浅析麦克风

164247123 · 发表于 2019-10-9 17:15:17

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浅析麦克风

说到录音师手中的头号武器，那就非麦克风莫属了，麦克风的重要性在于其处于录音器材的最前端，它的好坏，决定了你录音的整体质量的高低，一个很差的麦克风录制的声音，是后期怎么修补也无法变好的。因此，精通麦克风，就成为录音师必备的技能了。录音在整个音乐制作的过程中应该占据至少70%的重要性。而麦克风在录音中，则也应该具有超过70%的比重。很多时候，后期在做的，不过是在弥补前期录音中麦克风的不足或者是使用不当。如果我们能够在录音中做好，用好麦克风，后期我们才能够更加轻松。

录音师对于麦克风的了解，应该是如同士兵对自己的枪一样的了解程度。下面，我们就从麦克风的结构入手，分析麦克风的原理和特点。

麦克风的指向性

所有麦克风，都有一个接受声音信号的地方，这里我们称之为音头，一般的位置是在震膜后面。音头有三种构造。一种是单面压力接受式，只有一端开口，这样只有震膜的一面可以接受声压。另外一种则是压力角度接受?全开放式，也就是震膜两面都可以接受各种角度的声音。最后一种压力角度接受?半开放式，则是震膜两面只能接受特定方向的声波，具体原理我们后面详细说。

只有一面能够接受声压的震膜，背面的声波将会绕到正面来，因此也能够被感应到，这样一来，任何方向的声音都能够拾取到，因此我们称这种指向性为全指向，英文中通常称为Omni，或者用一个圆圈的图案来代替。

两面都能接受各种声音的震膜，从两侧过来的声波分别绕到正反面，从而产生相同的压力，这样一来就抵消了，结果就是成为8字的形态，也就是我们常说的8字指向。

还有最后一种情况，这种情况中反面声波被允许通过到震膜上，这样一来和绕到正面的声波相互抵消，因此这种情况下，后方的声音是拾取不到，这就是心型指向的麦克风。一般使用一个心的图案来代替。

这时候有人嚷嚷了，就这三种指向，不对吧，我怎么看到有7种指向的，那是怎么出来的？还有有些麦克风这些指向都有，那是怎么做到的呢？这个问题答案看似很简单，那就是换头术或者是指向的叠加。换头很简单，把原来的音头拧下来，换上合适的。Blue的大振膜话筒比较喜欢这种技术，所以经常能看到。叠加则是将两种的指向音头叠加起来，成为一个新的指向，比如一个心型指向的加上一个8字指向的就是全指向。很多带有选择的大震膜麦克风，都是通过这种方法实现的。

音头不光决定了指向，还决定了音色的特点。单面压力接受式的音头，能够拾取出自然清晰的声音，纵深感和真实感非常出色，低频控制得也很好。而压力角度接受式的音头，则会带有近讲效应，使用恰当了是一个非常出色的低频EQ，可以非常自然地控制频响，但是用不好的话效果也会很糟糕。

麦克风，耳机和音箱

大家看到这个标题会问了，这三者有关系吗？麦克风是录音，而耳机和音箱是回放声音，似乎正好相反，完全不沾边啊。但是如果我们细致分析他们的原理，就会发现相似之处，耳机和音箱都是将数字信号转换成为震膜的震动而发声，而麦克风则是将震膜的震动转换成为数字信号。两者的区别只不过是信号流程相反而已，这就说明两者的特性会有一部分的重复。说了这么多三者之间的关系，主要目的在于将来说明的时候和耳机或者音箱做对比，可以更加深刻的认识某种特性。

动圈麦克风的原理及特征

首先我们回忆一下动圈扬声器的原理。

当音频电流流过动圈时根据磁电感应原理，动圈将带动扬声器的纸盆产生前后的运动，扬声器就将电信号还原成声音。大家可以看到，根据物理中的磁电感应原理，这个过程是可逆的。而动圈麦克风，正是这个可逆的过程。动圈麦克风，也就是振膜接收到声波的压力，带动线圈在磁场中的移动，从而产生电流。这就是动圈麦克风的工作原理。这时候有人问了，那么为什么没见过有人用动圈扬声器做麦克风啊？这之中的原因是动圈扬声器的阻抗非常小，而麦克风后端的放大器需要高阻抗的输入，这样一来，这段看似美好的婚姻也只能以离婚结束了。

说到动圈麦克风的优势，其中最大的优点在于不怕摔。很多歌手现场唱歌的时候喜欢蹦蹦跳跳，这样一来，麦克风就成为了最大受害对象。有时候甚至会出现天上掉下个麦克风来，如果那支麦克风碰巧是你的U87，我估计当时你连死的心都有（不过别忘了在遗嘱上写着财产受益人是我就行了）。而如果要是Shure的SM58，你只需要跑过去捡起来看看有没有事情就行了，而且99%都是没问题的。所以动圈麦克风的“不死小强”的能力，使得在现场被广泛使用。

动圈麦克风另外一项“不死小强”的能力，在于能承受很大的声压。动圈麦克风能承受的声压，要比电容话筒高10-20dB的样子。而这点，使得动圈麦克风能用来做现场，因为现场的突发情况很多，声压变化具有突然性和不可预测性，而动圈麦克风较大的声压承受力，使得能够比较好的应付这种情况。

上面说了很多动圈麦克风的优点，下面就必须说说动圈麦克风的缺点了。从原理上说，动圈麦克风的震膜接收到声波的压力开始振动，这是有个反应时间的，也就是通常说的Attack，起始时间。当声音停止的时候，麦克风振膜恢复到静止状态，也需要一个时间，这就是通常说的Release，释放时间。我们在这里看似乎没有什么大问题，而对于音质来说，却是一种失真。

动圈麦克风另外一项失真来源于震膜的分割震动。由于震膜的物理特性，因此可能出现当声音从某一个角度作用于震膜的时刻，由于震膜的物理特性不均匀，产生形变，从而造成频率失真。这点在动圈麦克风上很常见，导致动圈麦克风的失真相对电容麦克风比较大。

动圈麦克风的灵敏度也比较低，原因在于线圈在磁场中产生的电压实在是太微弱了。而电容话筒产生的电压，是动圈麦克风的数倍。所以对于一些极微小的声音，动圈麦克风无法成功拾取，因此比较粗糙，用专业术语来说就是灵敏度比较低。

因此我们可以总结动圈麦克风的优缺点了。动圈麦克风具有结实，耐受度强的优点，缺点是会造成比较大失真，灵敏度低。动圈麦克风的声音，不适合录制那些特别要求细腻的声音。但是对于鼓这样具有突然性，声压大的乐器来说，却是神器了。

著名的动圈麦克风包括shure出品的一系列麦克风，首先要提的是据说拿到真货如同中500万一样难的sm58（如图1），这款低价位的动圈麦克风是入门的不二之选，人声什么都能胜任。这款动圈风靡了世界40年，可谓是老树常青了。还有值得一提的是Shure的SM57，用来录制鼓组很不错。在其他的动圈麦克风中，有许多录制鼓的神器，需要耐心选择。

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电容麦克风的原理及特征

凡是高档的麦克风，宣传文字中必然有句话，叫电容麦克风。言外之意就是电容就代表了高档货。而当你一看价格，也很高档，部分还是5位数的样子。那么，电容麦克风到底有什么好处呢？首先要从电容麦克风的构造说起，电容麦克风，顾名思义就是音头是个电容。学过物理的读者都知道，一个电容是分两级的。电容麦克风上，电容的一极就是震膜，另外一极就是背极板。两极相距一定的距离。当声波作用于震膜上，施加了一个压力，震膜就会产生移动。这样一来，两极之间的距离就会产生变动，就会发生电压上的变化。将这个电压变化传递到后端放大器，就可以输出信号了。电容麦克风的震膜，一般情况是一层金属膜。有人这里问了，不是金属的可以吗？我回答说，如果是绝缘体，那还叫电容吗？需要注意的是，这层金属膜很薄，薄到一般工艺的工厂无法生产，需要在10微米以内的厚度，两个极之间的距离，也只有最多50微米那样的距离。注意这里的单位是微米，几乎是肉眼看不到的厚度。这一特点，直接决定了电容麦克风价格的昂贵性，以及易损坏的特性。正因为要求如此严格，所以电容麦克风的生产工艺要求很高。而市面上有一种驻极体的东西，内部具有一定的偏压，因此工艺要求上不像电容要求那么高，极板之间的距离可以更大一些，但是音质也不如真正的电容麦克风。现在有些不法商贩利用驻极体冒充电容，要注意。

电容麦克风，根据震膜的大小分为大震膜和小震膜。这就拉开了著名的大震膜和小震膜斗争的序幕。一般来讲震膜直径大于1英寸的叫大震膜，小于的叫小震膜。但也不是特别死的规定，比如一个直径0.9999英寸的震膜叫什么呢？还是应该算是大震膜吧。

大震膜（如图2）的特点，和扬声器的特点非常像。大家都知道，低音扬声器的口径一般非常大，而高音扬声器，则比较小。这是因为当高频声波到达震膜表面，震膜会产生相应的高频率运动。如果震膜的材质不均，力学特性将不会相同。这时候震膜将会出现几种不同的震动情况，导致震膜出现形变。这样一来，产生失真就是必然的事情了。而小震膜，由于相对比较小，所以出现材质不均的机会要比大震膜小很多，整个震膜的强度也不容易产生形变，因此高频的失真会比较小。同样的道理，大震膜，对于高频的表现将不会如同小震膜那样的出色，因为震膜的频率上限受到了限制。而小震膜，对于高频表现好，而低频就不出色了，因为小震膜的频率下限受到了限制。这样一来，也就铸造了大震膜和小震膜不同的声音特色。

大震膜的音色，通常来说都是温暖宽厚的，中低频感觉很好，很实在！而小震膜，则在高频上解析度非常惊人，非常细腻。这样在整体上音色偏冷一些。因此，很多时候的音色取舍，就变得很重要了。

什么是电子管麦克风？

电容麦克风在音头之后，转换成为信号，之后还有一个放大器部分，要对信号进行升高电压，降低电阻的操作。这个放大器，可以是晶体管的，也可以是电子管。由于晶体管天生命贱，发烧友看不起，专业人士也不在乎，所以没有晶体管麦克风一说。而电子管，天生高贵命好，竟然能够独立出来被称为电子管麦克风，还能愚弄大众，让大众以为不属于电容麦克风之中呢。电子管麦克风，也就是常说的管子麦了。但实际上，大家要明白管子麦实质上还是电容麦克风（如图3）。

麦克风厂商简评

说了这么多，下面大家应该了解一下各个麦克风厂商的相关产品了。

Neumann：中文叫纽曼，你如果不知道这个牌子的话，大家不会认为你是圈里人。这个牌子的麦克风太有名了，如同中国的夏利在汽车界一样知名（但是要澄清的，比夏利的档次高多了）。它最有名的有什么呢？U87和U89电容麦克风，差不多1万多一只的样子。U87的优点在于频响平直宽广，并且最突出的特点在于其一致性出奇的高，至少比Neumann预想的高很多了。这样一来，每只U87的音质惊人的一致，所以录音师用起来特别顺手，几乎不会失手。其次是M系列的管子麦，比如要价3万多的M149，都是顶级的电子管，声音非常温暖宽阔。然后是TLM系列，TLM的含义为无变压器麦克风，也就是后端的平衡电路不使用变压器，这是Neumann发明的技术。TLM系列的优点在于灵敏度非常高，反应快速。最后是KM系列，KM都是小震膜的产品，个人感觉性价比适中，但是不属于神器的档次。除了这4大系列，Neumann其他产品你也要看看。

AC-AUDIO：澳大利亚的牌子，技术非常好，话筒的音质不次于纽曼的高端，关键是价格比纽曼平民化多了。比如EC1000B现在使用的非常多，在一千价位的话筒里是很多录音爱好者的首选。电子管的用的最多的是ET-3000，品质非常好，我说的不次于纽曼U87的就是这个，现在很多棚都在用。AC-AUDIO我个人评价是难得的厚道厂家，所以全线都要比较熟悉。如果你的棚里用不起Neumann这样的，AC-AUDIO是个非常好的选择。

森海塞尔：耳机很有名，但是你不知道，话筒也不错。其MKH系列，具有特殊的改善高频的电路，因此在高频表现上非常出色。不能忽略。此外森海全系列的麦克风也要了解，这其中之一的一个重要原因是森海已经收购了Neumann，也就是Neumann的东家了，当然不能忽视了。

拜亚动力：我比较喜欢这个牌子，可惜这个牌子的麦克风和耳机一样，总是在生存的边缘挣扎着。拜亚动力的MC系列电容麦克风值得关注，不过价钱也快是和Neumann的M系列一个档次了。至于低端的拜亚动力，对不起，我似乎想不起来有什么了。

AKG，中文名字爱科技？是相当受欢迎的角色。它的麦克风价钱并不昂贵，很多都在5位数的下面，而且不乏好的麦克风。比如两种414，一定要掌握，属于万元内的神器了。还有什么C300B，也要掌握好了。然后就是C12VR这个蓝色的电子管麦克风，名气很大，价格也不算便宜，不过名气虽大，但是在国内似乎见到的不多。RODE，来自澳大利亚的牌子，国内比较普遍，比如那个NT2。但是用的人多了，骂的人也多了。结果一来导致几乎没有什么大棚愿意用。但是在国内， RODE的NT系列需要非常熟悉，我们的启蒙就靠它了！

Blue，也是来自澳大利亚的牌子，国内中音代理，推广过一段时间，可惜大家的认知度仍然很低。最出名的莫过于一个球形的麦克风，外形很养眼。这个牌子的麦克风很不错，可惜继承了Rode不好的血缘，还和Neumann一样贵，因此死得很惨就不例外了。

B&K，前不久改名成为了DPA，出名的奢侈品。4xxx系列的麦克风，都不便宜，而且20，30万的也大有货色，真是可怕。B&K是声学测量起家，因此其麦克风，自然也是相当厉害。如果说缺点的话，大概只有昂贵这一点了。

Schoeps，这个牌子的小震膜话筒声音非常不错，一定要注意。但是价钱也不是那么便宜。

铁三角：小日本来了，东西比较便宜，但是我看不出来有什么购买的必要。RODE比它好一些，加上是日本货，我看还是算了。

Brauner，这是小作坊的极品货，Brauner的麦克风为完全的手工制造，因此定购一个需要不少的时间（如图5）。而如果你看一下它的价格，你一定要有充分的思想准备。最便宜的也在5位数上，而最贵的，则是6位数了。Brauner的话筒音质非常出色，为很多录音师梦中的情人。如果你有足够的钱购买一对儿VMA，那么恭喜你，你已经Hi-end了。

除了上述厂家之外，还有很多小作坊出产极品麦克风，当然价格也很高。最近几年，国产话筒也异军突起，占领了不少低端市场，比如797，飞乐等话筒，品质都不错。

3不同声场的拾音方法

新闻采访形式决定话筒拾取声音办法。野外现场报道时，如农村田间地头、旷野旅游景点的开阔地带等，可大胆使用全方向话筒和普通心型指向话筒，不仅能拾取人声语言，同时还可拾取到周围鸟语花香的环境音响，使现场报道的新闻事件更具有临场感。同样是室外声场，但如果噪声很高的话，话筒用法就不同了，这时应尽量使用强指向话筒，使记者的现场解说声或被访者的声音从现场嘈杂的环境声中突出出来，使用“枪式”话筒如C74，C76利用枪体的长短和声槽对声音产生相位干涉现象，使记者能在复杂的现场中获取到更清晰的语言声音。

如果采访是在环境噪声分贝已远远超出主声源（采访报道者）的新闻现场，如三峡围堰拆除爆破现场或台风袭击、抗洪抢险的现场，提倡选用灵敏度相对较低且抗瞬态冲击能力较强的动圈传声器，并带防风罩，专业防风罩不仅能够为话筒挡风避雨还能对大分贝的声强起到阻尼消耗能量的作用。在这种声场环境中录音，话筒与主声源（人声）还可靠的更近些，以提高在恶劣采访环境中记者解说词的“可懂度”。但要注意使用话筒上的高通滤波器消除近讲效应。

在封闭式声场，也可称为不自由声场的新闻采访如公交车、办公室、工厂车间、演艺剧场，还有半自由声场如高楼林立的繁华街边和半封闭的体育场等提倡记者使用锐心型（强指向）话筒，可减少环境噪声。在未经过装修且声音比较活跃的房间内，应尽量避开硬反射面，条件允许的情况下可开门开窗解决反射声的扩散问题，对小型全封闭房间效果会更明显。

在体育新闻现场报道中，即不能让解说词被火爆的体育赛事呐喊声淹没，又要把他的大环境效果声反映出来，可利用“心型”话筒拾音夹角的宽泛度，以获得兼顾语言与环境声的效果。

4自然不利因素时的话筒运用

准确判断自然因素给新闻现场声音拾取带来的诸多不利因素，采访中遇到了三四级风速时采用普通的海绵防风罩即可；电视画面中，轻风会吹动记者的头发，有时偶遇一阵小风吹话筒，有恰当的清风佛面的音响效果，还会给观众身临其境的感觉。当遇到五六级以上大风时，必须采用皮毛式防风罩或腔体式防风罩对声音进行阻尼衰减，否则呼呼风声会吹得话筒无法正常拾取人声。也可利用自己的身体或周围有利的地形或建筑物挡风，起到补救效果。使用防风罩的目的是为了截断话筒半径陡沿和低沿上风的湍流，防止冲击话筒的振膜区，避免录入噗噗声。因此防风罩是外出采访必备的附件。

海潮或瀑布这些具特定音响环境的报道，要注意环境音响的拾取，这样可渲染临场气氛。电视报道因为有画面，有时音响略小一些观众还不以为然；若是电台广播报道，环境音响太弱时现场感就差，使人听不出是哪儿，降低了听众感染力。

5电视采访对话筒的特殊要求

在时政新闻和外事新闻的采访时，对使用话筒的要求会更严格一些，除要按常规检查话筒的电池、连接线等应在良好状态外，还要注意话筒对画面的影响，如在一个重要的新闻事件现场，不能把话筒吊杆置于被采访者头上。如果传声器在画面里晃来晃去，会或多或少地分散受众对新闻事件的注意力，破坏整体效果。还有，不能将采访手持话筒过近地伸到被采访人的嘴边，这样看起来既不礼貌也不雅观。正确的方法是，将吊杆话筒置于画面外或低角度置于被采访者的下方；手持式话筒应以记者或主持人的前胸为原点，手臂自然把持约呈450角对准自己，在采访对象的嘴下方约30cm处拾取声音。这样做的好处不仅拾取声源的距离准确，记者或主持人的形象也会显得落落大方。

在行进、移动的现场报道时，使用话筒吊杆拾取声音最为适合，他可最快捷地探置于有效的声源位置，并准确地跟随声源。在大型新闻多点报道的声源现场更能显示出他的方便与实用，如果允许话筒进入画面拾取声音效果会更好，还可设多点话筒经调音台混音后获取声音，这种采访形式一般需要专业录音师进行协同操作。

混响
声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些．这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后声音还继续一段时间．这种现象叫做混响，这段时间叫做混响时间．混响时间的长短是音乐厅、剧院、礼堂等建筑物的重要声学特性．?

对讲演厅来说，混响时间不能太长．我们平时讲话，每秒钟大约发出2～3个单字，假定发出两个单字“物理”，设想混响时间是3秒，那么，在发出“物”字的声音之后，虽然声强逐渐减弱，但还要持续一段时间(3秒)，在发出“理”字的声音的时刻,“物”字的声强还相当大．因而两个单字的声音混在一起，什么也听不清楚了.但是,混响时间也不能太短，太短则响度不够，也听不清楚．因此需要选择一个最佳混响时间．北京科学会堂有一个学术报告厅，混响时间为1秒．?

不同用途的厅堂，最佳混响时间也不相同，一般来说，音乐厅和剧场的最佳混响时间比讲演厅要长些，而且因情况不同而不同．轻音乐要求节奏鲜明，混响时间要短些，交响乐的混响时间可以长些．难于听懂的剧种如昆曲之类，混响时间一长，就更难于听懂.节奏较慢而偏于抒情的剧种，混响时间则可以长些．总之，要有一定的、恰当的混响时间，才能把演奏和演唱的感情色彩表现出来，收到应有的艺术效果．北京“首都剧场”的混响时间，坐满观众时为1.36秒，空的时候是3.3秒．这是因为满座时，吸收声音的物体多了，所以混响时间缩短，上面所说的最佳混响时间是指满座时的混响时间．高级的音乐厅或剧场，为了满足不同的要求，需要人工调节混响时间．其中一种办法是改变厅堂的吸声情况．在厅堂内安装一组可以转动的圆柱体，柱面的一半是反射面，反射强、吸收少；另一半是吸声面，反射弱、吸收多．把反射面转到厅堂的内表面，混响时间就变长；反之，把吸收面转到厅堂的内表面，混响时间就变短．

高水平的音乐会都不使用扩音设备,为的是使听众直接听到舞台上的声音.为了让全场听众都能听到较强的声音,音乐厅的天花板上挂着许多反射板,这些反射板的大小、形状、安放位置和角度都经过精确设计,以便把舞台上的声音反射到音乐厅的各个角落.

处理好不同建筑物的声响效果，取得好的音质，这是一门很重要的学问，叫做建筑声学．上面介绍的混响只是其中的一个方面，希望能引起同学们对声学的兴趣，钻研这门与我们生活关系密切的科学．

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[酒吧座椅设备] 浅析麦克风

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