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麦克风-种类及运作原理

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麦克风-种类及运作原理

发布日期:2019-01-15 作者: 点击:

麦克风是录音室中最常见到也最重要的器材之一,它站在第一线面对所要收录的声音,将物理振动产生出的声波能量转变成电子讯号的一种工具。以下将针对几种录音室常见麦克风的构造及特性做简单的介绍。


一、动圈式Dynamic

振膜(diaphragm)是麦克风最核心的组件,振膜的作用是用以接收声波的振动,并将这些物理动能转换成电子讯号。动圈式麦克风及电容式麦克风的收音原理都式透过振膜来收音。 


动圈式麦克风的振膜正面接受音压,反面连接着一个线圈,线圈再缠绕着磁铁。当振膜正面接受音压时,振膜的振动会使得线圈移动而与磁铁感应起电,而随着音压的强弱振膜移动感应起电的程度也就有所强弱,麦克风的电路再将感应起电产生的电流做放大的处理。与电容式麦克风相比起来,电容式需输入一额外的电源来使麦克风运作,而动圈式麦克风则单纯透过振动振膜与线圈产生电磁感应;线圈的重量使得振膜需要较大的音压才能驱动,且也较难因为细微的音压变化而产生感应起电,因此对于细微的声音较不易收录,灵敏度较电容式麦克风低。这样的特点使得动圈式麦克风适合用于不需收录很多细节的场合,例如:演唱技巧较差的歌手使用电容式麦克风就会显出许多瑕疵,但使用动圈式麦克风,由于灵敏度较低,瑕疵便不太明显。 

 

动圈式麦克风可以承受的音压大,因此常用于收音压大的乐器,例如:大鼓、钹…等等。而它的结构使得它的频率响应不是那么平整,因此也常常有针对特定用途使用的麦克风,例如专门收大鼓的Shure Beta52,就特别针对了低频做强化。最常见的动圈式麦克风Shure SM57,它的频率响应在4k~6kHz的地方特别强化,在收小鼓、电吉他音箱及人声时皆有很好的表现。 


二、电容式Condenser 

电容式麦克风的特点之一就是需要额外的电源才能运作。音圈(Capsule)是由较厚的Back Plate和较薄的Front Plate所组成,两者之间有个极小的间距。Front Plate是由振膜(Diaphragm)组成,当金属振膜接收到音压的振动时,通电的线路会因为Front Plate与Back Plate的距离改变而产生电位差,感应电流再透过电路放大获得足够的讯号以便撷取。

 

麦克风振膜是以一不导电的薄膜再镀上一层金属,而金属镀膜的厚度及重量会直接影响振膜的敏感度,这样的工艺也是一般电容式麦克风会比动圈式麦克风贵的原因。此外,电容式麦克风的讯号经过了电路放大,且振膜的厚度较动圈式麦克风的震膜薄且脆弱,因此它能承受的最大音压也比动圈式麦克风来的小。但反之,电容式麦克风的敏感度(sensitivity)与频率响应都较动圈式高,并且讯号放大的电路也可以有不同的方式,例如真空管放大就会让麦克风的声音表现比较温暖。


电容式的高灵敏度让它多用在人声配唱、或者是弦乐等需要细腻表现的收音场合。录音室有许多经典的电容式麦克风,例如像Neumann U87,在人声收音的场合经常会使用。AKG C414系列的麦克风,对乐器、人声等都有相当好的表现,可说是录音室必备的一支麦克风。DPA 4006是全向式的电容式麦克风,常用于乐器的收音,更多是使用在古典音乐的现场演奏上。Manley Gold Reference是非常昂贵的一支麦克风,其放大回路中使用了真空管,因此有种真空管特有的温暖特性。 


三、丝带式Ribbon 

丝带式麦克风的收音原理与动圈式麦克风相同,是透过振膜振动与磁场产生感应起电,两者的差别在于使用不同的振膜材质。丝带式麦克风的振膜材质大多是极轻薄的铝,极脆弱,若不小心撞击或是供电都会使麦克风的丝带损坏。因其制作成本高,保存不易,也较少录音室使用,但现在丝带式麦克风的振膜材质因着科技的进步,已有很大的突破,不再如早期丝带式麦克风的振膜如此脆弱,但相较起来,仍不如动圈式麦克风一样坚固。


多数的丝带式麦克风的收音型态为8字型(Figue 8),原因是因为其设计电磁感应的方式,可参考图例中,丝带振膜位在两个磁铁之中,因此振膜的正反两面皆可收音。丝带式麦克风的灵敏度介于动圈式与电容式麦克风之间,声音表现带有温暖的特性,一般使用于人声配唱或一些弦乐器收音。 


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关键词:动圈式麦克风,电容式麦克风

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