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Condenser Microphone
音头为什么要镀金
有些电容麦克风的振膜,是由非常薄的金属箔制成的。而“镀金振膜”通常给人一种很高
端很专业的感觉,其实这在麦克风行业是比较常见的。
现在大多数电容麦克风振膜,都是用BoPET聚酯薄膜制成(BoPET 双向拉伸聚对苯二甲酸
乙二醇酯,一种聚酯薄膜)。聚酯薄膜由于其重量轻、灵活性和耐久性更好,已成为制作
电容麦克风振膜的首选材料。但是聚酯薄膜本身是不导电的,所以这时候,黄金就出场了。
“镀金”是一种将原子的分子层应用于表面的技术,应用在聚脂薄膜上时,这一层薄薄的金使得聚酯薄膜能导电了,因此“振膜镀金”成为制作电容麦克风的一个环节。
电容式麦克风的名称来自内部的“电容器”,该电容器将声能转换为电信号,电容麦克风中的电容器由两个金属表面极板组成,两个金属极板彼此非常紧密地悬吊在一起,并且两端之间都带有电压。其中一块金属板称为背板,通常由实心黄铜制成,另一块金属板称为隔板,该隔板由薄金属箔或镀金的聚酯薄膜制成。
电容器容纳在“麦克风盒”中。振膜可以检测到空气中的细微变化,这些变化构成了正在录制的房间,人声或乐器的声音。当声波振动膜片时,膜片和背板之间的距离变化会导致电容器两端的电压发生变化。
在制作电容麦克风振膜的材料上,虽然镀金的聚酯薄膜,比薄金属箔更好,但是为什么没有使用更便宜且导电性更高的金属(如银或铜)的呢?
主要原因是腐蚀和氧化。
就腐蚀和氧化而言,金是最不活泼的金属。金不会与氧气发生反应,也不会生锈或变色。这意味着与使用铜,银或铝的振膜相比,镀金的振膜可以在保持导电性的同时,更久地维持其形状。
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Condenser Microphone
音头引线的接法
电容式麦克风音头的引线,一般有两种接法:中心接引线和边缘接引线。
中心接引线的电容话筒音头,就是引线端接于振膜或背板的中心。虽然不是影响性能的主要因素,但从理论上讲,这种接法不太容易产生爆破音,并且表现出较少的共振。
边缘接引线的电容话筒音头,就是引线端接在音头振膜边缘。边缘接引线的音头理论上更容易产生爆破音和共振,但具有比较宽广的频率响应。
中心接引线和边缘接引线带来的音头差异,可以体现在下面的表格中:
中心接引线 | 边缘接引线 |
更少共振 | 更有共鸣 |
不太容易出现爆破音 | 更容易出现爆破音 |
较差的频率响应 | 更宽广的频率响应 |
共振是一种物理现象,会导致某些频率的振动增加。这些频率称为共振频率。
共振频率是许多因素的产物,包括相关物理对象的材料和形状。
例如,麦克风振膜的谐振频率是振膜材料的产物:隔膜的质量和厚度、隔膜的直径、隔膜的张力、以及麦克风振膜与麦克风的连接点。
比如一个边缘接引线的麦克风,其圆形音头的半径固定在一个完美的圆环周围。驻波很容易引起相长干涉并提高波长与振膜直径的一半相匹配的频率。这是在麦克风振膜中引起共振的一种方式。
对于中心接引线的麦克风,在振膜中心有一个物理连接,可以有效地分解波长等于振膜直径一半的驻波。
因此在理论上,中心接引线比边缘接引线具有更少的共振。但是,两种类型的音头都经过设计和调整,以尽可能消除共振。
爆破音是由人类说话引起的空气冲击波。当麦克风过载时,我们会听到这些爆破音“爆裂”。在英语中,这些流行音最常见于 P、B、T、G、D 和 K 的硬辅音。
当爆破能量撞击麦克风的振膜时,很可能会导致振膜过载。爆破音会使振膜以非线性方式移动,并导致麦克风信号失真或“爆音”。
边缘接引线的隔膜对爆破音更敏感,因为隔膜可以完全自由地从其圆周向内移动。爆破能量确实可以推动和拉动隔膜并使其超载。
然而,对于中心接引线的音头,隔膜有点难以移动,因为它固定在中心。爆破音也更难移动隔膜,因此更难使隔膜超载。
边缘接引线的音头,具有更准确和宽广的频率响应。
在麦克风设计中其实很难获得正确的高频响应。
中心接引线的音头更难移动,因此会损害它们对短波长高频声波的自然反应。
边缘接引线的音头更容易被高频声波移动,自然具有更广泛的频率响应。
低频也会发生类似的情况。中心接引线的音头在其二维运动能力方面比较奇特。它们基本
上是圆环状的,在它们的中心和周围都有连接,这使得长波长低频声波难以移动振膜。
同样,边缘接引线的音头的简单形状可以更好地响应低端声音。
当然,无论麦克风是边缘接引线还是中心接引线,我们通常都会针对其缺点进行调整。