走进KSM8，了解 Dualdyne™技术背后的故事

gddgcs · 发表于 2010-5-4 20:19:59

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在2016年1月的NAMM展会上，舒尔推出近50年来全球首创双振膜动圈话筒。KSM8 Dualdyne是始于2009年的一个代号为Kohlrabi的高级开发项目的最终产品。

作者：John Born，舒尔产品经理

我全程参与了这个项目。从专业角度来看，这是一次非常震撼人心的体验。从声学工程和制造到工业设计和环境测试，我们解决了多方面的问题，并在此过程中获得了多个专利。现在我们已完成了这个项目，我很乐意与大家分享此项成就，KSM8 Dualdyne独特之处的几个故事。

KSM8

受到一种蔬菜的启发？

我们首先来看最初的项目代码名称，Kohlrabi（没错，这就是的卷心菜近亲，苤蓝）。它的形状给Dualdyne振膜设计提供了一个关键灵感：使用许多软管来反转气流。所以当我们的项目团队成立时，便很自然地使用了Kohlrabi项目这个名字。

根据我们对动圈话筒的了解，我们必须从中筛选出应该接受和摒弃的信息。

对于动圈话筒这种成熟的技术，对其重新思考着实是一个庞大的项目。所以我们必须从已知信息中筛选出应该接受和摒弃的部分。这意味着我们必须深入了解所有之前的设计，特别是SM58中采用的UnidyneIII振膜和防震系统。与此同时，我们知道需要突破现状，这让我们很快意识到不能让自己受到现有工具、零件和流程的限制。我们真的是从零开始。

灵活运用物理定律

动圈话筒是一个相对简单的器件。它的部件很大：磁体、线圈、气腔和磁体外壳。其中不含任何有源电子设备，所以无需“自由越狱”卡。动圈话筒在近些年里得到了很好的优化。为了实现改变，你需要很好地运用物理定律。幸运的是，我们有一些想法。

我们从基础开始。我们的一位工程师Roger Grinnip翻看了舒尔档案，并找到了舒尔传奇工程师Ben Bauer和Ernie Seeler的实验室记录。然后发现了著名的舒尔55型以及颇具传奇色彩的SM58和SM57机型中使用的Unidyne和Unidyne III拾音器。

值得庆幸的是，Roger非常热爱数学……他从数学中发现了乐趣。在Kohlrabi项目中，他用那些旧式的实验室笔记本来研究自己的方程式——写了有300多页——这些方程式证明了可以进一步发展我们的概念：设计一款顶级动圈话筒，而它将具有以下关键品质：

1：忽略近讲效应，实现自然原音和广泛、深沉的“最佳拾音区”
2：典型的心形模式，将离轴声响舞台漏音转变成覆盖各种频率范围的愉悦、自然的音质
3：精准、平坦的频率响应
4：无可识别的握持噪音
5：经典舒尔品质，牢固可靠

由于这会是一款顶级话筒，我们还需要可匹配出色性能的工业设计。
由于这会是一款顶级话筒，我们还需要可匹配出色性能的工业设计。

Dualdyne概念
过去，舒尔在动圈话筒设计方面的所有主要进步都源自Unidyne振膜。Unidyne的特别之处在于：它仅使用一个话筒元件就能提供始终如一的心形拾音模式。实际上，当今世界的每一款指向型动圈话筒都基于舒尔Unidyne原始专利。

实际上，当今世界的每一款指向型动圈话筒都基于1939年的舒尔Unidyne原始专利。

Dualdyne概念将这向前推进了一步。正如它的名字所表示的那样，这款全新的设备拥有两个振膜，但它的设置却不同于人们的期待。

基本而言，一个超薄振膜不会影响高频声音，但会逐渐隔离低频声音。将这个振膜插入后方进入的气流，我们就可以调谐并控制近讲效应。这种控制也会带来另一个“杠杆”，从而引入声学设计。

但困难在于，当将第二个振膜插入元件中时，动圈话筒的构造就会受到全面的破坏。所以，我们又花了六年时间来修复所有遭受破坏的部分。

清除障碍

四通道气流系统已被证明是一个解决方案。在第二个振膜“破坏”动圈话筒的地方，使用kohlrabi软管将系统重新连接起来。下一个挑战就是生产方式。我们无法将这作为一个整体建模。必须使用塑料，但胶粘结合不够稳固。超声和外部激光焊接都不能发挥作用，并且还需要将其他零件连接到拾音器组件。

KSM8

为了确保零件的生产在视觉和功能层面都正确无误，唯一的方法就是开发一套全新的激光焊接流程。这个流程需要由内而外焊接，以便为我们提供所需的气密性和小尺寸，并且外观隐蔽性足够好。四个小镜子将激光从每个软管里面反射出来，将两个零件焊接到一起。

另一个挑战在于振膜，这是我们有史以来设计的最轻薄的一款动圈振膜。当使用高速视频时，我们发现它在受到脉冲式冲击时移动范围有点大。因此，我们发明了一个全新零件——振膜稳定系统，并为其申请了专利。这个系统可以防止振膜发生不必要的震动，从而抑制机械杂音。

在我们为了真正实现这款话筒的愿景而做出的努力中，这些只是其中一部分示例。

KSM8

质量控制

在舒尔，每位产品经理都知道所有新产品必须通过掉落测试和一整套电池环境测试（超过 80 项测试）。对于像 KSM8 Dualdyne 这种全新产品，通过掉落测试——在话筒支架上或者松落时，从 6 英尺高的地方自由落体至硬木板地面——是一个巨大的挑战。

过程可能如下：生产 10 支话筒进行测试。即便只有一支话筒掉落，也需要返回修改制图板。这迫使我们开发出能满足确切标准并可靠地重复使用的流程。经过了一年多的时间，KSM8 才通过掉落测试。所以它像 SM58 一样结实可靠。甚至更加坚固。

我们要解决的另一个问题是湿气。我们没有将开孔泡沫作为内置防喷罩，而是在网罩里面设置了疏水性布料。并且由于声音需从后方的振膜进入，所以整个话筒振膜形成了一个密封系统。凭借其疏水性网罩衬里，KSM8 Dualdyne是具有防水性。事实上，我们在测试时把它放在淋浴喷头下达30分钟，但话筒不仅能继续工作，而且频率响应和心形模式也都没有变化。这让我们能保持大小合适的网罩，并且不受kohlrabi软管网络尺寸和其他振膜的影响。

质量控制

当然，全套舒尔测试的强度要比这更大，并且还有湿度、汗液和极端温度测试。KSM8 Dualdyne是唯一通过了我们高加速寿命测试室(HALT)的话筒。在测试期间，话筒会在60个G的重力下暴露10分钟，然后冷却至-70华氏摄氏度，接着再加热至200华氏摄氏度以上。这个过程需重复数小时。KSM8 Dualdyne话筒通过了测试。

我们花了一年多的时间调整KSM8 Dualdyne，使其符合舒尔所要求的每一项物理、电气和声学标准。

我永远不会忘记达到这些标准时自己有多么兴奋。当质量实验室告知我们的话筒通过了所有测试时，我的第一句话就是“什么都不要碰！”

我们历时七年的探险终于结束了。

只有舒尔能够制造出这样的话筒

现在，我得承认我的确是一个话筒geek，但当我说KSM8 Dualdyne能够提供全新水平的动圈话筒性能时，请相信我。当你手握着外形靓丽的它时，你能感觉到特别的质感。当你卸下网罩查看内部时，会发现它简直就是一件艺术品。但当你把它插上时，奇迹就出现了。

频率响应非常平坦，就好像电容话筒一般。所有频率的离轴抑制性能都非常一致，所以来自打击声、人声等的漏音会听起来非常自然。如果讲者偏离话筒，那么只会改变音量；音调将保持不变。

对于团队而言，KSM8 Dualdyne的开发让他们从付出中收获喜悦。我们的舒尔工程师团队首屈一指，这是真正由他们打造的产品。在这群才华横溢的员工和智慧超群的工程师团队中，我其实更像一个陪衬。舒尔是一家特别的公司，即便是面对看上去已颇显成熟的动圈话筒产品，它仍然非常重视投入时间和资源对其进行创新。这就是舒尔的不同之处。所有音频工程师、艺术家、表演者和观众都将从中获益。

audiobook · 发表于 2010-5-6 20:25:18

:victory::victory::handshake:handshake

a_hui · 发表于 2010-5-7 13:18:23

:victory::victory:

hifi · 发表于 2010-5-8 17:36:59

欣赏学习！

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