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簡析界面傳聲器的應用及其特點

更新時間：2012-5-11 10:03:02 　（編輯：溫情）【大中小】

　　【音響網資訊】1987年美國人愛德華.朗和羅納德.威克沙姆所發明界面傳聲器（Boundarymicrophone），剛發明的時候并不叫界面傳聲器，而是稱為壓力區（帶）傳聲器（Pressurexonemicrophone）簡稱PZM，現在也有稱之為平面傳聲器的。
　　
　　目前，界面傳聲器在中國應用的不是很普遍，關于它的信息也不多，但在國外卻是應用的非常廣泛，應用的場所和范圍錄音、廣播，以及音樂劇、話劇等演出等等。
　　
　　一、界面傳聲器的特點
　　界面傳感器和普通傳感器不同之處就在于它對界面的應用。所謂界面，就是聲壓所及的反射面。壓力區是指聲壓邊界的直達聲和反向聲基本同相位的壓力區域，因此傳聲器的頭（膜片）和反射界面必須靠得很近。
　　
　　普通放在支架上的傳聲器和地面反射面的距離在500-1800mm之間，它的反射聲滯后于直達聲的時間長，相移比較嚴重。在相移到直接聲和反射聲同相時，疊加進入傳聲器膜片，聲壓增加一倍使振幅增加了6dB；但如果反相疊加則信號互相抵消，造成頻率響應強度不等的升升降降而失真，從而產生梳狀濾波效應。
　　
　　界面傳聲器的反射面和傳聲器的膜片之間的距離在應1-3mm之間，由于聲速是340m/s，3mm的行程時間差為3/340000=1/110000s，也就是說它的相位也是滯后1/110000。這樣微小的差別對音頻來講可以忽略不計，視作同時同相位到達。和一般傳聲器相比，界面傳聲器的優點體現在以下幾個方面：
　　
　　1、聲壓加倍：反射聲和直達聲無論任何頻率都是同時同相位到達傳聲器膜片，因此聲壓增大一倍(6dB)，信噪比也增加6dB。
　　
　　2、因為不會產生梳狀濾波效應，所以頻響是平滑的。
　　
　　3、界面傳聲器使用的極頭的膜片直徑很小，在6-10mm之間，而且聲音都要通過徑向對稱的縫隙才能到達膜片，沒有偏軸效應，聲源運動時音質不會發生變化。這特別適用于戲曲、話劇、音樂劇、小品等藝術形式的演出擴聲。
　　
　　4、由于信噪比高、頻響平滑，因此可以增強清晰地拾取遠距離低聲級聲音的能力。
　　
　　5、尺寸小，便于隱藏，很多情況下可以不被觀眾發現，錄像時不會出現在鏡頭中。
　　
　　6、如果適當調整和增加界面的面積和形狀，還可以提高靈敏度和指向性。
　　
　　二、多界面PZM的試驗
　　界面傳聲器具有很多優點，但是在現實應用中也存在一些問題，界面傳聲器最方便的界面是地面、桌面和墻面，可是表演區沒有墻面，舞臺地面雖是很好的界面，但是由于界面傳聲器半球形的指向特性，容易接收來自揚聲器的聲反饋。
　　
　　為了解決它的指向性問題，從1979年開始，美國有人進行了各種多邊界面的試驗，他們用電工膠帶把三塊板粘在一起，把界面傳聲器放在一個角上。經過試驗發現，由于擋板的作用，環境混響聲被抑制了很多，聲音清晰度大大增加，對10m外聲音的拾取效果就更好了，1980年，又把垂直邊界面的尺寸加大到240mm。
　　
　　為了不影響觀眾的視線，界面擋板采用透明有機玻璃板。后來又試驗了360mm的垂直界面，放在舞臺前沿，其前后鑒別率可達到40dB，可以為離界面傳聲器10m遠的獨唱擴聲。
　　
　　三、界面傳聲器的演變
　　1987年，在北京舉辦的一次音響展銷會上，皇冠公司展出了一款名為PCC的界面傳聲器。它的外觀和內部結構與PZM相比都有很大的改變。
　　
　　PCC傳聲器的極頭是垂直于界面立放，界面和傳聲器膜片的距離達到10mm左右，它的指向性為心型，適合放在舞臺前端使用。

　　舞臺擴聲要根據不同的使用情況選用不同的界面，可以自制：用5mm厚的有機玻璃板制作并不困難。用透明膠帶或電工膠條粘接即可，下面舉幾個實例：交響樂擴聲時上面懸吊四只錐體界面傳聲器：一二提琴上面、大提琴和中提琴上面、圓號上面、定音鼓與豎琴之間的上面各一只；如果是協奏曲，則另外為獨奏加一普通傳聲器。英國BBC電臺在北京轉播中央樂團交響樂時用普通心型傳聲器就這樣布局，通過衛生轉播，效果很好。
　　
　　舞臺擴聲根據不同的場合選不同的界面，當然也可以自制：用用5mm厚的有機玻璃板制作并不困難。然后用透明膠帶或電工膠條粘接即可，下面介紹幾個例子：如交響樂擴聲時上面懸吊四只錐體界面傳聲器：一二提琴上面、大提琴和中提琴上面、圓號上面、定音鼓與豎琴之間的上面各一只；假如是協奏曲，那么就要另外為獨奏加一普通傳聲器。


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