10种麦克风

由:马克·波伊尔爪荷马|

有许多不同类型的麦克风。查看更多音频技术图片Jon Feingersh /盖蒂图片社

声音是一件神奇的事情。所有不同的声音听到都是由我们周围空气中微小的压力差造成的。它的伟大之处在于,在相对较长的距离内,空气能很好、很准确地传递这些压力变化。

如果你读过CDs是如何工作的你知道第一个麦克风。它是一个连着针的金属膜片,针在金属箔上划出一个图案。当有人对着膜片说话时,空气中的压力差使膜片移动,从而使针移动,然后记录在箔上。当针在箔纸上转动时,箔纸上的震动会移动隔膜并重新产生声音。这个纯机械系统能工作的事实表明空气中的振动能有多大的能量。

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所有现代的麦克风都试图实现与原始麦克风相同的功能,但都是电子的,而不是机械的。麦克风想要把空气中不同的压力波转换成不同的电信号。通常有几种不同的技术用于完成这种转换。看下一页,了解更多不同类型的麦克风——包括亚历山大·格雷厄姆·贝尔发明的第一个麦克风。

10:液体麦克风

由亚历山大·格雷厄姆·贝尔和托马斯·沃森发明的液体麦克风这是第一批可以使用的麦克风它们是后来的电容式麦克风的先驱。早期的液体麦克风使用的是一个装满水和硫酸的金属杯。一个隔膜被放置在带有一根针的隔膜的接收侧的杯子上。声波会使针在水中移动。一股小电流流进针里,这是由声音振动调制的。液体麦克风从来都不是一个特别有用的设备,但它是一个伟大的科学实验

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9:碳麦克风

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碳麦克风是最古老的麦克风之一。
©iStockphoto.com/柯克Rothrum

最古老、最简单的麦克风使用的是碳尘。这是第一次使用的技术电话现在仍在一些电话中使用。碳尘的一侧有一薄的金属或塑料膜片。当声波撞击隔膜时,会压缩碳尘,从而改变其阻力。当电流通过碳时,变化的电阻改变了流过的电流。它们仍被用于采矿和化工制造,因为较高的线路电压可能会引起爆炸。

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8:光纤麦克风

光纤近年来,使用超薄的玻璃线代替传统的金属线来传输信息的系统,已经给电信领域带来了革命性的变化,包括麦克风技术。那么,这有什么大不了的?传统麦克风通常很大,可以发送电信号,而光纤麦克风可以非常小,可以在电敏感的环境中使用。它们也可以不含金属,这使得它们在磁共振成像中非常有用(核磁共振成像)的应用及其他存在无线电频率干扰问题的情况[来源:Fibersound音频].

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7:动态麦克风

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动态麦克风在现场表演中很常见。
©iStockphoto.com/凯文·拉斯

一个动态麦克风利用电磁铁效果。当磁铁经过导线(或线圈)时,磁铁会感应电流在导线中流动。在动态麦克风中,当声波撞击膜片时,膜片通过磁铁或线圈运动,运动产生小电流。这种类型最好放置在歌手或乐器附近,通常不会从超过一英尺的距离听到声音。

当大多数人想到麦克风时,他们可能会想到现代动态麦克风,它有一个细长的管状机身,顶部有一个圆形录音头。它们在现场音乐表演和卡拉ok中非常常见,因为它们带来了可靠性、便携性和音质的平衡。

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6:驻极体麦克风

驻极体麦克风是地球上使用最广泛的麦克风之一。因为它们便宜且相对简单,驻极体麦克风被用于手机电脑和免提耳机。驻极体传声器是一种电容传声器,其外部电荷由驻极体材料取代,根据定义,驻极体材料处于永久的电极化状态。它们在纪录片和新闻制作中也很有用小翻领麦克风它可以小心地放在采访对象的衣服上[来源:BeStar声组件].

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5:带麦克风

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如今,当音频工程师想要一种“复古”的声音时,有时会使用带式麦克风。
©iStockphoto.com/ Graffizone

在一个带麦克风,通常是铝、硬铝或纳米薄膜的薄带悬浮在磁场中。声波移动了色带,改变了流经色带的电流。带状麦克风是双向的,这意味着它们可以从麦克风两边接收声音。

RCA PB-31是最早的带状麦克风之一。它制作于1931年,改变了音响和广播行业,因为它在清晰度方面树立了一个新标准。其他几家麦克风制造商也生产了类似的型号,包括BBC-Marconi Type A和ST&C Coles 4038。

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在早期的无线电时代之后,这些麦克风不再流行了,取而代之的是动态和电容模型,因为里面的廉价带子使它们非常脆弱。其中一个在被技术人员不幸撞到后很容易需要修复。当他们想要录制真正的“复古”声音时,现代音响工作室仍然会偶尔使用带麦克风。

4:激光麦克风

一个激光麦克风的作品通过捕捉来自飞机的振动然后将信号传回光探测器,光探测器将反射的激光束转换成音频信号。当声音击中窗玻璃时,它会弯曲,并导致激光束弯曲,这可以通过光电管转换成声音。近年来,科学家们一直在开发一种新型的激光麦克风,它的工作原理是将烟雾流过瞄准光电池的激光束,然后将其转换成音频信号。这种类型的激光并不适用于一般的录音,比如音乐,但对于间谍活动来说是非常棒的,因为激光可以秘密地追踪极端距离的声音。

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3:冷凝器麦克风

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电容式麦克风主要用于录音棚。
©iStockphoto.com/ kkgas

一个电容式传声器本质上是一个电容器在声波的作用下,电容器的一个极板会移动。这种运动改变电容器的电压,这些变化被放大以产生可测量的信号。电容式麦克风通常需要一个小的电池提供一个电压在电容器。许多现代消费级电容麦克风也可以通过USB连接到你的电脑上获得电源。

电容麦克风常用于录音工作室。有两个品种电容式麦克风:大膜片,小膜片。大膜片设备是流行的人声和乐器与许多低音或中音。而小型膜片麦克风更紧凑,可以接收弦乐器或钹等频率更高的声音。

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2:微机电麦克风

微机电麦克风(简称MEMS)是驻极体设计的进化,并开始在一些手机和耳机中取代它。MEMS麦克风可以制作得比驻极体更小,只有几毫米宽。在这个微小的空间里有一个微芯片,里面有机械声膜、一个将收集到的声音转化为电流的电容器、一个放大电流信号的放大器,以及一个将其转换成音频数据的数字转换器,这些数据可以被智能手机和电脑使用。

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1:水晶麦克风

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晶体麦克风用于监测和汽车变送器和传感器。
©iStockphoto.com/ photosmash

某些晶体在改变形状的同时也改变了它们的电学性质石英手表的工作原理举个例子)。通过将膜片附着在晶体上,就可以水晶会产生一个信号当声波撞击隔膜时。这些麦克风的生产成本非常低,因此在整个20世纪都被用于预算友好的应用。然而,它们的音质仍有很多不尽如人意之处,这使得它们被现代的冷凝器和动态麦克风所取代。目前,水晶麦克风主要用于用于监测和汽车变送器和传感器

正如你所看到的,几乎所有能想到的技术都被用来将声波转换成电信号。其中最常见的是隔膜,它可以收集声波,并在任何技术中创造运动来制造信号。

最初出版:2000年4月1日

更多的信息

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  • https://www.audio-technica.com/en-us/support/a-brief-guide-to-microphones-what-a-microphone-does/#condenser-microphones
  • BeStar声组件。“驻极体电容式麦克风。”(2011年11月30日)https://web.archive.org/web/20110326020215/http://www.bestartech.com/base_mount.html
  • Briones,亚历山大。《不同类型的麦克风及其用途》(2021年8月22日)https://www.gearank.com/articles/types-of-mics
  • 《激光麦克风》(2021年8月22日)http://web.mit.edu/6.101/www/s2017/projects/jalverio_Project_Final_Report.pdf
  • Fibersound音频。“光纤麦克风。”(2011年11月30日)https://web.archive.org/web/20100219072726/http://www.fibersound.com/fiberopticmicrophone.html
  • 哈恩,迈克尔。《Ribbon Mics: How to Warm Your Digital Recordings》(2021年8月22日)
  • 哈恩,迈克尔。《Ribbon Mics: How to Warm Your Digital Recordings》(2021年8月22日)https://blog.landr.com/ribbon-mics/
  • 哈恩,迈克尔。《麦克风类型:如何选择适合你声音的麦克风》(2021年8月22日)https://blog.landr.com/microphone-types/
  • Kensch,山姆。“什么是拉瓦利耶麦克风?它们是如何工作的?”(2021年8月22日)https://www.studiobinder.com/blog/what-is-a-lavalier-microphone-definition/
  • 我的新麦克风“什么是MEMS麦克风?”(2021年8月22日)
  • 我的新麦克风“什么是MEMS麦克风?”(2021年8月22日)https://mynewmicrophone.com/what-is-a-mems-micro-electro-mechanical-systems-microphone/
  • Teach Me Audio《动态麦克风》(2021年8月22日)
  • 《Teach Me Audio》(2021年8月22日)https://www.teachmeaudio.com/recording/microphones/dynamic-microphone/
  • 乔治亚大学“压电/晶体麦克风”(2021年8月22日)https://digilab.libs.uga.edu/scl/exhibits/show/steel_vintage_mics/mic_types_directionality/mic_types_piezo_crystal
  • 乔治亚大学《麦克风的早期历史》(2021年8月22日)https://digilab.libs.uga.edu/scl/exhibits/show/steel_vintage_mics/mic_early_history马克

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