课外拓展



1、录音

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  最初的录音器在 1877年由美国人爱迪生发明,它是非常简陋的。在一个喇叭形的筒底上装一块振动膜, 膜的中央连有突出的钢针,针尖触在正在旋转并沿着轴线移动的圆筒上,圆筒上糊着 锡纸 (如图) 。对着喇叭说话,薄膜振动,钢针就在锡纸上刻出深浅不同的沟纹来,声音就录在圆筒上了。放音时,让圆筒回到原来的位置,钢针放在原来的起点上,当圆筒旋转而钢针在锡纸的沟纹里划过而跳动的时候,相连的薄膜就重复原来的振动而发出原来的声音。 

  现在,英国的音响博物馆还保存有世界上第一次记录下来的 “玛丽有只小羊羔”的珍贵音响资料。

  后来,录音技术已有很大的进步。录音方法也很多,通常有以下几种。

  一种方法是把声音的机械振动记录下来。它的原理和最初的录音器一样,只是利用了电子技术,把机械振动先转换成便于放大和传递的电振动,而且不用锡纸圆筒而用圆盘唱片。而利用唱片把声音重放出来的装置是电唱机。

  录音的原理是:声振动通过话筒转换成电讯号,电讯号放大后驱动切削刀振动,并在旋转的蜡盘上刻出弯弯曲曲的沟槽来,这便是记录的声音。

  然后用电镀的方法在蜡盘上镀上厚厚的一层铜,脱下铜层装在厚铜板上,就成了压制唱片的铜模。把这个铜模在热而软的胶片上一压,胶片便成了唱片。一张铜模,像印书一样,可以印出许许多多唱片 (如图)。

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  放音时,把唱片放在电唱机上转动 (如图),唱针在唱片的沟槽里划过,沟槽使唱针振动,针的振动带动压电晶体而产生电讯号,电讯号经放大器放大后用扬声器转换为声音

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  唱片的缺点是记录的信息较少,放音的时间较短,不耐用。因唱针在沟槽内多次摩擦,造成沟槽磨损,会使放出的声音 “走调”,而且录音时制作铜模的工艺麻烦。它的优点是唱片可以大量压制。

  另一种方法是把声振动转换成光信号记录下来,通常用在电影的配音上,见图

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  观察一条电影胶卷,会看到画面的边上有一条透明程度不同的带,叫做声道,是记录声音的地方。

  影片放映的时候,一束灯光透过声道照在一只光电管上。光电管是把光的变化转变成电的变化的装置,能随着光照强度的不同而控制电流的强弱。放电影时,声道随着影片移动,由于声道的透明程度不同,透过声道的光的强度随着发生变化,于是在光电管里就得到强度变化的电流。这变化的电流经过放大器放大,在扬声器里就转换成为声音。

  那么,声道是怎样记录声音的呢 ?原理也很简单。首先通过话筒把声音转变成随着声振动而变化的电流,这电流通过一只灵敏的电灯,使电灯发出时明时暗的、亮度随声振动变化的光,这光线照射在运动的胶片上,使胶片上各段的感光程度不同,冲洗出来后,胶片上就出现各段透明程度随声振而不同的声道了。现在,电影录音已有许多先进的方法,但原理大致相同。

  这样的光学录音,装置复杂,程序也繁,但用在电影中能很好地与画面配合。

  再一种方法是把声振动转换成磁信号记录下来。我们现在常见的收录机就是用的这种方法。

  它的工作原理是 (如图):通过话筒把声音转换成变化的电流,这变化的电流通过一个电磁铁,使电磁铁的磁性随着声音而发生变化;在电磁铁的两极间,通过一条涂有磁性材料的胶带,胶带的各段便不同程度地被磁化,于是声音就记录在这磁带上了。放音时,让磁带通过一个敏感的线圈,由于电磁感应,线圈里便产生了随磁带磁性强弱而变化的电流,经放大器放大后,在扬声器里发出声音。

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  录音磁带便于录制、储藏,工作时间长,可以多次反复使用。 

  随着电子计算机和激光技术的应用,通过电子计算机编码储存,由激光读出的高保真录音技术已广泛使用。激光唱盘就是其中的一种。它是将声音信号转换成 “0”和“1”的数码脉冲信号,用比头发丝还细几十倍的激光束在唱盘上刻下一个个微小的坑,有坑的代表“1”,没有坑的代表“0”。就这样将声音记录在唱盘上了。放音时,一束激光射在光盘上,光盘表面则把光束反射到光电二极管上,把光转变成电,由于光盘上有坑和没有坑的表面反射的光强不一样,当激光唱盘转动,光束在光盘表面划过时,光电二级管上的电流将随着原来记录的“0”、“1”信号的变化而变化。这样的电流信号经过转换就可以还原为原来的声音了。激光唱盘上的刻坑见图。

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  用这种方法记录声音信号,检索方便,不需像磁带那样倒带;能压缩,存储量很大;且光盘无机械磨损。

2、助听器

  助听器是一种小型的电声放大设备,通过它将声音放大,最大限度地利用听障者的残余听力,使之听到原听不到或听不清的声音。

  助听器在其发展过程中,经历了简单的电学助听器、电子管助听器、半导体助听器、集成电路和编程式助听器等不同的类型。各种助听器的外观和尺寸各不相同,但其基本构造和工作原理是一样的。生活环境中的声音由麦克风接收,麦克风把这些声音信号转变为电信号,然后电信号又经过放大器处理并放大,由音量控制器来调节音量。放大后的电信号被传到接收器(耳机),接收器再把电信号再转换成声音信号,声音信号又通过助听器耳膜内的管道传输到耳道内。所有助听器都需要以电源向整个系统供电。

  按照声音的传播方式,助听器可以分为两类:气导式和骨导式。气导助听器是将放大的电信号转化为声信号后,通过空气振动使人感受到。骨导助听器则是将放大的电信号转换为机械振动后,通过放在乳突部位的骨导震荡器使颅骨产生振动,从而使患者感受到声音。先天性外耳发育不全(如外耳道闭锁,耳部畸形)的患者及某些因患外耳、中耳疾病(如化脓性中耳炎)而不适于佩戴气导助听器的患者,可考虑选配骨助听器。

  气导式助听器按外形又可以分成盒式、耳背式、耳内式。

(1)盒式助听器

  也称为体佩式,出现较早,体积较大,外观如同一个微型收音机,佩戴在身前,有一根导线将声音输送信号送至耳机。多采用普通晶体管元件,故价格低廉。其体积较大,便于制成大功率输出、宽频谱范围、多功能调节的助听器,且适于手指活动不灵便的人使用。此种助听器的元件热噪声较高,从而使得助听器的本底噪声较高。由于盒式助听器常与衣物磨擦,磨擦声往往成为干扰噪声。

(2)耳背式助听器

  是现在使用得最广泛的助听器,外形纤巧,依赖一个弯曲成半圆形的硬塑料耳钩挂在耳后,外壳可借用皮肤或头发的颜色加以掩饰,放大后的声音经耳钩通过一根塑胶管传入耳膜的声孔中。

(3)耳内式助听器

  耳内式助听器外形更加精巧,依据每个人的耳甲腔和耳道形状专门定做,使用时直接放在耳甲腔或耳道内,不需要任何电线或软管,十分隐蔽。但耳内式助听器的输出功率不是很高,仅适用于轻度、中度、中重度聋的患者使用。

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