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为什么选择电容麦克风
发布日期:2019-11-26   点击次数:

  动圈麦克风和电容麦克风的换能方式是不同的。尽管电容麦克风的换能方式在技术层面来说是较为先进的,但是并不意味着电容麦克风永远是较好的选择。

  "为什么普遍来看,与动圈麦克风相比人们更倾向于选择电容麦克风呢?我知道这是一个很愚蠢的问题,但是这方面我是个小白,还望大神指教。"

  SOS 技术编辑Hugh Robjohns 的回复: 这并不是什么"愚蠢的问题"——我能理解为什么您会有这样的困惑。不过想要区分这些细微差别的话,首先需要了解一些麦克风的基础知识。

  几乎所有的麦克风都是使用物理性的振膜来感应携带着声波的气压/速度的细微变化的。振膜越轻,它就越灵敏——运动所需的能量就越小——运动的时候就更容易转变方向。所以振膜越轻巧,麦克风的高频响应和瞬态响应就越好。

无线话筒WM-100

  在动圈麦克风中,振膜的后面粘着一个很大的金属块,金属块被铜丝(或铝丝)缠绕,周围还放置着永磁体。很久以前,Michael Faraday解释了导线在磁场中的移动是如何产生电流的,这也是动圈式麦克风如何能输出近似声波的波形电流的原因。当然,这些粘在振膜背面的金属块毫无疑问会使振膜变得沉重,因此会增加振膜的惯性并降低振膜的灵敏性——因此动圈麦克风的高频延伸相对较弱,瞬态响应也较差。但这不一定是坏事。

  比如,许多录音工程师在录制近距离的击鼓时更倾向于使用动圈麦克风,因为它们有限的瞬态响应就仿佛一个压缩器,会忽略最快的瞬态,并且输出一个更加密集和更受控制的声音,并且不会像电容麦克风那样产生瞬态峰值。录制一些力度较重的声学吉他声部时也是如此,一些特殊的声乐歌曲也会用到它。

  另外还需明确的是,以上这些说法不过是一种普遍性的认知而已——还有一些高质量的动圈麦克风,有着不逊色于电容麦的频率响应?;褂辛硪恢中问降?动圈麦克风"(一种基于电磁原理的麦克风)功能也非常强大:铝带麦克风,它仍然通过导体在磁场中运动来产生电流输出,但是这个导体就是振膜本身,通常就是一个非常薄的铝箔条。这种铝箔条很轻,因此惯性小,频率和瞬态响应也因此得以大大提高。灵敏度自然也是如此。只可惜在磁场内的导体只有一条通路(而线圈中则有许多可能的导体通路),因此产生的电流非常小,并且输出也相对较低。因此需要提高增益来增加信号的可用性,但这同时也意味着会产生电噪声等其他更多的问题。

  以上是动圈麦克风的主要特征,那么电容麦克风呢?(所有的)电容麦克风,都是基于静电原理工作的,金属制的振膜就相当于"电容器"的一个极板。以防你还不清楚,就再多解释一下:一个电容器包含两个平行排列的导电板,并由一种名叫"电介质"(简单说就是空气)的介质隔开。它会存储电荷,存储的电荷(Q)以及极板之间的距离(定义其为电容,C),以及电容器两端的电压(V)三者之间的关系可以用一个公式来表示:Q=CV。如果将背板固定,且前板是振膜,那么由声波引起的振膜的任何细微的移动都将会改变电容的大小。如果电介质中存储的电荷量保持不变,那么电容器两端的电压与所需的声音将成正比关系。

  最常见的种类名叫"直流偏磁电容麦克风",存储在电容器振膜舱中的电荷由一个大型的电阻器施加在两个电容板之间的外部电压(通常为60V)控制保持。通过阻抗转换电路(通常采用真空管或FET)将电容变化检测为电容两端的电压变化,并将其转换为可传递至输出线路的较强信号。这个"阻抗转换电路"非常关键,因为它位于振膜舱的周围,保持着非常高的阻抗,以防止存储的电荷泄漏;同时对输出线缆又要保持非常低的源阻抗,从而使信号可以几乎没有任何损失地传输至话放。

  与铝带麦克风相同,电容麦克风的振膜上没有任何附加物品,因此很轻巧,具有出色的频率范围和瞬态响应。并且对低频也非常敏感,并且可以产生相对较高的输出电平,因此不会和典型的动圈麦克风那样需要额外提高增益。

  因此,人们普遍认为电容麦克风在技术层面上优于其他所有形式的麦克风——它提供了作为电声换能器所应具有的较佳技术规格和精度。这就是电容麦克风经常被誉为"较好的录音室麦克风"的原因。然而严格来说,无论是从实际需求层面还是艺术层面来讲,较好的不一定就是最合适的。

  为了完整起见,我再补充一点:电容麦克风还有其他的种类。最常见的一种应该就是"驻极体麦克风",它的工作原理与直流偏磁电容麦克风基本相同,但唯独有一点,就是它所储存的电荷不是来自外部电压。相反的,它的电荷来自内部的预充电介质材料,该材料附着在麦克风振膜舱内的背板上,并且始终在电容器内保持着固定的静电荷。(随着时间的推移,这种电荷可能会慢慢泄漏,但是现代设计的驻极体麦克风的寿命通常是几十年)。

  还有另一种工作原理完全不同于它们的射频电容麦克风,这种麦克风的电容振膜舱被当做射频振荡器的调谐元件。这项技术是森海塞尔公司独有的(MKH系列产品),但是Rode现在也在它的NTG型号中使用了极其相似的设计。在这个精巧的系统中,声波会使振膜舱内的电容发生变化,从而导致射频振荡器频率(标称8MHz左右)以相同的方式变化。因此实际上,这个麦克风就相当于一个简易的FM广播电台。但是,它并没有直接将这个变化的RF信号广播出去,而是直接传送回麦克风内的调节器电路,并转换为音频输出信号。

  虽然电路元器件很复杂,但是这种方法有几个显著的技术优势,其中最重要的是它的电容振膜舱处在一个极低阻抗的工作环境中(与直流偏置和驻极体电容器振膜舱的高阻抗环境相反)。这一点的意义在于,它使得振膜舱免受冷凝和湿度变化的影响。对于传统的电容麦克风来说,冷凝和湿度变化的影响是很大的,它们会造成充电泄露,产生非常讨人厌的"沙沙"声或者油炸东西一样的"噼啪"声。因为录音室的环境通常都保持着温暖干燥,这一点听起来可能不是很重要,但是如果你是在热带雨林中为David Attenborough先生录音,那情况可就大不相同了。

  *我还有一个想法,因为您说自己是"新手",所以我猜测您是不是正在考虑购买一个质量不错的麦克风。如果是这样的话,个人建议您可以考虑入手一个高质量的动圈麦克风而不是一个同等质量的电容麦克风——因此如果有这个机会的话,建议您尝试去购买一些与之前购买过的种类不同的麦克风。

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