2017年9月2日 星期六

電容式麥克風 The Capacitor or Condenser Microphone



基本電容式麥克風

Basic Capacitor Microphone


        比起動圈式以及絲帶式麥克風,電容式麥克風最大的優勢在於它的拾音振膜不需要與線圈或是模板連接,這個拾音振膜的大小也不受磁區範圍的限制,因此,通常這類麥克風配有非常輕巧的磁盤、大約是12~25毫米的直徑,一般都是使用聚酯的材質製作,並安上蒸鍍(Vapor-Deposited)過的金屬圖層讓它具有導電的機能。有些電容式麥克風的拾音振膜是用鈦金屬製成的,拾音振膜本身產生的共振大約是在12k~20kHz的範圍之內,但因為電容式麥克風的拾音振膜比起動圈式麥克風來得輕量許多,所以共振所產生的增益並不會比動圈式麥克風來得豐富,對於頻率的影響也就不會如此顯著

少數的電容式麥克風本身會搭載有擴大器(Amplifier),可以將輸出訊號可以增益到Line level的等級,有能力產生較高音量的輸出代表這類的麥克風比較不會有因為導線過長而產生過多訊號衰減的問題,並且可以省下連接麥克風擴大器的需求,但仍然需要透過幻象電源(Phantom Power,在下面的章節裡會有介紹)來進行供電    



Neumann U87



駐極體的設計

Electret Designs


     

接下來的發展當中,電容式麥克風有了所謂的駐極體(Electret)的設計,這種電容式麥克風我們稱之為,駐極體麥克風(Electret Microphone)

這種麥克風在生產時就安裝上一個永久的集電板,這個集電板的功能是用來將拾音振膜極化,當48伏特的幻象電源開啟時,集電板即開始作用。為了達到這個功效,拾音振膜的質量相對得要結實許多,因此音訊輸出的等級比較接近動圈式麥克風,而不是基本的電容式麥克風

通常,供給麥克風擴大器電力的方式有兩種,一是透過小型的乾電池,另外則是透過幻象電源來供電。駐極體麥克風相當適用於注重精巧、可攜帶性的場合中,所有卡式錄音機內建的麥克風都是運用這種設計,領夾式的麥克風亦是,這類麥克風還有一個特性,它們可以用低廉的成本來進行大量的製造

在持續的發展後,新式的背板駐極體(Back Electret)技術被開發出來,在這種新式的設計裡,拾音振膜的大小與基本電容式麥克風相同,這類麥克風的駐極體被一個堅固的背板替代,透過幻象電源供電,可以提供與一般電容式麥克風相同的效能、以及音訊品質




AKG C12VR, C414B-XLS


無線電頻電容式麥克風

RF Capacitor Microphone

       另外一種電容式麥克風是無線電頻電容式麥克風(RF,Radio Frequency Capacitor Microhpone),這類型麥克風的電容是由拾音振膜搭載,然後由一個持續產生超高頻率的背板來構成電路,這個頻率比音訊的最高頻還要高,它作用的方式是透過聲波造成拾音振膜的振動,然後產生出經過調變的頻率,最後再透過一個與FM接收器,以相仿的方式解調頻率,然後再做音訊的輸出




參考資料:Sound and Recording : Applications and Theory, Wikipedia
圖片來源:Wikipedia Common

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