電容式麥克風的優點及應用

assx · 发表于 2005-6-1 15:26

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電容式麥克風的優點及應用 
一、電容式麥克風的優點： 
 
1、能將聲音直接轉換成電能訊號的最佳設計原理： 
電容式麥克風是利用導體間的電容充放電原理，以超薄的金屬或鍍金的塑膠薄膜為振動膜感應音壓，以改變導體間的靜電壓直接轉換成電能訊號，經由電子電路耦合獲得實用的輸出阻抗及靈敏度設計而成。 
 
2、能展現『原音重現』的特性： 
音響專家以追求『原音重現』為音響的最高境界！從麥克風的基本設計原理分析，不難發現電容式麥克風不僅靠精密的機構製造技術，而且結合複雜的電子電路，能直接將聲音轉換成電能訊號，先天上就具有極優越的特性，所以成為追求『原音重現』者的最佳選擇。 
 
3、具有極為寬廣的頻率響應： 
振動膜是麥克風感應聲音及轉換為電能訊號的主要元件。振動膜的材質及機構設計，是決定麥克風音質的各項特性。由於電容式麥克風的振動膜可以採用極輕薄的材料製成，而且感應的音壓，直接轉換成音頻訊號，所以頻率響應低音可以延伸到10Hz以下的超低頻，高音可以輕易的達到數十KHz的超音波，展現非常寬廣的頻率響應特性！ 
 
 
動圈式麥克風的振動膜負載了 
比本身重達幾百倍以上的音圈 電容式麥克風的振動膜 
沒有任何負載 取自B&K麥克風測試儀器的技術手冊， 
上面的波形顯示動圈式的遲滯反應， 
下面波形顯示電容式麥克風的快速反應。 
4、具有超高靈敏度的特性： 
在振動膜上面因為沒有音圈的負載，可以採用極為輕薄的設計，所以不但頻率響應極為優越，而且具有絕佳的靈敏度，可以感應極微弱的聲波，輸出最清晰、細膩及精準的原音！ 
5、快速的暫態響應特性（Transient Response）是先天上的贏家： 
振動膜除了決定麥克風的頻率響應及靈敏度的特性外，對聲波反應快慢的能力，即所謂「暫態響應」特性，是影響麥克風音色的一個最重要因素。麥克風暫態響應特性的快慢，決定於整個振動膜的輕重，振動膜越輕，反應速度就越快。電容式音頭極為輕薄的振動膜，具有極快速的暫態響應特性，能展現清晰、明亮而有勁的音色及精準的音像。尤其中、低音完全沒有音染及『箱音』，高音細膩而清脆，是電容式最顯著的音色特點。由下面的附圖可明顯看出電容式音頭的暫態響應特性遠優於動圈式。 
 
6、具有超低觸摸雜音（Handling Noise）的特性，是音響專家最讚賞的特點： 
使用手握式麥克風時因與手掌接觸產生的觸摸雜音，讓原音混雜了額外的噪音，對音質影響至巨，尤其對具有前置放大電路的無線麥克風更嚴重，所以觸摸雜音成為評斷麥克風優劣的重要項目。從物理現象探討，鵝毛與銅板同樣掉到地板上，鵝毛幾乎聽不到掉落的聲音，而銅板就很大聲，顯示較輕的材料比較重的撞擊聲小。同理，電容式麥克風的振動膜比較輕，先天上就具有『超低觸摸雜音』的絕佳特點。 
 
7、具有耐摔與耐衝擊的特性： 
使用麥克風難免因不慎掉落碰撞導致故障或異常。由於電容式音頭是由較輕的塑膠零件及堅固的輕金屬外殼構成，掉落地面的撞擊力較小，損壞的故障率較低。 
 
 
8、具有體積小、重量輕的獨特優點： 
電容式麥克風因採用超薄的振動膜，具有體積小、重量輕、靈敏度高及頻率響應優越的特點，所以能設計成超小型麥克風（俗稱小蜜蜂及小螞蟻）廣泛的應用。 
 
9、最適合裝配在無線麥克風上！ 
電容式麥克風具有上述絕佳的特點，成為音響工程專家及演唱高手的最愛，而無線麥克風在舞台演唱或在家裡唱卡拉OK，已經成為當今世界的趨勢，無線麥克風因本身可以提供電容式音頭所需的偏壓，而擁有電容式麥克風的全部優點，成為數位音響時代，專業音響行家夢寐以求的最佳麥克風。 
 
二、電容式與動圈式麥克風的比較： 
比較項目動圈式麥克風電容式麥克風 
設計原理利用電磁發電原理，將音圈搭載於振動膜上，再置於磁鐵的磁場間，把振動膜感應的聲音，經由音圈間接轉換為電能訊號。利用電容器充放電原理，由超薄的金屬或電鍍塑膠材質的振動膜，以感應的音壓改變兩電極間的靜電壓，直接轉換成電能訊號。 
振動膜動圈式的振動膜因必須負載比本身重達百倍以上的音圈，於是厚度不能用得太薄，所以整個振動系統的總重量比電容式大千倍以上。振動膜的厚度約只有動圈式的十分之一，總重量約千分之一以下，以如此輕薄的振動膜直接感應音壓，在頻率響應、暫態響應、靈敏度及觸摸雜音等都展現極優越的特性。 
音圈應用振動膜上負載的音圈將感應的音壓轉換成電能訊號的主要元件。不需要音圈。 
訊號輸出直接由音圈輸出或連接阻抗耦合變壓器輸出。由真空管或場強電晶體（FET）阻抗變換器，將訊號耦合輸出。 
偏壓不需要提供任何偏壓。必須提供極間電壓及變換器的工作電壓。 
頻率響應因振動膜較厚及音圈的重量較重，使高音域無法延伸；又因音圈的阻抗值隨頻率的下降而衰減，低頻響應亦隨之急遽衰減。使用耦合變壓器者特性更會劣化。因振動膜非常輕薄，能直接將感應音壓轉換電能訊號輸出，所以頻率響應非常寬廣而平坦，可以由數Hz的超低頻，延伸到數十KHz的超音波。 
靈敏度由於厚重的振動膜及音圈的圈數無法提高，對微弱的聲音感應遲鈍。振動膜極為輕薄，又沒有音圈的負載，所以對極微弱的聲音感應非常靈敏。 
觸摸雜音因厚重的振動膜及音圈，對觸摸雜音難以克服，嚴重影響正常音質。因振動膜極為輕薄，具有超低觸摸雜音的絕佳優點。 
堅固耐摔音頭體積大、重量重，不慎碰撞或掉落地面的故障率高。音頭的材質輕巧，重量約只有動圈式的數十分之一，掉落地面的故障率極低。 
暫態響應特性 
 
（Transient Response） 振動膜及負載的音圈，總重量比電容式大千倍以上，對音壓的反應遲鈍，有如滿載的貨車，起跑及煞車的動作遲鈍，因此暫態響應時間較長。暫態響應的快慢決定在振動膜的輕重，因振動膜極為輕薄，對音壓的反應快速，就像空載的跑車，起跑及煞車的動作展現快速靈活，因此暫態響應時間較短。 
音色因暫態響應特性較慢，音色展現較為圓滑、柔潤、曚霧，使原音有柔化的感受。因暫態響應特性較快，音色展現極為清晰、亮麗、細膩，使原音能以銳利的高解析度重現。 
體積重量體積大、重量重的缺點。具有超小型的優點。 
三、應用原則： 
 
電容式麥克風在設計原理上具有先天性的優越特性，可以依據不同的專業使用目的，不同的特性要求，在通訊、音響、聲控及助聽器等各方面廣泛的應用。特別在專業音響方面的使用，雖然設計與製造技術上遠比動圈式更加深奧、精密而複雜，但是卻具有更優越的特性。在使用之前究竟要選擇動圈式或電容式麥克風才能適合自己的需要，必須先瞭解下面的原則： 
 
動圈式麥克風因暫態響應特性較慢，使原音有柔化的感受，較適合在搖滾樂人聲歌唱之類及背景雜音較大而音響較劇烈之室外環境使用，如果您不喜歡您的聲音那麼犀利的演出，選用動圈式麥克風演唱，讓人感受您演唱的歌聲，好像在一層薄霧之下的朦朧景色一般，展現比較柔潤圓滑的音色。 
 
電容式音頭因暫態響應較快，使原音能以清晰、亮麗、細膩的高解析度重現。如果您是一個有實力的演唱者，要展現您天生優美的聲喉，就必須選用電容式麥克風演唱，讓人感受您的歌聲，好像在陽光明媚之下的清晰景色一般，令人陶醉在您那犀利優美的音色。 
 
如果是應用在語音擴音，那更應該採用電容式麥克風，才能達到最清晰、最強勁及沒有『箱音』或音染的語音效果。 
 
特別在收錄敲擊樂器或頻率較高的管弦樂器及在背景雜音較低的音樂廳、劇院、錄音室演唱或需要最佳音質的場所，電容式麥克風是最能發揮其特點。 
 
MIPRO無線麥克風永遠領先追求最頂尖的技術，從1995年創立到現在就一直都採用最先進的電容式音頭裝配在無線麥克風，毋庸質疑的，MIPRO是追求『原音重現』的先鋒，是音響工程專家們的最愛！