4 噪声
电子设备自身都会有噪声,话筒也不例外。
早先的时候,通常话筒的规格书上的噪声参数是绝对值,比如 " < 5uV "; "< 2uV" 之类的参数--即当没有任何声压作用在话筒音膜上的时候,话筒自己产生的噪声信号电压值。
但这个参数在实际使用的时候,意义不大。特别是在比较不同型号、不同厂家的产品的噪声的大小的时候,意义不大。
比如连两个话筒,一个灵敏度50mV/pa,绝对噪声 5uV; 另一个灵敏度20mV/pa,绝对噪声2uV.
这两个话筒,虽然它们的绝对输出噪声电压大小不同,但如果都在1Pa的声压作用下,它们所产生的信号的信噪比都是80dB [ 50mv/5uV=10000=20mV/2uV =80dB ].
也就是说,一个话筒的噪声指标的好坏,与其绝对输出噪声电压以及灵敏度这两个参数都有关系的。
为了方便比较,于是国际标准里面定义了 等效噪声级 这个参数,把话筒自身的绝对输出噪声以及其灵敏度之间的关系都考虑进去了,这样任意两个话筒,如果他们的规格书上的参数指标是正确的,我们就可以通过其规格书进行二者的噪声指标的粗略的比较了。
等效噪声级概念:把话筒当作一个理想的无噪声器件,把其输出的绝对噪声电压折算成一个作用在话筒音头上的一个噪声声压。
等效噪声级这个参数的单位 是 DB SPL. 即声压 强度的单位。
比如前述的灵敏度50mV/pa,输出噪声电压5uV的话筒。 把该话筒当作理想的无噪声器件,那么它产生的5 uV的噪声电压就可以当作是有 5uV/ [ 50mV/Pa] =0.0001 pa的声压作用在话筒音头上。 也就是说,其等效噪声声压是 0.0001Pa. 这个数据太小,不好记忆, 所以,需要折算成dB去记录。
国际标准里面有定义 0dB SPL 声压为 0.00002 Pa. 这个0.0001Pa 就相当于5倍的0.00002pa, 5倍= 14dB,于是此时等效噪声级为14dB SPL.
同样的,对于前面所说的灵敏度 20mV/pa,绝对噪声 2uV的那个话筒, 也可以计算出它的等效噪声级 是 14dB SPL.
也就是说,这两个话筒,虽然他们的灵敏度差异很大,绝对输出噪声电压差异也很大, 但是他们的等效噪声级相同, 于是如果用这两个话筒同时录音,在后级设备的噪声足够低的条件下, 他们二者输出的信号的信噪比是相同的。
《注意,后级设备的噪声需要足够低,如果后级设备的自身噪声大于或者接近话筒的输出噪声电压,那么就无法比较话筒的噪声的大小了。 所以,前面在说明灵敏度参数的时候提及: 如果后级设备不是很好,那么在不要求其他参数的时候,尽量选用高灵敏度的话筒,可以降低对后级设备的噪声指标的要求 》。
以上只是说明了等效噪声级这个参数的来历。
实际上,我们平时看见的话筒规格书上的噪声指标,有很多种标法:
A 有的简单的标着 等效噪声级 20dB.
B 有的简单的标着 等效噪声级 20dB-A
C 有的标着 等效噪声级 20dB-A ( IEC651)
D 有的标着 等效噪声级 20dB-A (IEC 268-4)
E 有的标着 等效噪声级 30dB (CCIR 468-1)
以上的ABCD基本可以看作是一个意思---“A记权等效噪声级”,E是全频带等效噪声级。
因为人耳对不同的频率的敏感程度不同,所以,如果直接使用全频带的噪声来标志一个话筒的噪声的好坏,似乎不是很合理,所以国际标准里面引入记权的概念。
简单的说,就是将话筒输出的噪声信号,先经过一个带通滤波器,然后再检测噪声的大小。
这个带通滤波器有好几种,其中用的比较多的是A记权带通滤波器的响应如下图。
对于同一支话筒,它的全频带噪声通常比其A记权噪声高 6~15dB.
6~15dB这个区间很大,不同厂家,不同话筒,都不一样的。主要与话筒的自身的频带宽窄以及厂家的制造水平有关。
规格书一方面是对产品的介绍,另一方面有宣传作用,所以,通常在厂家的规格书上,如果该话筒的等效噪声级参数不作任何说明,通常是指其A记权噪声。
再有就是 规格书上的参数,通常是这款话筒的平均参数。
前面说了,等效噪声级是一个计算得到的参数,是将话筒的输出噪声电压与其灵敏度进行折算后得到的。
灵敏度有公差 比如+/-3dB, 同样,话筒的输出噪声电压也会有公差,假设是+/-2dB. 那么总体就会产生 +/-5dB的公差。
+/-5dB 很可怕! 但事实就是这样。
除非规格书上说: 等效噪声级 "小于" 10dB-A.
否则,在您理解的时候,一定要记住,会有 +/-xxdB.
比如Neumann TLM103的等效噪声级是 7dB-A, 通常我们至少应该该理解为 7 +0/+3dB -A,几乎不太可能会出现 7 -0/-3dB -A 的现象。
通常,厂家在生产过程中,不会去刻意控制等效噪声级这个参数,因为这个参数是计算得到的,只在开发阶段进行控制,生产阶段不会控制的。
生产阶段通常的控制方法是: 1 控制话筒的输出噪声电压不大于某数值, 这个“某数值”通常都比平均值大一点; 2 控制话筒灵敏度在平均值左右 +/-x dB.
另外需要说明的一个很关键的问题:话筒的等效噪声级是一个参数而已,只有在合适的条件下,才能表现出来,如果条件不满足,等效噪声级再低,也表现不出来。
没有必要去盲目的追究极低等效噪声级。
一个10米长10米宽10米高的大型消声室,深夜的时候,本底噪声级差不多在10dB-A 左右。
在这样的消声室里面,即使深夜,您也是很难比较 neumann TLM103 和 blue bird两个话筒之间的等效噪声的大小的。
那么在一般的录音棚子里面就更加不可能了。
所以,在追求话筒的等效噪声级的时候,先看看自己的使用环境。
当然,如果因为你的录音环境噪声比较高,在使用两个话筒进行录音的时候,比如在KTV里面,一个话筒等效噪声级7dB-A, 另外一个30dB-A,它们录音得到的信号的信噪比差不多,于是你就得出结论说话筒的等效噪声级参数是一个无用的参数,别人也拿你没有办法。
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