麦克风参数基本指南

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麦克风参数基本指南

当你想要在几款相差不多的麦克风之间做出选择时,首先要面对的就是各种令人眼花缭乱的参数表,这个确实挺麻烦的。一般这种时候并不存在什么万能的参考标准,或者说公认的最低要求,来指导你做出购买决定。更别说每个厂家的参数测量方式都不太一样,所以这会进一步加剧问题的复杂性。

所以很多人就会转而搜寻各种专家推荐和评测,以及一些行业内经久不衰的荣誉产品。在条件受限的情况下,想要实时对比产品的效果是很难办到的,甚至在考虑到不同的使用情景、特定的声源时更是如此。换句话说,如果保养得当,那么一个品质过关的麦克风是可以终身使用的,所以在打算掏出血汗钱之前,最明智的做法就是尽可能从多的角度去进行调查。

把技术参数搞清楚,会在对比麦克风时给你提供很大的帮助,尤其是当你已经把选择范围缩到了很小的时候。下面我就给大家详细讲讲麦克风的各种参数,这些参数可能都是你在寻找心中完美的麦克风时会用到的。

注意:本文重点并不是针对某种特定目的来选择麦克风类型(比如动圈式、电容式、铝带式等),而是试图通过解析特定的技术参数和测量方法,来在同类麦克风中进行对比,并为购买决定提供依据。

Impedance - 阻抗

Impedance在交流电路中是用Ω来表示单位的阻抗。音频信号由于同时拥有正负电流,所以也被认为是一种交流电信号。话放输入端的输入负载阻抗一般要求是要大于麦克风输出阻抗的,这样才能保证整个系统的良好运转。

麦克风的总输出阻抗是指其内部所有电子元件的阻抗计算结果。根据实际来看,对于话放或其它接受麦克风信号的设备,其负载阻抗应大约保持在麦克风输出阻抗的10倍。

“对于任何给定的麦克风参数表,都能找到描述输出阻抗的值。任何专业麦克风的输出阻抗都是‘比较小的’,差不多在50Ω到600Ω的范围内。而其中大部分都座落在150Ω到250Ω之间。”(来源:https://mynewmicrophone.com/microphone-impedance/

Maximum SPL - 最大声压级

麦克风对于SPL(Sound Pressure Level,声压级)都有限制,超过之后就会开始失真。这种限制是麦克风本身的特性,调节增益并不会对其产生影响。某些情况下过大的声压级会损坏麦克风,尤其是铝带麦克风受高声压级的影响很大。同时,某些特定的麦克风还有Pad衰减设置(-10到-20 dB),可以用来在较响的情况下避免可能出现的失真。

最大声压级一般是以0.5或1的THD(Total Harmonic Distortion,总谐波失真)为基准的。

Self-Noise/Equivalent Noise Rating (ENR) - 自噪声/等效噪声等级

自噪声和等效噪声等级是同一个东西,说的都是麦克风本身的电路带来的噪音大小。自噪声只存在于诸如电容式等有源麦克风之中,单位通常用 dBA来表示。“A加权是噪声测量中最常用的加权计算方式...与人耳类似,这种方式可以有效排除普通人无法听到的低频和高频的影响。”(来源:https://www.noisemeters.com/help/faq/frequency-weighting/

不难理解,自噪声的dBA越小就越好,所以如果两个麦克风都用dBA单位的话,就很好拿来比较了。“对于电容麦克风的自噪声,现在的大振膜产品一般都可以低至5dBA。”小振膜的麦克风自噪声会大一些,在12dBA到18dBA之间,更小的可以达到22dBA到27dBA(Corbett 87)。所以使用话筒时的环境就显得很重要了,一旦自噪声超过了20dBA,在诸如传统录音棚那样比较安静的环境中就会出现问题。

Signal-to-Noise-Ratio - 信噪比

信噪比是一种可以用分数形式来表达的比例,在分数形式中,分子表示的是信号大小,而分母表示的是噪声大小。相比噪声来说,信号声自然是越大越好,也就是分子越大就越好,这时SNR(信噪比的简写)也就越好。信噪比的测量方法,一般是将麦克风至于94dB的声场之中。如果此时只有自噪声存在的话,就可以通过94dB减去自噪声来简单计算出SNR的大小。

比如:SNR = 94 - ENR

所以自噪声越大,信噪比就越低。

Dynamic Range - 动态范围

动态范围指的是麦克风底噪(或自噪声)与最大声压级之间的SPL(声压级)范围。显然这个参数也是越大越好。

Power Requirements - 电源要求

这个说的是麦克风的外部供电要求。比较常见的是电容麦克风所需的48V幻象电源,通常由XLR线材连接话放来实现。某些麦克风为了防止幻象电源不可用的情况,内部还配备有一块电池。电源要求一般都会给出一个可接受的电压范围来表示。

Connector - 接头

XLR接头是专业麦克风上最常见的一种,因为XLR属于平衡线材,可用于较长距离的信号传输而不会出现感应噪声。但有一些特殊的Contact(接触式麦克风,也叫换能式或压电式麦克风)可能会配有更为简单的6.5或3.5接口。

Side-Address/End-Address - 边侧和顶端

边侧和顶端说的是针对不同麦克风的摆位和对准方向,力求根据话筒的指向让声源“对轴”。边侧和顶端哪种方向好,具体要根据使用情况和麦克风的定位来看。比如,录制军时,边侧方向可能就是最佳选择,因为这样就不太会影响到鼓手的发挥空间。

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上图中的麦克风是Sure SM57,不过振膜舱被Granelli Audio Labs改成了边侧式的。

Frequency Response Curve - 频响曲线

频响曲线是一幅图线,显示的是麦克风拾取到的不同频段是否平直,以及麦克风会对哪些特定的频段进行提升和衰减。

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关于Roll-Off选项,有些麦克风还可以对固定频点以下的低频进行滚降,比如AKG C414就提供有160Hz、80Hz和40Hz处的低切选项。

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“近讲效应”是指当麦克风十分靠近声源时(也就几厘米)低频被加强的现象。这种现象在频响曲线上一般用虚线或者第二条单独分出的曲线来表示。需要注意的是全指向麦克风并不会出现近讲效应。

具体请看Matthew Weiss的文章《关于近讲效应的5点知识》。(来源:https://theproaudiofiles.com/proximity-effect/

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(图为Shure Beta 57的近讲效应曲线)

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(来源:https://www.prosoundweb.com/

麦克风的频响曲线中有时还会存在一个用于提升表现力的突起,大约会在3kHz到10kHz之间。很多特定型号的麦克风就是通过这种方式来为声音带来音染的,比如为了突出人声,Neumann U87就是这样做的。但有时候在3kHz到5kHz之间,即使是少量的提升也有可能会导致出现刺耳的声音,而位于齿音频率附近的更高频率也可能会造成问题。

Matched Pairs - 配对麦克风

对于成对存在的立体声麦克风而言,序列号和专门的频响表都很重要。每个产品的电路都会有所区别,在使用立体麦克风对的时候要将这种区别限定在最小程度。所以说,这种情况要买就一次性买一对。

这种产品的参数表中会给出详细的频响曲线,并在20Hz到20kHz的范围内给出例如±3dB的偏差值。这个偏差值会说明在给定频率范围内的最大可能差异。

Polar Pattern - 麦克风指向

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指向是指麦克风的拾音场,通常用一副图线来表示,里面说明了麦克风的侧面和后面等不同角度的声音变化情况。上图是一些常见的指向。有些麦克风的指向是可以切换的,比如AKG 414,这种功能非常有用,能让麦克风适应各种不同的应用场景。

Off-Axis Frequency Response - 离轴频响

这张图显示的是特定频率在当前指向的各角度的表现,它的重点在于以图示的方式表达出特定频率的变化。如果某只麦克风的离轴表现更好,那么它受到空间中其它声音的影响就越小,所以最终的混音会更为清晰,既不浑浊也不轰头,还能避免掉负面的音染效果。

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Transducer Type - 传感器类型

它是指将声压变化转换为模拟的电压变化的方法。电容式、动圈式、铝带式、驻极体、触摸式麦克风都有可能用到。

Diaphragm Size/Transient Response - 振膜大小/瞬态响应

麦克风的振膜大小对频响和瞬态响应时间都有影响。直观上来讲,大振膜的瞬态响应一般要比小振膜的慢,但具体数值是多少并不会在参数表中写出来。

据Corbett观察:

“动圈麦克风的振膜更加笨重,反应速度并不足以捕捉到声音的初始瞬态,所以声音的音头会被压缩,并产生轻微的失真。这一点就声音的准确度而言,算是负面影响,但压缩初始瞬态和最响的峰值部分意味着需要提升话放增益来进行补偿,这样会使声音的整体响度变大。声音最终会变得更糊、更大、更吵,并且能量也更足,这种恰恰是摇滚乐的鼓、电吉他贝斯所需要的东西。”(Corbett 89)

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Sensitivity - 灵敏度

这是一种在给定声场的情况下,用伏特来度量麦克风电气输出的参数,参考标准一般为 94dB SPL,当然也有制造商使用的是 74dB。

灵敏度的单位可以是“mV/Pa”也可以是“mV/10μbars”,其中Pa和μbars都是压强的单位。10μbars = 1Pa,这里给出一个换算表以作参考:

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(来源:https://www.unitconverters.net/pressure/microbar-to-pascal.htm

以这种方式表示的灵敏度,数值越大就说明灵敏度越高。比如27.5mV/Pa的灵敏度就比6.5mV/10μbars的要更大。

有些公司用“- dB”的形式来表示灵敏度,参考标准也是94dB或74dB。在这种情况下,负号后的数字越小,灵敏度就越高。

比如:

-31dB re 1V/Pa的灵敏度高于-45dB re 1V/Pa

Corbett解释道:

要比较两支参考标准不同的麦克风,比如同以‘- dB’为单位的94dB和74dB参考:
94dB参考等效 = 74dB等效 - 20dB
74dB参考等效 = 94dB等效 + 20dB
(Corbett 86)

总之我们可以这样理解:灵敏度越高,话放带来的噪声就越小,因为麦克风输出所需的增益补偿变少了。

总结

技术参数并不是麦克风的全部,不应该在选择麦克风时作为唯一的依据。产品评测和专业背书可以让你在面对大量选择时获得更多有用的信息。当然,没什么能比亲自体验一下来的更重要了。但会看参数表是一项非常必要的技能,不管你是要对比来买麦克风还是其它设备。

著名的设备制造商都会提供符合行业标准的参数偏差和误差范围,但那些质量较差的厂商会故意夸大其产品的价值,用各种华丽的辞藻、夸张的参数来吸引用户购买。希望本文能为读者提供一些有用的信息,让大家再遇到令人眼花缭乱的参数时能做到心中不慌,从而做出更合理的购买决定。


本文出自《midifan月刊》2021年11月第188期

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版权声明:VSTGO 发表于 2021年12月10日 下午5:17。
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