不同麦克风设计的区别和工作原理是什么？

不同麦克风设计的区别和工作原理是什么？

麦克风是现代音频设备中不可或缺的一部分，无论是录音、直播还是现场演出，不同类型的麦克风都有其独特的优势和应用场景。本文将为您详细介绍动圈麦克风、电容麦克风和带状麦克风的工作原理及其区别，帮助您更好地理解这些音频设备的核心技术。

所有麦克风的工作原理都基于一个核心机制：振膜（或带状）的振动。当声波冲击振膜时，气压的变化会导致振膜移动。这种运动会产生不断变化的电压，当膜片朝一个方向运动时，电压值（或振幅）为正；当膜片朝相反方向运动时，电压值（或振幅）为负。

动圈式麦克风

动圈式麦克风是最常见的类型之一，其工作原理基于电磁感应。在动圈麦克风中，一个小型线圈连接到振膜上，并置于永磁体的磁场中。当声波进入麦克风时，振膜会随着声波的运动而前后振动。由于导线在磁场中运动会产生电流，因此声波的压力会使振膜振动，而振膜振动又会使线圈在磁场中移动，从而在导线中产生电信号。这个电信号随后通过麦克风电缆传输，有时还会通过升压变压器来提高电压。

动圈麦克风的结构与扬声器驱动器非常相似，后者由一个松散悬挂的音盆组成，音盆连接到一个靠近固定磁铁的动圈上。扬声器驱动器的工作方式与麦克风相反——信号流通过线圈时会产生磁场，磁场会驱动线圈远离磁铁，从而移动扬声器音盆。这就是为什么可以将扬声器驱动器连接到输入端并用作基本麦克风的原因。

带状麦克风

带状麦克风是动圈麦克风的一种特殊形式，但由于其高端特性，通常被制造商标榜为一种独特的设计。在带状麦克风中，带状材料由金属制成，悬浮在磁场中。当它振动时，会产生不同的电信号。带状麦克风的输出电压较低，因此大多数带状麦克风还包含一个升压变压器，以将电压提升到最佳水平。较轻的活动部件布置有助于克服动圈话筒的一些惯性问题，这意味着带状话筒在较高频率下通常比动圈话筒更准确。

带状麦克风往往比动圈麦克风更脆弱，因此更适合录音室工作而非现场表演。

电容式麦克风

电容式麦克风的工作原理与动圈式麦克风完全不同，而是基于一个较小的电容元件。在电容式麦克风中，振膜就像电容器中的一块板，振动会使两块板之间的距离发生变化。这些变化通过直流偏压或射频偏压两种方法之一转化为不同的电信号。

由于电容话筒的前板明显小于动圈话筒的振膜和线圈/带状结构，因此重量更轻，移动速度和方向的变化也更快，从而能更准确地表现声压。因此，电容话筒的频率响应曲线通常比动圈话筒更准确。驻极体话筒是电容式话筒的一种，其电容介质可永久充电，无需使用幻象电源。驻极体本身是一个小型电容器，其功能与传统电容话筒大致相同。

拾音（极性）模式

麦克风的拾音模式，也称为极性模式，决定了麦克风如何捕捉周围的声音。以下是四种最常见的极性模式：

• 全向麦克风：从所有方向均匀地拾取声音，适合捕捉麦克风周围的空间氛围。
• 心形麦克风：主要从正面以心形模式拾取声音，而将来自侧面和背面的声音拒之门外，有助于隔离特定声源。
• 超心形：前部的灵敏度区域较窄，后部的灵敏度区域较小，有助于进一步隔离声源并减少反馈。
• “八”字形或双向拾音模式：前方和后方的拾音效果相同，而两侧的拾音效果较差，适合同时记录两个声源。

需要了解的规格

衡量麦克风性能的最基本指标是频率响应。频率响应曲线显示了麦克风的响应如何有效地增强和削减它试图拾取的声音的特定频率。除了频率响应曲线和基本极性模式外，任何优秀的制造商还会公布其麦克风的各种其他规格，包括阻抗、麦克风自噪声水平、最大声压级和灵敏度等基本参数，这些参数可以帮助你了解前置放大器需要多大的增益。

图文来源：Future、音频应用