麦克风威廉希尔官方网站 图，工作原理解析

　　本文主要是关于麦克风的相关介绍，并着重对麦克风威廉希尔官方网站 图及工作原理进行了详尽的阐述。

　　麦克风

　　麦克风，学名为传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，由“Microphone”这个英文单词音译而来。也称话筒、微音器。二十世纪，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。

　　工作原理

　　麦克风是由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动里边的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到后面的声音处理威廉希尔官方网站 进行放大处理。

　　声音是奇妙的东西。我们听到的各种不同声音，都是由我们周围空气的微小压差产生的。奇妙之处在于，空气能将这些压差如此完好、如此真实地传输相当长的距离。

　　它是由金属隔膜连接到针上，这根针在一块金属箔上刮擦图案。 当您朝着隔膜讲话时，产生的空气压差使隔膜运动，从而使针运动，针的运动被记录在金属箔上。随后，当您在金属箔上向回运行针时，在金属箔上刮擦产生的振动会使隔膜运动，将声音重现。这种纯粹的机械系统运行显示了空气中的振动能产生多么大的能量！

　　所有现代的麦克风与最初的麦克风需要完成的事情都并无二致。只不过就是以电的方式，代替了机械方式。麦克风将空气中的变动压力波转化成变动电信号。有五种常用技术用来完成此项转化：

　　碳

　　最古老最简单的麦克风，使用碳尘。历史上第一部电话就使用此项技术，如今在某些电话中仍在使用。在碳尘的一侧有很薄的金属或塑料隔膜。当声波击打隔膜时，它们压缩碳尘，改变电阻。通过给碳通电，改变了的电阻会改变电流大小。有关更多信息，请参见电话工作原理。

　　动态

　　动态麦克风利用电磁效应。当磁体通过电线（或线圈）时，磁体在电线中感应出电流。在动态麦克风中，当声波击打隔膜时，隔膜会移动磁体，此运动产生很小的电流。

　　带状

　　在带状麦克风中，一个薄的带状物悬挂在磁场中。声波会移动带状物，从而改变流经它的电流。

　　电容器

　　电容器麦克风实际上是一个电容器，其中电容器的一极响应声波而运动。运动改变了电容器的电容，这些改变被放大，从而产生可测量的信号。电容器麦克风通常使用一个小的电池，为电容器提供电压。

　　晶体

　　某些晶体改变形状时会改变它们的电属性（要了解此现象的一个例子，请参见石英表工作原理）。通过将隔膜连接到晶体，当声波击打隔膜时，晶体将产生信号。

　　种类

　　内置型

　　内置麦克风是指设置在数码摄像机内的麦克风，用作拍摄录音之用。作为视频和音频的记录装置，数码摄像机的麦克风当然不能马虎。对于消费级的数码摄像机来说，很多麦克风都安装在机体里面，这样的好处是能节省空间，真正实现，消费数码摄像机方便的理念，但是这样一来，内置麦克风可能会在录音的同时录下机器的转动声音，这些噪音在后期制作中很容易分辨，却很难分离和去掉的。

　　要解决这些噪音问题，有以下几个办法：

　　选择录音功能强大的数码摄像机。在众多数码摄像机中，内置麦克风功能最多的要数松下的机型。松下内置的广域收音麦克风，在用远摄镜拍摄较远的人物时，较近的环境声都盖过了人物的声音，而松下公司给摄录机均加上Zoom Mic功能，可以随镜头变焦，缩窄收音范围，减少杂声，是简单而实用的设备。收音方面亦有Wind Cut功能，可减少因风声过大引起的杂声。

　　至于佳能、索尼和JVC的数码摄像机，虽然麦克风在收音性能上与松下并无大差异，但是也相对少了

　　不少的特殊功能。以上提及的数码摄像机，都可以另外配置一个变焦麦克风，其功能和松下的内置麦克风一样，外置的麦克风有一点好处，就是可以避免录下机器转动的声音，外置麦上的隔风层，还能减少空气流过的声音。而对于专业的数码摄像机来说，通常使用的都是外置麦克风。

　　专业型

　　专业麦克顾名思义是有别于普通民用麦克风。

　　从功能大概主要分三类：

　　第一，演出用麦克风，主要使用动圈麦克风和电容麦克风（主要根据使用场合和要求不同而选择）。

　　第二，录音用麦克风，主要使用电容麦克风和铝带话筒，录音用电容话筒不包括驻极体麦克风。

　　第三，会议用麦克风，主要使用驻极体和少量的动圈麦克。

　　无线麦克风：

　　麦克风其主要特点是音质好，不需要电源供给，但价格相对较高。另一类话筒是驻极体话筒。其特点是耐用，灵敏度较高，需要1.5～3V的电源供给，音质比同价位的动圈式话筒要差一些。但其价格相对较低，适合做播音麦克风。

　　作为家用麦克风，最好选择动圈式，因为其音质比其他种类的要好一些，可以真实地再现人声，且不易在音量大的环境下与音响设备发生自激啸叫，损坏音箱中的高音扬声器。正品货通常包装精美，外观设计也很美观，话筒握在手中应有沉甸甸的感觉，手感舒适，丝网罩上应无毛刺，更不能损坏。话筒线上应有与话筒相一致的商标品牌。

　　在选出自己比较满意的产品后，可用一台质量优越的进口高保真音响进行试机。试机时，将麦克风插入音响耳机插孔，将音量旋至最小，用随机的CD机或VCD机播放正版音乐带，音量开小一些，打开话筒开关，此时，你会发现麦克风成了一只小的扬声器，你可以用不同的话筒试验，选出音质最好的一种。

　　最后再检查其工艺，即摇动咪头，不应松动，更不能与话筒脱离。接入功放的话筒插孔后，开关时话筒不应有“咔啦”声，按压开关不应有任何杂音出现。经过以上的精挑细选，麦克风均能通过的话，这样的麦克风无疑是优良的。

　　电容型

　　电容式麦克风有两块金属极板，其中一块表面涂有驻极体薄膜（多数为聚全氟乙丙烯）并将其接地，另一极板接在场效应晶体管的栅极上，栅极与源极之间接有一个二极管。当驻极体膜片本身带有电荷，表面电荷地电量为Q，板极间地电容量为C，则在极头上产生地电压U=Q/C，当受到振动或受到气流地摩擦时，由于振动使两极板间的距离改变，即电容C改变，而电量Q不变，就会引起电压的变化，电压变化的大小，反映了外界声压的强弱，这种电压变化频率反映了外界声音的频率，这就是驻极体传声器地工作原理。

　　电容式麦克风的膜片多采用聚全氟乙丙烯，其湿度性能好，产生的表面电荷多，受湿度影响小。由于这种传声器也是电容式结构，信号内阻很大，为了将声音产生的电压信号引出来并加以放大，其输出端也必须使用场效应晶体管。

　　电容式麦克风的优点

　　1、能将声音直接转换成电能讯号的最佳设计原理：

　　电容式麦克风是利用导体间的电容充放电原理，以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压，以改变导体间的静电压直接转换成电能讯号，经由电子威廉希尔官方网站 耦合获得实用的输出阻抗及灵敏度设计而成。

　　2、能展现『原音重现』的特性：

　　音响专家以追求『原音重现』为音响的最高境界！从麦克风的基本设计原理分析，不难发现电容式麦克风不仅靠精密的机构制造技术，而且结合复杂的电子威廉希尔官方网站 ，能直接将声音转换成电能讯号，先天上就具有极优越的特性，所以成为追求『原音重现』者的最佳选择。

　　3、具有极为宽广的频率响应：

　　振动膜是麦克风感应声音及转换为电能讯号的主要组件。振动膜的材质及机构设计，是决定麦克风音质的各项特性。由于电容式麦克风的振动膜可以采用极轻薄的材料制成，而且感应的音压，直接转换成音频讯号，所以频率响应低音可以延伸到10Hz以下的超低频，高音可以轻易的达到数十KHz的超音波，展现非常宽广的频率响应特性！

　　4、具有超高灵敏度的特性：

　　在振动膜上面因为没有音圈的负载，可以采用极为轻薄的设计，所以不但频率响应极为优越，而且具有绝佳的灵敏度，可以感应极微弱的声波，输出最清晰、细腻及精准的原音！

　　5、快速的瞬时响应特性（Transient Response）是先天上的赢家：

　　振动膜除了决定麦克风的频率响应及灵敏度的特性外，对声波反应快慢的能力，即所谓「瞬时响应」特性，是影响麦克风音色的一个最重要因素。麦克风瞬时响应特性的快慢，决定于整个振动膜的轻重，振动膜越轻，反应速度就越快。电容式音头极为轻薄的振动膜，具有极快速的瞬时响应特性，能展现清晰、明亮而有劲的音色及精准的音像。尤其中、低音完全没有音染及『箱音』，高音细腻而清脆，是电容式最显著的音色特点。由下面的附图可明显看出电容式音头的瞬时响应特性远优于动圈式。

　　6、具有超低触摸杂音（Handling Noise）的特性，是音响专家最赞赏的特点：

　　使用手握式麦克风时因与手掌接触产生的触摸杂音，让原音混杂了额外的噪音，对音质影响至巨，尤其对具有前置放大威廉希尔官方网站 的无线麦克风更严重，所以触摸杂音成为评断麦克风优劣的重要项目。从物理现象探讨，鹅毛与铜板同样掉到地板上，鹅毛几乎听不到掉落的声音，而铜板就很大声，显示较轻的材料比较重的撞击声小。同理，电容式麦克风的振动膜比较轻，先天上就具有『超低触摸杂音』的绝佳特点。

　　7、具有耐摔与耐冲击的特性：

　　使用麦克风难免因不慎掉落碰撞导致故障或异常。由于电容式音头是由较轻的塑料零件及坚固的轻金属外壳构成，掉落地面的撞击力较小，损坏的故障率较低。

　　8、具有体积小、重量轻的独特优点：

　　电容式麦克风因采用超薄的振动膜，具有体积小、重量轻、灵敏度高及频率响应优越的特点，所以能设计成超小型麦克风（俗称小蜜蜂）广泛的应用。

　　9、最适合装配在无线麦克风上！

　　电容式麦克风具有上述绝佳的特点，成为音响工程专家及演唱高手的最爱，而无线麦克风在舞台演唱或在家里唱卡拉OK，已经成为当今世界的趋势，无线麦克风因本身可以提供电容式音头所需的偏压，而拥有电容式麦克风的全部优点，成为数字音响时代，专业音响行家梦寐以求的最佳麦克风。

　　麦克风工作原理解析

　　话筒根据工作原理的不同可分为：动圈麦克风（dynamic Microphone）、电容麦克风（Condenser Microphone）和铝带式（Ribbon）。那么它们之间有什么区别？工作原理又是怎样的？大家请往下看。

　　动圈话筒的原理：话筒头里的振膜带动线圈振动切割磁力线产生电信号，通过话筒线传递给下一级设备，动圈麦克风结构简单、结实耐用、价格较低，对使用环境的要求不高。但是灵敏度不够高，高频响应不足，音色不够细腻。动圈话筒的灵敏度不够高，和电容话筒相比不能够拾取到更多的细节，但是同样也不容易拾取到环境噪声，不容易产生回授和啸叫。一般在舞台上演出或者KTV里面的用的都是动圈麦克风，而且动圈麦声压级大，非常适合用于架子鼓的拾音。

　　电容麦克风的原理：电容麦克风用一张极薄的金属振膜作为电容的一级，另一个距离很近的金属背板（零点几毫米左右）作为另一极，这样振膜的振动就会造成电容容量的变化形成电信号。由于振膜非常薄，所以很微小的声音也能使其振动，所以电容话筒非常灵敏，电容话筒最大的特点就是灵敏度高，拾取的细节丰富，频响曲线平直宽广，所以在录音棚里良好安静的声学环境下能发挥出令人满意的效果。而在普通的环境下就很容易拾取到环境的噪声，比较适合用在录音棚、安静的房间里录音。

　　铝带麦克风的原理：铝带麦克风它的拾音部分是一根250px左右长，3mm左右宽，2-5um厚的一根经过退火处理的铝带，这条铝带放置于强磁场中。当声音使得铝带震动时，铝带切割磁感线产生微弱电流，在经过预处理放大威廉希尔官方网站 的放大（一般是变压器）就转化为声音了，铝带话筒制作工艺复杂，因此价格也不菲。但是在专业的录音室也会见到铝带话筒的身影。铝带话筒有良好的8字形指向性，即在话筒的正前和正后方都能拾音，因此适合合唱等场合的录音。在早年间，铝带话筒严禁使用幻象电源，因为这样做会损坏振膜。但是现在的铝带话筒的预放大威廉希尔官方网站 中允许使用幻象电源做为预放大威廉希尔官方网站 的供电，保险起见，在使用铝带话筒前，请务必阅读说明书。

　　三种无线话筒典型应用威廉希尔官方网站 图分析

　　单声道调频发射威廉希尔官方网站

　　图1是较为经典的1．5km单管调频发射机威廉希尔官方网站 。威廉希尔官方网站 中的关键元件是发射三极管，多采用D40，D5O，2N3866等。工作电流为60--80mA。但以上三极管难以购到，且价格较高，假货较多。笔者选用其他三极管实验，相对易购的三极管C2053和C1970是相当不错的，实际视距通信距离大于1．5km。笔者也曾将D40管换成普通三极管8050，工作电流有60--80mA，但发射距离达不到1．5km，若改换成9018等，工作电流更小，发射距离也更短， 威廉希尔官方网站 中除了发射三极管以外；线圈L1和电容C3的参数选择较重要，若选择不当会不起振或工作频率超出88--108MHz范围。其中L1，L2可用0．31mm的漆包线在3．5mm左右的圆棒上单层平绕5匝及10匝，C3选用5-20pF的瓷介或涤纶可调电容。实际制作时，电容C5可省略，L2上也可换成10-100mH的普通电感线圈。若发射距离只要几十米，那么可将电池电压选择为1．5-3V，并将D40管换成廉价的9018等，耗电会更少，也可参考《电子报》2000年第8期第五版（简易远距离无线调频传声器）一文后稍作改动。图1介绍的单管发射机具有威廉希尔官方网站 简单，输出功率大，制作容易的特点，但是不便接高频电缆将射频信号送至室外的发射天线，一般是将0．7--0．9m的拉杆天线直接连在C5上作发射的，由于多普勒效应，人在天线附近移动时，频漂现象很严重，使本来收音正常的接收机声音失真或无声。若将本发射机作无线话筒使用，手捏天线时，频漂有多严重就可想而知了。

　　图2为2km调频发射机威廉希尔官方网站 。本威廉希尔官方网站 分为振荡、倍频、功率放大三级。威廉希尔官方网站 中V1、C2--C6、R2、R3及L1组成电容三点式振荡器，其振荡频率主要由C3、C4和L1的参数决定，其振荡频率为44~54MHz，该信号从L1的中心抽头处输出，再经过C7耦合至V2放大，由C8和L2选出44~54MHz的二倍频信号，即88-108MHz，，此信号由C9耦合至V3进行功率放大，V3由3只3DGl2三极管并联组成，可扩大输出功率。该威廉希尔官方网站 正常工作时，电流约80-100mA。组成V3的三只3DG12可加上适当的散热片，以防过热。制作时L1~L3用0.31mm漆包线在直径3．5mm圆棒上单层平绕。

　　图3为晶振式发射机典型应用威廉希尔官方网站 图。威廉希尔官方网站 中J．、VD1、L1、C3~C5、V1组成晶体振荡威廉希尔官方网站 。由于石英晶体J的频率稳定性好，受温度影响也较小，所以广泛用于无绳电话及AV调制器中。Vl是29~36MHz晶体振荡三极管，发射极输出含有丰富的谐波成分，经V2放大后，在集电极由C7、L2构成谐振于88-108MHz的网络选出3倍频信号（即87~108MHz的信号最强），再经V3放大；L3、C9选频后得到较理想的调频频段信号。频率调制的过程是这样的，音频电压的变化引起VD1极间电容的变化；由于VD1与晶体J串联，晶体的振藩频率也发生微小的变化，经三倍频后，频偏是29-36MHz晶体频偏的3倍。实际应用时，为获得合适的调制度，可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子，也可以采用威廉希尔官方网站 稍复杂的6-12倍频威廉希尔官方网站 。若输入的音频信号较弱；可加上一级电压放大威廉希尔官方网站 。

　　由于1．5km调频发射机（见图1）采用电容三点式振荡器，天线参数稍微变动时，都将发生跑频现象，再则，由于是单管自激振荡发射，工作电流较大，当工作数秒钟至数分钟后，三极管的温度升高引起极间电容发生变化，也会带来振荡频率的改变（一般情况下是振荡频率降低），有时频漂竟达0．2--1MHz。用作调频广播或远距离遥控报警时工作可靠性较差，但元件少，成本低，调试容易，适合初级爱好者作发射实验。

　　麦克风如何工作

　　它是由金属隔膜连接到针上，这根针在一块金属箔上刮擦图案。 当您朝着隔膜讲话时，产 生的空气压差使隔膜运动，从而使针运动，针的运动被记录在金属箔上。随后，当您在金属箔 上向回运行针时，在金属箔上刮擦产生的振动会使隔膜运动，将声音重现。这种纯粹的机械系 统运行显示了空气中的振动能产生多么大的能量！

　　所有现代的麦克风与最初的麦克风需要完成的事情都并无二致。只不过就是以电的方式， 代替了机械方式。麦克风将空气中的变动压力波转化成变动电信号。有五种常用技术用来完成 此项转化：

　　碳

　　最古老最简单的麦克风，使用碳尘。历史上第一部电话就使用此项技术，如今在某些电话 中仍在使用。在碳尘的一侧有很薄的金属或塑料隔膜。当声波击打隔膜时，它们压缩碳尘，改 变电阻。通过给碳通电，改变了的电阻会改变电流大小。有关更多信息，请参见电话工作原理 。

　　动态

　　动态麦克风利用电磁效应。当磁体通过电线（或线圈）时，磁体在电线中感应出电流。在 动态麦克风中，当声波击打隔膜时，隔膜会移动磁体，此运动产生很小的电流。

　　带状

　　在带状麦克风中，一个薄的带状物悬挂在磁场中。声波会移动带状物，从而改变流经它的 电流。

　　电容器

　　电容器麦克风实际上是一个电容器，其中电容器的一极响应声波而运动。运动改变了电容 器的电容，这些改变被放大，从而产生可测量的信号。电容器麦克风通常使用一个小的电池， 为电容器提供电压。

　　晶体

　　某些晶体改变形状时会改变它们的电属性（要了解此现象的一个例子，请参见石英表工作 原理）。通过将隔膜连接到晶体，当声波击打隔膜时，晶体将产生信号。

　　结语

　　关于麦克风的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。

相关阅读推荐：简易无线话筒威廉希尔官方网站 图

相关阅读推荐：几款经典简单的声卡话筒功放威廉希尔官方网站 分析