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Condenser Microphone
音頭為什么要鍍金
有些電容麥克風(fēng)的振膜,是由非常薄的金屬箔制成的。而“鍍金振膜”通常給人一種很高
端很專業(yè)的感覺,其實(shí)這在麥克風(fēng)行業(yè)是比較常見的。
現(xiàn)在大多數(shù)電容麥克風(fēng)振膜,都是用BoPET聚酯薄膜制成(BoPET 雙向拉伸聚對(duì)苯二甲酸
乙二醇酯,一種聚酯薄膜)。聚酯薄膜由于其重量輕、靈活性和耐久性更好,已成為制作
電容麥克風(fēng)振膜的首選材料。但是聚酯薄膜本身是不導(dǎo)電的,所以這時(shí)候,黃金就出場(chǎng)了。
“鍍金”是一種將原子的分子層應(yīng)用于表面的技術(shù),應(yīng)用在聚脂薄膜上時(shí),這一層薄薄的金使得聚酯薄膜能導(dǎo)電了,因此“振膜鍍金”成為制作電容麥克風(fēng)的一個(gè)環(huán)節(jié)。
電容式麥克風(fēng)的名稱來(lái)自內(nèi)部的“電容器”,該電容器將聲能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),電容麥克風(fēng)中的電容器由兩個(gè)金屬表面極板組成,兩個(gè)金屬極板彼此非常緊密地懸吊在一起,并且兩端之間都帶有電壓。其中一塊金屬板稱為背板,通常由實(shí)心黃銅制成,另一塊金屬板稱為隔板,該隔板由薄金屬箔或鍍金的聚酯薄膜制成。
電容器容納在“麥克風(fēng)盒”中。振膜可以檢測(cè)到空氣中的細(xì)微變化,這些變化構(gòu)成了正在錄制的房間,人聲或樂器的聲音。當(dāng)聲波振動(dòng)膜片時(shí),膜片和背板之間的距離變化會(huì)導(dǎo)致電容器兩端的電壓發(fā)生變化。
在制作電容麥克風(fēng)振膜的材料上,雖然鍍金的聚酯薄膜,比薄金屬箔更好,但是為什么沒有使用更便宜且導(dǎo)電性更高的金屬(如銀或銅)的呢?
主要原因是腐蝕和氧化。
就腐蝕和氧化而言,金是最不活潑的金屬。金不會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng),也不會(huì)生銹或變色。這意味著與使用銅,銀或鋁的振膜相比,鍍金的振膜可以在保持導(dǎo)電性的同時(shí),更久地維持其形狀。
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Condenser Microphone
音頭引線的接法
電容式麥克風(fēng)音頭的引線,一般有兩種接法:中心接引線和邊緣接引線。
中心接引線的電容話筒音頭,就是引線端接于振膜或背板的中心。雖然不是影響性能的主要因素,但從理論上講,這種接法不太容易產(chǎn)生爆破音,并且表現(xiàn)出較少的共振。
邊緣接引線的電容話筒音頭,就是引線端接在音頭振膜邊緣。邊緣接引線的音頭理論上更容易產(chǎn)生爆破音和共振,但具有比較寬廣的頻率響應(yīng)。
中心接引線和邊緣接引線帶來(lái)的音頭差異,可以體現(xiàn)在下面的表格中:
中心接引線 | 邊緣接引線 |
更少共振 | 更有共鳴 |
不太容易出現(xiàn)爆破音 | 更容易出現(xiàn)爆破音 |
較差的頻率響應(yīng) | 更寬廣的頻率響應(yīng) |
共振是一種物理現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致某些頻率的振動(dòng)增加。這些頻率稱為共振頻率。
共振頻率是許多因素的產(chǎn)物,包括相關(guān)物理對(duì)象的材料和形狀。
例如,麥克風(fēng)振膜的諧振頻率是振膜材料的產(chǎn)物:隔膜的質(zhì)量和厚度、隔膜的直徑、隔膜的張力、以及麥克風(fēng)振膜與麥克風(fēng)的連接點(diǎn)。
比如一個(gè)邊緣接引線的麥克風(fēng),其圓形音頭的半徑固定在一個(gè)完美的圓環(huán)周圍。駐波很容易引起相長(zhǎng)干涉并提高波長(zhǎng)與振膜直徑的一半相匹配的頻率。這是在麥克風(fēng)振膜中引起共振的一種方式。
對(duì)于中心接引線的麥克風(fēng),在振膜中心有一個(gè)物理連接,可以有效地分解波長(zhǎng)等于振膜直徑一半的駐波。
因此在理論上,中心接引線比邊緣接引線具有更少的共振。但是,兩種類型的音頭都經(jīng)過設(shè)計(jì)和調(diào)整,以盡可能消除共振。
爆破音是由人類說話引起的空氣沖擊波。當(dāng)麥克風(fēng)過載時(shí),我們會(huì)聽到這些爆破音“爆裂”。在英語(yǔ)中,這些流行音最常見于 P、B、T、G、D 和 K 的硬輔音。
當(dāng)爆破能量撞擊麥克風(fēng)的振膜時(shí),很可能會(huì)導(dǎo)致振膜過載。爆破音會(huì)使振膜以非線性方式移動(dòng),并導(dǎo)致麥克風(fēng)信號(hào)失真或“爆音”。
邊緣接引線的隔膜對(duì)爆破音更敏感,因?yàn)楦裟た梢酝耆杂傻貜钠鋱A周向內(nèi)移動(dòng)。爆破能量確實(shí)可以推動(dòng)和拉動(dòng)隔膜并使其超載。
然而,對(duì)于中心接引線的音頭,隔膜有點(diǎn)難以移動(dòng),因?yàn)樗潭ㄔ谥行摹1埔粢哺y移動(dòng)隔膜,因此更難使隔膜超載。
邊緣接引線的音頭,具有更準(zhǔn)確和寬廣的頻率響應(yīng)。
在麥克風(fēng)設(shè)計(jì)中其實(shí)很難獲得正確的高頻響應(yīng)。
中心接引線的音頭更難移動(dòng),因此會(huì)損害它們對(duì)短波長(zhǎng)高頻聲波的自然反應(yīng)。
邊緣接引線的音頭更容易被高頻聲波移動(dòng),自然具有更廣泛的頻率響應(yīng)。
低頻也會(huì)發(fā)生類似的情況。中心接引線的音頭在其二維運(yùn)動(dòng)能力方面比較奇特。它們基本
上是圓環(huán)狀的,在它們的中心和周圍都有連接,這使得長(zhǎng)波長(zhǎng)低頻聲波難以移動(dòng)振膜。
同樣,邊緣接引線的音頭的簡(jiǎn)單形狀可以更好地響應(yīng)低端聲音。
當(dāng)然,無(wú)論麥克風(fēng)是邊緣接引線還是中心接引線,我們通常都會(huì)針對(duì)其缺點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。