Question

麦克风的工作原理

Answer 1

麦克风是由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动里边的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理。
声音是奇妙的东西。我们听到的各种不同声音，都是由我们周围空气的微小压差产生的。奇妙之处在于，空气能将这些压差如此完好、如此真实地传输相当长的距离。
它是由金属隔膜连接到针上，这根针在一块金属箔上刮擦图案。 当您朝着隔膜讲话时，产生的空气压差使隔膜运动，从而使针运动，针的运动被记录在金属箔上。随后，当您在金属箔上向回运行针时，在金属箔上刮擦产生的振动会使隔膜运动，将声音重现。这种纯粹的机械系统运行显示了空气中的振动能产生多么大的能量！
所有现代的麦克风与最初的麦克风需要完成的事情都并无二致。只不过就是以电的方式，代替了机械方式。麦克风将空气中的变动压力波转化成变动电信号。有五种常用技术用来完成此项转化： 内置麦克风是指设置在数码摄像机内的麦克风，用作拍摄录音之用。作为视频和音频的记录装置，数码摄像机的麦克风当然不能马虎。对于消费级的数码摄像机来说，很多麦克风都安装在机体里面，这样的好处是能节省空间，真正实现，消费数码摄像机方便的理念，但是这样一来，内置麦克风可能会在录音的同时录下机器的转动声音，这些噪音在后期制作中很容易分辨，却很难分离和去掉的。
要解决这些噪音问题，有以下几个办法：
选择录音功能强大的数码摄像机。在众多数码摄像机中，内置麦克风功能最多的要数松下的机型。松下内置的广域收音麦克风，在用远摄镜拍摄较远的人物时，较近的环境声都盖过了人物的声音，而松下公司给摄录机均加上Zoom Mic功能，可以随镜头变焦，缩窄收音范围，减少杂声，是简单而实用的设备。收音方面亦有Wind Cut功能，可减少因风声过大引起的杂声。
至于佳能、索尼和JVC的数码摄像机，虽然麦克风在收音性能上与松下并无大差异，但是也相对少了不少的特殊功能。以上提及的数码摄像机，都可以另外配置一个变焦麦克风，其功能和松下的内置麦克风一样，外置的麦克风有一点好处，就是可以避免录下机器转动的声音，外置麦上的隔风层，还能减少空气流过的声音。而对于专业的数码摄像机来说，通常使用的都是外置麦克风。 专业麦克顾名思义是有别于普通民用麦克风。
从功能大概主要分三类：
第一，演出用麦克风，主要使用动圈麦克风和电容麦克风（主要根据使用场合和要求不同而选择）。
第二，录音用麦克风，主要使用电容麦克风和铝带话筒，录音用电容话筒不包括驻极体麦克风。
第三，会议用麦克风，主要使用驻极体和少量的动圈麦克。
无线麦克风：
麦克风其主要特点是音质好，不需要电源供给，但价格相对较高。另一类话筒是驻极体话筒。其特点是耐用，灵敏度较高，需要1.5～3V的电源供给，音质比同价位的动圈式话筒要差一些。但其价格相对较低，适合做播音麦克风。 作为家用麦克风，最好选择动圈式，因为其音质比其他种类的要好一些，可以真实地再现人声，且不易在音量大的环境下与音响设备发生自激啸叫，损坏音箱中的高音扬声器。正品货通常包装精美，外观设计也很美观，话筒握在手中应有沉甸甸的感觉，手感舒适，丝网罩上应无毛刺，更不能损坏。话筒线上应有与话筒相一致的商标品牌。
在选出自己比较满意的产品后，可用一台质量优越的进口高保真音响进行试机。试机时，将麦克风插入音响耳机插孔，将音量旋至最小，用随机的CD机或VCD机播放正版音乐带，音量开小一些，打开话筒开关，此时，你会发现麦克风成了一只小的扬声器，你可以用不同的话筒试验，选出音质最好的一种。
最后再检查其工艺，即摇动咪头，不应松动，更不能与话筒脱离。接入功放的话筒插孔后，开关时话筒不应有“咔啦”声，按压开关不应有任何杂音出现。经过以上的精挑细选，麦克风均能通过的话，这样的麦克风无疑是优良的。 电容式麦克风有两块金属极板，其中一块表面涂有驻极体薄膜（多数为聚全氟乙丙烯）并将其接地，另一极板接在场效应晶体管的栅极上，栅极与源极之间接有一个二极管。当驻极体膜片本身带有电荷，表面电荷地电量为Q，板极间地电容量为C，则在极头上产生地电压U=Q/C，当受到振动或受到气流地摩擦时，由于振动使两极板间的距离改变，即电容C改变，而电量Q不变，就会引起电压的变化，电压变化的大小，反映了外界声压的强弱，这种电压变化频率反映了外界声音的频率，这就是驻极体传声器地工作原理。
电容式麦克风的膜片多采用聚全氟乙丙烯，其湿度性能好，产生的表面电荷多，受湿度影响小。由于这种传声器也是电容式结构，信号内阻很大，为了将声音产生的电压信号引出来并加以放大，其输出端也必须使用场效应晶体管。
电容式麦克风的优点
1、能将声音直接转换成电能讯号的最佳设计原理：
电容式麦克风是利用导体间的电容充放电原理，以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压，以改变导体间的静电压直接转换成电能讯号，经由电子电路耦合获得实用的输出阻抗及灵敏度设计而成。
2、能展现『原音重现』的特性：
音响专家以追求『原音重现』为音响的最高境界！从麦克风的基本设计原理分析，不难发现电容式麦克风不仅靠精密的机构制造技术，而且结合复杂的电子电路，能直接将声音转换成电能讯号，先天上就具有极优越的特性，所以成为追求『原音重现』者的最佳选择。
3、具有极为宽广的频率响应：
振动膜是麦克风感应声音及转换为电能讯号的主要组件。振动膜的材质及机构设计，是决定麦克风音质的各项特性。由于电容式麦克风的振动膜可以采用极轻薄的材料制成，而且感应的音压，直接转换成音频讯号，所以频率响应低音可以延伸到10Hz以下的超低频，高音可以轻易的达到数十KHz的超音波，展现非常宽广的频率响应特性！
4、具有超高灵敏度的特性：
在振动膜上面因为没有音圈的负载，可以采用极为轻薄的设计，所以不但频率响应极为优越，而且具有绝佳的灵敏度，可以感应极微弱的声波，输出最清晰、细腻及精准的原音！
5、快速的瞬时响应特性（Transient Response）是先天上的赢家：
振动膜除了决定麦克风的频率响应及灵敏度的特性外，对声波反应快慢的能力，即所谓「瞬时响应」特性，是影响麦克风音色的一个最重要因素。麦克风瞬时响应特性的快慢，决定于整个振动膜的轻重，振动膜越轻，反应速度就越快。电容式音头极为轻薄的振动膜，具有极快速的瞬时响应特性，能展现清晰、明亮而有劲的音色及精准的音像。尤其中、低音完全没有音染及『箱音』，高音细腻而清脆，是电容式最显著的音色特点。由下面的附图可明显看出电容式音头的瞬时响应特性远优于动圈式。
6、具有超低触摸杂音（Handling Noise）的特性，是音响专家最赞赏的特点：
使用手握式麦克风时因与手掌接触产生的触摸杂音，让原音混杂了额外的噪音，对音质影响至巨，尤其对具有前置放大电路的无线麦克风更严重，所以触摸杂音成为评断麦克风优劣的重要项目。从物理现象探讨，鹅毛与铜板同样掉到地板上，鹅毛几乎听不到掉落的声音，而铜板就很大声，显示较轻的材料比较重的撞击声小。同理，电容式麦克风的振动膜比较轻，先天上就具有『超低触摸杂音』的绝佳特点。
7、具有耐摔与耐冲击的特性：
使用麦克风难免因不慎掉落碰撞导致故障或异常。由于电容式音头是由较轻的塑料零件及坚固的轻金属外壳构成，掉落地面的撞击力较小，损坏的故障率较低。
8、具有体积小、重量轻的独特优点：
电容式麦克风因采用超薄的振动膜，具有体积小、重量轻、灵敏度高及频率响应优越的特点，所以能设计成超小型麦克风（俗称小蜜蜂）广泛的应用。
9、最适合装配在无线麦克风上！
电容式麦克风具有上述绝佳的特点，成为音响工程专家及演唱高手的最爱，而无线麦克风在舞台演唱或在家里唱卡拉OK，已经成为当今世界的趋势，无线麦克风因本身可以提供电容式音头所需的偏压，而拥有电容式麦克风的全部优点，成为数字音响时代，专业音响行家梦寐以求的最佳麦克风。