納發明了碳精電極麥克風,外形像是小鼓的裝置更為實用,將碳精電極麥克風用在電話上,以提高拾音效果。碳精電極麥克風由兩根電極頭構成,觸頭由一層薄薄的碳層隔開,其中一個觸頭附在膜片上,膜片會在聲波的作用下發生振動。

另一個與輸出裝置相連。碳精電極麥克風可以像內置的放大鏡一樣發揮作用,可以將聲音轉化為電壓信號,同時還能在麥克發出信號前增大電壓。

1923年科學家發明了鋁帶式麥克風,這種麥克風結構簡單,把一塊振膜放置在恆磁場中,振膜被聲音振動,導體切割磁力線,產生相應的電信號,從而完成電轉換,振膜是由2毫米厚度的鋁箔做成而得名。

20世紀出現了動圈式和電容話筒,動圈式是利用電磁感應原理做成,將聲音訊號轉化成電訊號。電容話筒利用振膜的振動造成電容容量的變化形成電信號。

隨著電子技術的發展,麥克風向數字化,高頻化,多功能化和薄,輕,小,攜帶型方向發展,縱觀麥克風發展的過程就是在尋找將聲音放大的過程,也是電子元器件的發展過程


話筒的工作原理

話筒其實就是一個能量轉換器,聲音震動空氣產生聲波,麥克風的作用就是把聲波轉換成電信號。

我們以動圈麥克風為例,聲音震動空氣產生震波,震波接觸到振膜,使振膜震動,振膜與被磁鐵包圍住的線圈相連,磁鐵在線圈周圍產生磁場,聲波震動振膜使磁場中的線圈移動而產生電流,這個電流就是聲音信號。

電容話筒是利用2張極薄的金屬薄膜組成,當聲波引起振動時,金屬薄膜間距的不同造成電容的不同,而產生電流。導致振膜振動,振膜安裝在充電後板前面,隨著振膜前後移動,它會改變振膜與後板的電場,從而產生與聲音相應的電信號。

話筒的種類繁多,但其原理都大致相同,都是聲音通過震動空氣播,麥克風的振膜接受空氣震動,轉化為電子信號,這個電子信號不是那麼強,所以需要前置放大器放大信號,距離是影響話筒最重要的因素之一,再貴的話筒你離遠就是喊破喉嚨了都不行。

喇叭的工作原理就是反向轉換,聲音的電子信號使線圈移動,線圈的移動使振膜產生震動,從而發出聲音。


話筒的種類

現在常用的話筒有動圈式,鋁帶式,電容話筒,動圈式麥克風結構簡單,耐用,便宜,對環境要求不高,靈敏度及對環境要求不高,一般舞台演出和KTV使用較多。

電容話筒由於振膜比較薄,微小的聲音也能引其振動,對環境比較敏感,比較適合在錄音棚安靜的環境里錄音。

鋁帶式話筒由於工藝複雜,而且價格不菲,話筒的正前正後方都有拾音,適合在合唱環境錄音,在專業的錄音室也能見到鋁帶話筒的聲影。

無線話筒使用廣泛,它是把聲音轉化成適合無線傳輸的無線發射頻率,將音頻信號的信息載入到射頻信號上發送,當麥克風工作時,接收器收到其發射的複合信號,再從其中提取音頻信號,通過設備還原聲音。

FM無線話筒,俗稱FM是指FM88-108MHz頻段,是最早的無線話筒,系統簡單,成本低廉,使用效果差,已經不使用。

VHF無線話筒,分為低頻和高頻兩種,低頻使用VHF50MHz頻段,使用天線太長,容易受干擾。高頻使用VHF200MHz頻段,使用天線短,受干擾減少,電路成熟價格低廉,成為市場熱門。

UHF無線話筒,使用頻率在300-3000米的無線話筒,因避開了V段對講機的干擾,穩定性非常好。

隨著數字信號處理技術的發展,使用數字音頻技術的話筒越來越多,數字麥克風是利用光信號(光纖)與磁信號(同軸)來傳輸數字音頻信號。數字音頻介面成為發展的潮流。話筒向小型化及數字化發展,集成的功能越來越多如藍牙,WiFi等無線功能,遇到的干擾越來越多,就需要抗干擾強長距離傳輸的數字麥克風。

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