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Condenser Microphone
音頭為什么要鍍金
有些電容麥克風的振膜,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,其實這在麥克風行業(yè)是比較常見的。
現(xiàn)在大多數(shù)電容麥克風振膜,都是用BoPET聚酯薄膜制成(BoPET 雙向拉伸聚對苯二甲酸
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
電容麥克風振膜的首選材料。但是聚酯薄膜本身是不導電的,所以這時候,黃金就出場了。
“鍍金”是一種將原子的分子層應用于表面的技術,應用在聚脂薄膜上時,這一層薄薄的金使得聚酯薄膜能導電了,因此“振膜鍍金”成為制作電容麥克風的一個環(huán)節(jié)。
電容式麥克風的名稱來自內(nèi)部的“電容器”,該電容器將聲能轉換為電信號,電容麥克風中的電容器由兩個金屬表面極板組成,兩個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“麥克風盒”中。振膜可以檢測到空氣中的細微變化,這些變化構成了正在錄制的房間,人聲或樂器的聲音。當聲波振動膜片時,膜片和背板之間的距離變化會導致電容器兩端的電壓發(fā)生變化。
在制作電容麥克風振膜的材料上,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。金不會與氧氣發(fā)生反應,也不會生銹或變色。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電性的同時,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。
中心接引線和邊緣接引線帶來的音頭差異,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 | 更寬廣的頻率響應 |
共振是一種物理現(xiàn)象,會導致某些頻率的振動增加。這些頻率稱為共振頻率。
共振頻率是許多因素的產(chǎn)物,包括相關物理對象的材料和形狀。
例如,麥克風振膜的諧振頻率是振膜材料的產(chǎn)物:隔膜的質量和厚度、隔膜的直徑、隔膜的張力、以及麥克風振膜與麥克風的連接點。
比如一個邊緣接引線的麥克風,其圓形音頭的半徑固定在一個完美的圓環(huán)周圍。駐波很容易引起相長干涉并提高波長與振膜直徑的一半相匹配的頻率。這是在麥克風振膜中引起共振的一種方式。
對于中心接引線的麥克風,在振膜中心有一個物理連接,可以有效地分解波長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)過設計和調整,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。當麥克風過載時,我們會聽到這些爆破音“爆裂”。在英語中,這些流行音最常見于 P、B、T、G、D 和 K 的硬輔音。
當爆破能量撞擊麥克風的振膜時,很可能會導致振膜過載。爆破音會使振膜以非線性方式移動,并導致麥克風信號失真或“爆音”。
邊緣接引線的隔膜對爆破音更敏感,因為隔膜可以完全自由地從其圓周向內(nèi)移動。爆破能量確實可以推動和拉動隔膜并使其超載。
然而,對于中心接引線的音頭,隔膜有點難以移動,因為它固定在中心。爆破音也更難移動隔膜,因此更難使隔膜超載。
邊緣接引線的音頭,具有更準確和寬廣的頻率響應。
在麥克風設計中其實很難獲得正確的高頻響應。
中心接引線的音頭更難移動,因此會損害它們對短波長高頻聲波的自然反應。
邊緣接引線的音頭更容易被高頻聲波移動,自然具有更廣泛的頻率響應。
低頻也會發(fā)生類似的情況。中心接引線的音頭在其二維運動能力方面比較奇特。它們基本
上是圓環(huán)狀的,在它們的中心和周圍都有連接,這使得長波長低頻聲波難以移動振膜。
同樣,邊緣接引線的音頭的簡單形狀可以更好地響應低端聲音。
當然,無論麥克風是邊緣接引線還是中心接引線,我們通常都會針對其缺點進行調整。