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电容麦克风所使用的幻象电源,这算是入门知识

忆伤

习惯一个人的日子,无论做什么都是自己的独角戏。

电容麦克风需要使用幻象电源来驱动其内部的电路

幻象电源使用2芯的屏蔽线缆来为麦克风供电幻象供电可以由独立设备提供也可以由调音台提供(通过麦克风的连接器)

麦克风通过同一条线缆接收电力并向调音台发送音频信号这被称为幻像因为供电不需要使用单独的线缆而是隐藏在用于信号传输的线缆中

依据DIN标准45596采用幻象供电时XLR的引脚2和引脚3的电压高于引脚1的电压(12-48V DC)引脚2和引脚3之间没有电压差引脚1接地引脚2是音频正极性引脚3是音频反极性

另外引脚1的电压为0伏特引脚2具有正电压引脚3具有与引脚2完全相同的正电压在许多调音台上幻象电源的开关上会标记P48这代表48伏幻象电源

图1中最上面显示的是连接了独立幻像电源的麦克风图1的中间显示的是幻像电源的内部电路其中有两个完全相等的电阻器R引脚2和引脚3具有相同的电压而引脚1接地在麦克风内部幻象电源被分别连接到两个相同的电阻器上(或者是连接到中间抽头式变压器)

电流离开直流电源的正极并经过两个相等的电阻电流沿着麦克风线缆传输到麦克风电流在麦克风内部恢复并流经麦克风内部电路电流通过线缆屏蔽层返回直流电源的负极一些麦克风和麦克风音头(也叫传声器炭精盒/咪头)需使用直流偏压才能工作而不是幻象电源并且需要一条单独的线缆给麦克风音头提供B +您能够在领夹式麦克风以及合唱麦克风的麦克风音头和XLR连接器之间看到这样的布置麦克风音头本身不受直流偏压的影响而XLR连接器则有一个可以通过幻象电源供电的电路该电路会将幻象供电转换为麦克风音头工作所需的直流偏压并且能够起到平衡信号的作用

为什么电容式麦克风需要供电

接下来我会为大家解释一下为什么电容麦克风需要电源供电才能够工作在电容麦克风的传感器(图2)中导电膜片和相邻的金属盘(背板)上都充有静电形成了两个电容板

当声波撞击振膜时就会使它和金属背板之间的间距发生改变造成电容的变化并产生一个与这个声波信号相似的电信号

振膜和背板可以通过两种方式进行充电

通过外部施加的电压(来自幻象电源)这种方式被称为外部偏压或者真电容通过振膜上或者背板上的永久性电荷驻极体材料这种方式也被称为内部偏压或者驻极体电容电容式麦克风音头的输出阻抗非常的高非常敏感为了将电容麦克风音头的阻抗降低到一个可用的值需要将一个阻抗转换器电路连接到麦克风音头的输出

无论麦克风音头是驻极体还是非驻极体这个电路都是必需的转换器需要使用直流电来供电而此电压是由幻象电源提供的

有些麦克风中会添加其他的一些晶体管以使麦克风具有更平衡的输出而这些组件可以代替幻象电源

与此相反动圈麦克风则不需要使用电源供电因为它内部没有有源电子原件动圈麦克风会产生电力就像是在反向使用扬声器一样

在动圈麦克风(图3)中一组线圈会被连接到振膜上该线圈悬浮在磁场中当声波碰撞振膜使其(包括连接着的线圈)振动时线圈就会在磁场中移动并产生和这个声波相似的电信号音圈引线分别焊接到麦克风内的XLR引脚2和引脚3上

声波会使在磁场中的金属箔片或者是带状薄膜片产生振动从而生成相似的电信号带状膜片的引线焊接到麦克风内的XLR引脚2和针脚3上

您可以将幻象电源接入动圈麦克风和铝带麦克风这并不会损坏麦克风这是因为音圈和带状膜片的引线没有连接到引脚1所以来自幻像电源的电流是不可能进入到音圈和带状膜片中的

但是如果施加到引脚2和引脚3的幻象电压存在着任何的不平衡那么电流则会流过麦克风音圈和带状膜片(它们是连接到引脚2和引脚3上的)

又或者如果线圈或者带状膜片的一个端子意外的短接到了接地的麦克风外壳上电流也会流过线圈和带状膜片因此最好将动圈麦克风和铝带麦克风的幻象电源开关关闭

采用独立供电

您可以从麦克风经销商处购买幻象电源(图5)或者是在线购买有些幻象电源采用的是交流供电有些采用的是电池供电有些则是两者皆有有些幻象电源只能为单个麦克风供电有些则可以为几个麦克风同时供电

在任何情况下您都可以将电源与麦克风线缆串联电源具有XLR型输入和输出连接器每个通道有一对

在麦克风和电源输入连接器之间使用麦克风线缆进行连接在电源输出连接器和调音台的麦克风输入之间使用另一根麦克风线缆进行连接

如果您需要使用变压器/适配器将低Z的电容式麦克风转换为高Z不平衡请先将麦克风连接到独立的幻像电源然后再将其转换为高Z不平衡

使用时的注意事项

不要将麦克风直接插入一个已经打开的幻象电源的输入端口不然您一定会听到一声巨响如果您不得不这么做(例如在现场音乐会的表演期间)请在插入麦克风之前先将麦克风通道静音

要保证您的幻象电压和您的麦克风匹配如果幻象电压大大的低于48伏会造成一些麦克风的信号开始失真或者造成信号电平的下降

如果要测量调音台麦克风输入端的幻象电压您可以使用直流电压表并测量XLR的引脚1和引脚2然后在引脚1和引脚3之间做相同的操作

请注意幻象电压的下降麦克风会通过幻象电源的电阻器获得电流同时会导致每个电阻上的电压下降E = IR

麦克风对电流的消耗越高麦克风连接器上的幻像电压就会越低电流消耗通常在麦克风的数据表中就可以查到

幻象电源的额定电流是指电源可以提供的总毫安数所以请确保接入幻象电源的所有麦克风的总电流消耗量不要超过电源的额定电流

不要在配电盘上使用幻像电源因为在别人插线的时候可能会导致突然的巨响如果您必须在接有幻像电源的配电盘上操作请先将麦克风所连接的输入模块静音或者将推杆推到最低的位置

当您插入将麦克风外壳接地的连接器时某些幻象电源会产生嗡嗡的声音这时候请稍微摇晃一下麦克风这也有助于避免错误的接地回路由于线缆屏蔽层是负责直流电的回流的因此请确保屏蔽层以及其焊接点足够牢固否则您的麦克风就会发出噼里啪啦的声音 - 特别是当线缆发生移动时

有些麦克风既可以使用内置电池又可以外接幻像电源在大多数的设计中如果将麦克风连接到幻像电源它就会自动的将内置电池从电路中断路否则麦克风的内置电池会严重的加大幻像电源的负荷如果您遇到了负荷上的这种问题请取出麦克风的内置电池

如果您在将电容麦克风接入幻象电源后发现电源的电压较低导致麦克风无法正常工作请尝试以下的这些方法

使用更好的调音台来提供幻像供电换用电流消耗较少的麦克风或者使用对幻象电压要求较低的麦克风为电源添加稳压器

原标题入门知识电容麦克风所使用的幻象电源

2020-12-24
麦克风
麦克风
麦克风,学名为传声器,是将声音信号转换为电信号的能量转换器件,由"Microphone"这个英文单词音译而来。也称话筒、微音器。
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