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麦克风的种类、工作原理及收藏保养方式

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点击次数:305 更新时间:2019年02月20日08:50:35 打印此页 关闭
【种类与运作原理】

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ShureSM57,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FrontPlate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。

【收藏与保养】

凡对录音室麦克风稍有了解的人应该都知道,一只这样等级的麦克风是多么需要小心翼翼的照顾与保养,透过以下文章就要来和大家分享如何在日常使用时维护与定期保养麦克风的。 

(一)保持低湿

无论是动圈式、电容式、丝带式或者里外看起来构造精简、价格便宜、外壳坚硬的麦克风,都建议要保持一定程度的低湿,因为麦克风的震模&零组件都禁不起潮湿水气带来的影响,长期在高湿度的环境下,麦克风的音色、电路板也会受到影响,

劣化甚至会报销。许多人都会用具温度与干湿度调节功能的防潮储存箱,来进行麦克风或相机等器材的收藏;但在设定防潮箱内的温度时,也别设置过度反而忘了您室内空间的温湿度是否与箱内落差很大,否则器材自防潮箱取出时因为经历剧烈的

温湿度变化也会造成瞬间的影响。因此为了保护器材的安全与延长其使用寿命,除了室内空间要时常使用除湿机(或是中央空调)除湿并注意温湿度的变化,在要使用器材前也可使用塑料袋先将麦克风与空气稍稍阻绝,静置5-10分钟后慢慢让麦克风

震模与电路板适应外部较高的湿度与温差再取出使用。若您有机会参观一间录音室,从其空间是否有温湿度计以及麦克风收藏方式、启用麦克风的方式与流程即可大概知道这间录音室的空间、设备保养状况与麦克风的性能妥善率了。

(二)摆放方式

录音室实际对一只麦克风的震模摆放方式进行实验,采用常见的摆放方式来比较美商瓦器的独家收存方式,究竟何为佳呢?真的会有差别吗?

实际实验后自下方图片,发现当我们将麦克风的震模与摆放平面垂直(下)时,相较平行摆放(上)的方式,可明显发现两者上方的落尘相差数倍;加上部分材质的震模会有静电感应现象,导致对灰尘有一定的吸附倾向。

受万有引力的影响,在地球上的所有物质都会向下掉落,空气中的灰尘与麦克风震模也不例外。扁平造型的麦克风因其平放时震模与引力垂直的空气接触面积较大,因此建议摆放一张小纸片于麦克风上壁面(大面积震模的正上方,纸张面积最好

是震模面积的6~9倍),避免让灰尘落在甚至是吸附在振膜上。丝带式麦克风因其振模为一长条状的铝片/金属箔片,重量远较常见的电容式麦克风震模重得多,受地球重力影响也相对巨大,麦克风若是长期平放会造成音压感应丝带塌陷,

偏离原中心轴线,进而造成永久性的音质损伤、丝带式震模的固定点劣化、脆化甚至式断裂,导致永久性损坏。大型的丝带式克风皆是垂直存放的,并另外使用特殊方式来做湿度的控制;所有麦克风柜里的麦克风震模也都是与引力垂直面平行的,

避免落尘影响麦克风震模的敏感度与频率响应。

(三)定期清洁

麦克风震模的清洁非常不容易,因为传统电容式的超薄塑料振膜上,通常都会电镀一层薄薄的金箔,好让电容式的Black Plate跟金箔振膜感应起电,产生麦克风的讯号源。单纯的使用一般的棉花棒、卫生纸去做振膜的清洁,往往会让更多的棉絮、

灰尘附着在其上,对于麦克风震模上的污垢与口水也是无法除去的;一旦略施点力度,不是振膜整个塌陷破裂,就是整片的金箔被刮下,造成永久性的麦克风报废或是声音明显的劣化,因此不建议没经验的人从事该清洁保养动作。

(电容式麦克风的振膜极度的脆弱,稍强的风就可以彻底让一个麦克风的capsule彻底报废;就算是用拭镜的边边角角去轻抚振膜,都有可能会刮除表面的金箔) 以下图示可以看到美商瓦器的金箔刮除示范,我们只是用拭镜纸的一个小角落去轻触几颗落尘,

就能轻易地创造出剥落的金箔。

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