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為什么選擇電容麥克風
發布日期:2019-11-26   點擊次數:

  動圈麥克風和電容麥克風的換能方式是不同的。盡管電容麥克風的換能方式在技術層面來說是較為先進的,但是并不意味著電容麥克風永遠是較好的選擇。

  "為什么普遍來看,與動圈麥克風相比人們更傾向于選擇電容麥克風呢?我知道這是一個很愚蠢的問題,但是這方面我是個小白,還望大神指教。"

  SOS 技術編輯Hugh Robjohns 的回復: 這并不是什么"愚蠢的問題"——我能理解為什么您會有這樣的困惑。不過想要區分這些細微差別的話,首先需要了解一些麥克風的基礎知識。

  幾乎所有的麥克風都是使用物理性的振膜來感應攜帶著聲波的氣壓/速度的細微變化的。振膜越輕,它就越靈敏——運動所需的能量就越小——運動的時候就更容易轉變方向。所以振膜越輕巧,麥克風的高頻響應和瞬態響應就越好。

無線話筒WM-100

  在動圈麥克風中,振膜的后面粘著一個很大的金屬塊,金屬塊被銅絲(或鋁絲)纏繞,周圍還放置著永磁體。很久以前,Michael Faraday解釋了導線在磁場中的移動是如何產生電流的,這也是動圈式麥克風如何能輸出近似聲波的波形電流的原因。當然,這些粘在振膜背面的金屬塊毫無疑問會使振膜變得沉重,因此會增加振膜的慣性并降低振膜的靈敏性——因此動圈麥克風的高頻延伸相對較弱,瞬態響應也較差。但這不一定是壞事。

  比如,許多錄音工程師在錄制近距離的擊鼓時更傾向于使用動圈麥克風,因為它們有限的瞬態響應就仿佛一個壓縮器,會忽略最快的瞬態,并且輸出一個更加密集和更受控制的聲音,并且不會像電容麥克風那樣產生瞬態峰值。錄制一些力度較重的聲學吉他聲部時也是如此,一些特殊的聲樂歌曲也會用到它。

  另外還需明確的是,以上這些說法不過是一種普遍性的認知而已——還有一些高質量的動圈麥克風,有著不遜色于電容麥的頻率響應。還有另一種形式的"動圈麥克風"(一種基于電磁原理的麥克風)功能也非常強大:鋁帶麥克風,它仍然通過導體在磁場中運動來產生電流輸出,但是這個導體就是振膜本身,通常就是一個非常薄的鋁箔條。這種鋁箔條很輕,因此慣性小,頻率和瞬態響應也因此得以大大提高。靈敏度自然也是如此。只可惜在磁場內的導體只有一條通路(而線圈中則有許多可能的導體通路),因此產生的電流非常小,并且輸出也相對較低。因此需要提高增益來增加信號的可用性,但這同時也意味著會產生電噪聲等其他更多的問題。

  以上是動圈麥克風的主要特征,那么電容麥克風呢?(所有的)電容麥克風,都是基于靜電原理工作的,金屬制的振膜就相當于"電容器"的一個極板。以防你還不清楚,就再多解釋一下:一個電容器包含兩個平行排列的導電板,并由一種名叫"電介質"(簡單說就是空氣)的介質隔開。它會存儲電荷,存儲的電荷(Q)以及極板之間的距離(定義其為電容,C),以及電容器兩端的電壓(V)三者之間的關系可以用一個公式來表示:Q=CV。如果將背板固定,且前板是振膜,那么由聲波引起的振膜的任何細微的移動都將會改變電容的大小。如果電介質中存儲的電荷量保持不變,那么電容器兩端的電壓與所需的聲音將成正比關系。

  最常見的種類名叫"直流偏磁電容麥克風",存儲在電容器振膜艙中的電荷由一個大型的電阻器施加在兩個電容板之間的外部電壓(通常為60V)控制保持。通過阻抗轉換電路(通常采用真空管或FET)將電容變化檢測為電容兩端的電壓變化,并將其轉換為可傳遞至輸出線路的較強信號。這個"阻抗轉換電路"非常關鍵,因為它位于振膜艙的周圍,保持著非常高的阻抗,以防止存儲的電荷泄漏;同時對輸出線纜又要保持非常低的源阻抗,從而使信號可以幾乎沒有任何損失地傳輸至話放。

  與鋁帶麥克風相同,電容麥克風的振膜上沒有任何附加物品,因此很輕巧,具有出色的頻率范圍和瞬態響應。并且對低頻也非常敏感,并且可以產生相對較高的輸出電平,因此不會和典型的動圈麥克風那樣需要額外提高增益。

  因此,人們普遍認為電容麥克風在技術層面上優于其他所有形式的麥克風——它提供了作為電聲換能器所應具有的較佳技術規格和精度。這就是電容麥克風經常被譽為"較好的錄音室麥克風"的原因。然而嚴格來說,無論是從實際需求層面還是藝術層面來講,較好的不一定就是最合適的。

  為了完整起見,我再補充一點:電容麥克風還有其他的種類。最常見的一種應該就是"駐極體麥克風",它的工作原理與直流偏磁電容麥克風基本相同,但唯獨有一點,就是它所儲存的電荷不是來自外部電壓。相反的,它的電荷來自內部的預充電介質材料,該材料附著在麥克風振膜艙內的背板上,并且始終在電容器內保持著固定的靜電荷。(隨著時間的推移,這種電荷可能會慢慢泄漏,但是現代設計的駐極體麥克風的壽命通常是幾十年)。

  還有另一種工作原理完全不同于它們的射頻電容麥克風,這種麥克風的電容振膜艙被當做射頻振蕩器的調諧元件。這項技術是森海塞爾公司獨有的(MKH系列產品),但是Rode現在也在它的NTG型號中使用了極其相似的設計。在這個精巧的系統中,聲波會使振膜艙內的電容發生變化,從而導致射頻振蕩器頻率(標稱8MHz左右)以相同的方式變化。因此實際上,這個麥克風就相當于一個簡易的FM廣播電臺。但是,它并沒有直接將這個變化的RF信號廣播出去,而是直接傳送回麥克風內的調節器電路,并轉換為音頻輸出信號。

  雖然電路元器件很復雜,但是這種方法有幾個顯著的技術優勢,其中最重要的是它的電容振膜艙處在一個極低阻抗的工作環境中(與直流偏置和駐極體電容器振膜艙的高阻抗環境相反)。這一點的意義在于,它使得振膜艙免受冷凝和濕度變化的影響。對于傳統的電容麥克風來說,冷凝和濕度變化的影響是很大的,它們會造成充電泄露,產生非常討人厭的"沙沙"聲或者油炸東西一樣的"噼啪"聲。因為錄音室的環境通常都保持著溫暖干燥,這一點聽起來可能不是很重要,但是如果你是在熱帶雨林中為David Attenborough先生錄音,那情況可就大不相同了。

  *我還有一個想法,因為您說自己是"新手",所以我猜測您是不是正在考慮購買一個質量不錯的麥克風。如果是這樣的話,個人建議您可以考慮入手一個高質量的動圈麥克風而不是一個同等質量的電容麥克風——因此如果有這個機會的話,建議您嘗試去購買一些與之前購買過的種類不同的麥克風。

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