一組測(cè)量—錄音傳聲器的錄音音質(zhì)分析

喬 瓊，孟子厚

（中國(guó)傳媒大學(xué) 傳播聲學(xué)研究所，北京 100024）

1 引言

傳聲器根據(jù)用途不同，有測(cè)量傳聲器和錄音傳聲器之分。常用測(cè)量傳聲器的膜片主要采用全金屬膜，一般為鎳膜；錄音傳聲器則多采用蒸金復(fù)合膜。目前，不少專(zhuān)注于測(cè)量傳聲器的廠(chǎng)家尋求改變，推出了多款不同的測(cè)量－錄音傳聲器（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)錄傳聲器），既可用于聲學(xué)測(cè)量又可用于專(zhuān)業(yè)錄音。在該系列的產(chǎn)品中，多采用測(cè)量傳聲器的基本結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上作一定改變。

測(cè)錄傳聲器的音質(zhì)和專(zhuān)業(yè)錄音傳聲器有何異同，較之錄音傳聲器有何優(yōu)點(diǎn)，適合哪種類(lèi)型的錄音，這些問(wèn)題都需要進(jìn)行深入分析。而測(cè)錄傳聲器本身因結(jié)構(gòu)、材料等不同，也會(huì)使錄音音質(zhì)在主觀(guān)聽(tīng)感上有所不同。本文通過(guò)音質(zhì)主觀(guān)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，對(duì)同一類(lèi)型3種不同膜片的測(cè)錄傳聲器進(jìn)行了音質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)與分析，并與專(zhuān)業(yè)錄音傳聲器進(jìn)行對(duì)比，分析測(cè)錄傳聲器的優(yōu)缺點(diǎn)，以及適合使用的錄音場(chǎng)合。

2 測(cè)錄傳聲器制作

測(cè)錄傳聲器種類(lèi)很多，考慮到現(xiàn)有條件下實(shí)驗(yàn)的可行性，選取1/2英寸的電容傳聲器進(jìn)行制作。大多數(shù)全指向性電容傳聲器的結(jié)構(gòu)基本相同，可以分為：外殼、膜片、墊片、后極板、阻尼板、觸點(diǎn)、旋緊螺母等。其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

為了探究不同膜片對(duì)測(cè)錄傳聲器的音質(zhì)影響，根據(jù)傳聲器的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有條件，選擇3種不同的膜片組裝，分別為：

（1）蒸金Telfon膜，厚度為5 μm；

（2）蒸金Telfon膜，厚度為2 μm；

（3）蒸鎳Telfon膜，厚度為5 μm。

傳聲器的結(jié)構(gòu)組件如圖2所示。

傳聲器的制作按照工藝要求進(jìn)行。在組裝時(shí)，僅改變膜片而阻尼板、后極板等其他組件不變。每種類(lèi)型各組裝3支樣品。將組裝好的9支傳聲器樣品分別進(jìn)行低溫、高溫的老化。經(jīng)過(guò)老化程序后，分別測(cè)得9支樣品的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)和靈敏度，使之符合合格產(chǎn)品的要求。該產(chǎn)品的性能要滿(mǎn)足靈敏度：-30 dB±3 dB（0 dB=1 V/Pa），頻率響應(yīng)范圍：20 Hz～20 kHz等。在合格的產(chǎn)品中每個(gè)類(lèi)型隨機(jī)抽取1個(gè)樣品，并將其分別標(biāo)注為1、2、3。

3 傳聲器錄音音質(zhì)評(píng)價(jià)

借鑒常用的錄音傳聲器音質(zhì)評(píng)價(jià)方法，本文所選的評(píng)價(jià)素材為：

（1）男女聲朗讀《濟(jì)南的冬天》；

（2）“花腔女高音”選段；

（3）《二泉映月》選段；

（4）琵琶獨(dú)奏《十面埋伏》選段；

（5）《天鵝湖》選段；

（6）《1812序曲》選段；

（7）《降b小調(diào)第一鋼琴協(xié)奏曲》選段。

通過(guò)這些曲目所考察的音質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)為：豐滿(mǎn)度、明亮度、清晰度、柔和度、力度、平衡度。聽(tīng)音實(shí)驗(yàn)采取“播—錄—播”的方法，即在錄音間用監(jiān)聽(tīng)音箱播放所有素材，用待評(píng)價(jià)的傳聲器進(jìn)行錄音，然后在同樣的聽(tīng)音室用同一只監(jiān)聽(tīng)音箱播放，進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先用監(jiān)聽(tīng)音箱播放一組原聲素材，以便為聽(tīng)音員提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。聽(tīng)音員皆為聲頻技術(shù)專(zhuān)業(yè)在讀研究生，有一定的專(zhuān)業(yè)背景和聽(tīng)音經(jīng)驗(yàn)，年齡分布在20～26歲，男女比例合適。由于錄制出的素材音質(zhì)聽(tīng)起來(lái)相差不大，實(shí)驗(yàn)難度較大，需要進(jìn)行細(xì)致聽(tīng)辨，所以，實(shí)驗(yàn)采用對(duì)偶比較法。聽(tīng)音員只需就某個(gè)給定的曲目，在同原聲比較的基礎(chǔ)上，對(duì)相互比較的兩只傳聲器的錄音音質(zhì)作出偏愛(ài)性選擇。即在同原聲比較的基礎(chǔ)上，讓聽(tīng)音員根據(jù)自己的聽(tīng)音經(jīng)驗(yàn)選出兩支傳聲器中相對(duì)比較喜歡的一只。

4 音質(zhì)主觀(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果

評(píng)價(jià)的傳聲器共有5支，其中，3支為自制的不同膜片的傳聲器，另外2支分別為國(guó)產(chǎn)在市面銷(xiāo)售較好的測(cè)錄傳聲器和一只小膜片專(zhuān)業(yè)錄音傳聲器，這些傳聲器的實(shí)物如圖3所示。這5支傳聲器的性能指標(biāo)和參數(shù)如表1所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2和圖4所示。

表2給出了評(píng)測(cè)結(jié)果的一個(gè)綜合統(tǒng)計(jì)。每首曲目對(duì)音質(zhì)的表現(xiàn)力各不相同，《1812序曲》主要考察音質(zhì)的平衡度和力度；《天鵝湖》主要考察豐滿(mǎn)度和柔和度；《二泉映月》主要考察柔和度；《十面埋伏》主要考察樂(lè)器演奏的清晰度；《降b小調(diào)第一鋼琴協(xié)奏曲》主要考察力度感；“花腔女高音”主要考察明亮度；《濟(jì)南的冬天》主要考察語(yǔ)音的清晰度。根據(jù)5支傳聲器在7首曲目下錄音音質(zhì)聽(tīng)感偏愛(ài)度的排序，可以對(duì)傳聲器的錄音音質(zhì)有一個(gè)總體的分析。

表1 待評(píng)價(jià)傳聲器的性能參數(shù)

所評(píng)測(cè)的5支傳聲器的客觀(guān)參數(shù)指標(biāo)幾乎都相同，其頻響曲線(xiàn)也都基本平直，但是它們的錄音音質(zhì)還是表現(xiàn)出相對(duì)的差別。1號(hào)傳聲器（蒸金膜，5 μm厚）清晰度相對(duì)最佳，力度也可以，其他指標(biāo)一般，柔和度相對(duì)最差；2號(hào)傳聲器（蒸金膜，2 μm厚）平衡度、豐滿(mǎn)度相對(duì)最佳，但是清晰度最差；3號(hào)傳聲器（蒸鎳膜，5 μm厚）柔和度相對(duì)最佳，其他指標(biāo)都還不錯(cuò)，清晰度相對(duì)較差，特別是語(yǔ)言清晰度相對(duì)最差；4號(hào)傳聲器（全鎳膜，5 μm厚）柔和度、清晰度還可以，其他指標(biāo)不是太好，明亮度相對(duì)最差；5號(hào)傳聲器（蒸金膜專(zhuān)業(yè)錄音傳聲器）明亮度最佳，其他指標(biāo)都不是太好。

表2 傳聲器錄音音質(zhì)偏愛(ài)度的排序

5 初步結(jié)論

測(cè)錄傳聲器的錄音音質(zhì)總體上并不差于客觀(guān)指標(biāo)相近的專(zhuān)業(yè)錄音傳聲器，而且有自身的特點(diǎn)；在膜片的選材上，金膜和鎳膜在音質(zhì)上的差異還難以下結(jié)論，鎳膜并不見(jiàn)得比金膜差，在本實(shí)驗(yàn)中，柔和度較好的都是鎳膜；3號(hào)傳聲器（蒸鎳膜，5 μm厚）作為音樂(lè)錄音來(lái)看，表現(xiàn)出比較全面的良好音質(zhì)，是一款可以再精細(xì)設(shè)計(jì)和制作以達(dá)到更優(yōu)良音質(zhì)的測(cè)錄傳聲器。

[1]孟祥彬，戴璐.錄音傳聲器市場(chǎng)及發(fā)展前景.2009年聲頻工程學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集，2009

[2]鄭之風(fēng)，孟子厚.幾款國(guó)產(chǎn)專(zhuān)業(yè)傳聲器的音質(zhì)評(píng)價(jià)與分析.演藝科技，2010（10）

[3]孟子厚.音質(zhì)主觀(guān)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)方法.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008