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[录音] 扫盲帖:录音相关知识——解密麦克风

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发表于 2019-5-28 22:01:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
扫盲帖:录音相关知识——解密麦克风

说到录音师手中的头号武器,那就非麦克风莫属了,麦克风的重要性在于其处于录音器材的最前端,它的好坏,决定了你录音的整体质量的高低,一个很差的麦克风录制的声音,是后期怎么修补也无法变好的。因此,精通麦克风,就成为录音师必备的技能了。录音在整个音乐制作的过程中应该占据至少70%的重要性。而麦克风在录音中,则也应该具有超过70%的比重。很多时候,后期在做的,不过是在弥补前期录音中麦克风的不足或者是使用不当。如果我们能够在录音中做好,用好麦克风,后期我们才能够更加轻松。
录音师对于麦克风的了解,应该是如同士兵对自己的枪一样的了解程度。下面,我们就从麦克风的结构入手,分析麦克风的原理和特点。

麦克风的指向性

所有麦克风,都有一个接受声音信号的地方,这里我们称之为音头,一般的位置是在震膜后面。音头有三种构造。一种是单面压力接受式,只有一端开口,这样只有震膜的一面可以接受声压。另外一种则是压力角度接受?全开放式,也就是震膜两面都可以接受各种角度的声音。最后一种压力角度接受?半开放式,则是震膜两面只能接受特定方向的声波,具体原理我们后面详细说。
只有一面能够接受声压的震膜,背面的声波将会绕到正面来,因此也能够被感应到,这样一来,任何方向的声音都能够拾取到,因此我们称这种指向性为全指向,英文中通常称为Omni,或者用一个圆圈的图案来代替。
两面都能接受各种声音的震膜,从两侧过来的声波分别绕到正反面,从而产生相同的压力,这样一来就抵消了,结果就是成为8字的形态,也就是我们常说的8字指向。
还有最后一种情况,这种情况中反面声波被允许通过到震膜上,这样一来和绕到正面的声波相互抵消,因此这种情况下,后方的声音是拾取不到,这就是心型指向的麦克风。一般使用一个心的图案来代替。
这时候有人嚷嚷了,就这三种指向,不对吧,我怎么看到有7种指向的,那是怎么出来的?还有有些麦克风这些指向都有,那是怎么做到的呢?这个问题答案看似很简单,那就是换头术或者是指向的叠加。换头很简单,把原来的音头拧下来,换上合适的。Blue的大振膜话筒比较喜欢这种技术,所以经常能看到。叠加则是将两种的指向音头叠加起来,成为一个新的指向,比如一个心型指向的加上一个8字指向的就是全指向。很多带有选择的大震膜麦克风,都是通过这种方法实现的。
音头不光决定了指向,还决定了音色的特点。单面压力接受式的音头,能够拾取出自然清晰的声音,纵深感和真实感非常出色,低频控制得也很好。而压力角度接受式的音头,则会带有近讲效应,使用恰当了是一个非常出色的低频EQ,可以非常自然地控制频响,但是用不好的话效果也会很糟糕。
麦克风,耳机和音箱
大家看到这个标题会问了,这三者有关系吗?麦克风是录音,而耳机和音箱是回放声音,似乎正好相反,完全不沾边啊。但是如果我们细致分析他们的原理,就会发现相似之处,耳机和音箱都是将数字信号转换成为震膜的震动而发声,而麦克风则是将震膜的震动转换成为数字信号。两者的区别只不过是信号流程相反而已,这就说明两者的特性会有一部分的重复。说了这么多三者之间的关系,主要目的在于将来说明的时候和耳机或者音箱做对比,可以更加深刻的认识某种特性。

动圈麦克风的原理及特征

首先我们回忆一下动圈扬声器的原理。
当音频电流流过动圈时根据磁电感应原理,动圈将带动扬声器的纸盆产生前后的运动,扬声器就将电信号还原成声音。大家可以看到,根据物理中的磁电感应原理,这个过程是可逆的。而动圈麦克风,正是这个可逆的过程。动圈麦克风,也就是振膜接收到声波的压力,带动线圈在磁场中的移动,从而产生电流。这就是动圈麦克风的工作原理。这时候有人问了,那么为什么没见过有人用动圈扬声器做麦克风啊?这之中的原因是动圈扬声器的阻抗非常小,而麦克风后端的放大器需要高阻抗的输入,这样一来,这段看似美好的婚姻也只能以离婚结束了。
说到动圈麦克风的优势,其中最大的优点在于不怕摔。很多歌手现场唱歌的时候喜欢蹦蹦跳跳,这样一来,麦克风就成为了最大受害对象。有时候甚至会出现天上掉下个麦克风来,如果那支麦克风碰巧是你的U87,我估计当时你连死的心都有(不过别忘了在遗嘱上写着财产受益人是我就行了)。而如果要是Shure的SM58,你只需要跑过去捡起来看看有没有事情就行了,而且99%都是没问题的。所以动圈麦克风的“不死小强”的能力,使得在现场被广泛使用。
动圈麦克风另外一项“不死小强”的能力,在于能承受很大的声压。动圈麦克风能承受的声压,要比电容话筒高10-20dB的样子。而这点,使得动圈麦克风能用来做现场,因为现场的突发情况很多,声压变化具有突然性和不可预测性,而动圈麦克风较大的声压承受力,使得能够比较好的应付这种情况。
上面说了很多动圈麦克风的优点,下面就必须说说动圈麦克风的缺点了。从原理上说,动圈麦克风的震膜接收到声波的压力开始振动,这是有个反应时间的,也就是通常说的Attack,起始时间。当声音停止的时候,麦克风振膜恢复到静止状态,也需要一个时间,这就是通常说的Release,释放时间。我们在这里看似乎没有什么大问题,而对于音质来说,却是一种失真。
动圈麦克风另外一项失真来源于震膜的分割震动。由于震膜的物理特性,因此可能出现当声音从某一个角度作用于震膜的时刻,由于震膜的物理特性不均匀,产生形变,从而造成频率失真。这点在动圈麦克风上很常见,导致动圈麦克风的失真相对电容麦克风比较大。
动圈麦克风的灵敏度也比较低,原因在于线圈在磁场中产生的电压实在是太微弱了。而电容话筒产生的电压,是动圈麦克风的数倍。所以对于一些极微小的声音,动圈麦克风无法成功拾取,因此比较粗糙,用专业术语来说就是灵敏度比较低。
因此我们可以总结动圈麦克风的优缺点了。动圈麦克风具有结实,耐受度强的优点,缺点是会造成比较大失真,灵敏度低。动圈麦克风的声音,不适合录制那些特别要求细腻的声音。但是对于鼓这样具有突然性,声压大的乐器来说,却是神器了。
著名的动圈麦克风包括shure出品的一系列麦克风,首先要提的是据说拿到真货如同中500万一样难的sm58(如图1),这款低价位的动圈麦克风是入门的不二之选,人声什么都能胜任。这款动圈风靡了世界40年,可谓是老树常青了。还有值得一提的是Shure的SM57,用来录制鼓组很不错。在其他的动圈麦克风中,有许多录制鼓的神器,需要耐心选择。

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电容麦克风的原理及特征

凡是高档的麦克风,宣传文字中必然有句话,叫电容麦克风。言外之意就是电容就代表了高档货。而当你一看价格,也很高档,部分还是5位数的样子。那么,电容麦克风到底有什么好处呢?首先要从电容麦克风的构造说起,电容麦克风,顾名思义就是音头是个电容。学过物理的读者都知道,一个电容是分两级的。电容麦克风上,电容的一极就是震膜,另外一极就是背极板。两极相距一定的距离。当声波作用于震膜上,施加了一个压力,震膜就会产生移动。这样一来,两极之间的距离就会产生变动,就会发生电压上的变化。将这个电压变化传递到后端放大器,就可以输出信号了。电容麦克风的震膜,一般情况是一层金属膜。有人这里问了,不是金属的可以吗?我回答说,如果是绝缘体,那还叫电容吗?需要注意的是,这层金属膜很薄,薄到一般工艺的工厂无法生产,需要在10微米以内的厚度,两个极之间的距离,也只有最多50微米那样的距离。注意这里的单位是微米,几乎是肉眼看不到的厚度。这一特点,直接决定了电容麦克风价格的昂贵性,以及易损坏的特性。正因为要求如此严格,所以电容麦克风的生产工艺要求很高。而市面上有一种驻极体的东西,内部具有一定的偏压,因此工艺要求上不像电容要求那么高,极板之间的距离可以更大一些,但是音质也不如真正的电容麦克风。现在有些不法商贩利用驻极体冒充电容,要注意。
电容麦克风,根据震膜的大小分为大震膜和小震膜。这就拉开了著名的大震膜和小震膜斗争的序幕。一般来讲震膜直径大于1英寸的叫大震膜,小于的叫小震膜。但也不是特别死的规定,比如一个直径0.9999英寸的震膜叫什么呢?还是应该算是大震膜吧。
大震膜(如图2)的特点,和扬声器的特点非常像。大家都知道,低音扬声器的口径一般非常大,而高音扬声器,则比较小。这是因为当高频声波到达震膜表面,震膜会产生相应的高频率运动。如果震膜的材质不均,力学特性将不会相同。这时候震膜将会出现几种不同的震动情况,导致震膜出现形变。这样一来,产生失真就是必然的事情了。而小震膜,由于相对比较小,所以出现材质不均的机会要比大震膜小很多,整个震膜的强度也不容易产生形变,因此高频的失真会比较小。同样的道理,大震膜,对于高频的表现将不会如同小震膜那样的出色,因为震膜的频率上限受到了限制。而小震膜,对于高频表现好,而低频就不出色了,因为小震膜的频率下限受到了限制。这样一来,也就铸造了大震膜和小震膜不同的声音特色。

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大震膜的音色,通常来说都是温暖宽厚的,中低频感觉很好,很实在!而小震膜,则在高频上解析度非常惊人,非常细腻。这样在整体上音色偏冷一些。因此,很多时候的音色取舍,就变得很重要了。

什么是电子管麦克风?

电容麦克风在音头之后,转换成为信号,之后还有一个放大器部分,要对信号进行升高电压,降低电阻的操作。这个放大器,可以是晶体管的,也可以是电子管。由于晶体管天生命贱,发烧友看不起,专业人士也不在乎,所以没有晶体管麦克风一说。而电子管,天生高贵命好,竟然能够独立出来被称为电子管麦克风,还能愚弄大众,让大众以为不属于电容麦克风之中呢。电子管麦克风,也就是常说的管子麦了。但实际上,大家要明白管子麦实质上还是电容麦克风(如图3)。


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麦克风厂商简评

说了这么多,下面大家应该了解一下各个麦克风厂商的相关产品了。
Neumann:中文叫纽曼,你如果不知道这个牌子的话,大家不会认为你是圈里人。这个牌子的麦克风太有名了,如同中国的夏利在汽车界一样知名(但是要澄清的,比夏利的档次高多了)。它最有名的有什么呢?U87和U89电容麦克风,差不多1万多一只的样子。U87的优点在于频响平直宽广,并且最突出的特点在于其一致性出奇的高,至少比Neumann预想的高很多了。这样一来,每只U87的音质惊人的一致,所以录音师用起来特别顺手,几乎不会失手。其次是M系列的管子麦,比如要价3万多的M149,都是顶级的电子管,声音非常温暖宽阔。然后是TLM系列,TLM的含义为无变压器麦克风,也就是后端的平衡电路不使用变压器,这是Neumann发明的技术。TLM系列的优点在于灵敏度非常高,反应快速。最后是KM系列,KM都是小震膜的产品,个人感觉性价比适中,但是不属于神器的档次。除了这4大系列,Neumann其他产品你也要看看。
AC-AUDIO:澳大利亚的牌子,技术非常好,话筒的音质不次于纽曼的高端,关键是价格比纽曼平民化多了。比如EC1000B现在使用的非常多,在一千价位的话筒里是很多录音爱好者的首选。电子管的用的最多的是ET-3000,品质非常好,我说的不次于纽曼U87的就是这个,现在很多棚都在用。AC-AUDIO我个人评价是难得的厚道厂家,所以全线都要比较熟悉。如果你的棚里用不起Neumann这样的,AC-AUDIO是个非常好的选择。
森海塞尔:耳机很有名,但是你不知道,话筒也不错。其MKH系列,具有特殊的改善高频的电路,因此在高频表现上非常出色。不能忽略。此外森海全系列的麦克风也要了解,这其中之一的一个重要原因是森海已经收购了Neumann,也就是Neumann的东家了,当然不能忽视了。
拜亚动力:我比较喜欢这个牌子,可惜这个牌子的麦克风和耳机一样,总是在生存的边缘挣扎着。拜亚动力的MC系列电容麦克风值得关注,不过价钱也快是和Neumann的M系列一个档次了。至于低端的拜亚动力,对不起,我似乎想不起来有什么了。
AKG,中文名字爱科技?是相当受欢迎的角色。它的麦克风价钱并不昂贵,很多都在5位数的下面,而且不乏好的麦克风。比如两种414,一定要掌握,属于万元内的神器了。还有什么C300B,也要掌握好了。然后就是C12VR这个蓝色的电子管麦克风,名气很大,价格也不算便宜,不过名气虽大,但是在国内似乎见到的不多。RODE,来自澳大利亚的牌子,国内比较普遍,比如那个NT2。但是用的人多了,骂的人也多了。结果一来导致几乎没有什么大棚愿意用。但是在国内, RODE的NT系列需要非常熟悉,我们的启蒙就靠它了!
Blue,也是来自澳大利亚的牌子,国内中音代理,推广过一段时间,可惜大家的认知度仍然很低。最出名的莫过于一个球形的麦克风,外形很养眼。这个牌子的麦克风很不错,可惜继承了Rode不好的血缘,还和Neumann一样贵,因此死得很惨就不例外了。
B&K,前不久改名成为了DPA,出名的奢侈品。4xxx系列的麦克风,都不便宜,而且20,30万的也大有货色,真是可怕。B&K是声学测量起家,因此其麦克风,自然也是相当厉害。如果说缺点的话,大概只有昂贵这一点了。
Schoeps,这个牌子的小震膜话筒声音非常不错,一定要注意。但是价钱也不是那么便宜。
铁三角:小日本来了,东西比较便宜,但是我看不出来有什么购买的必要。RODE比它好一些,加上是日本货,我看还是算了。
Brauner,这是小作坊的极品货,Brauner的麦克风为完全的手工制造,因此定购一个需要不少的时间(如图5)。而如果你看一下它的价格,你一定要有充分的思想准备。最便宜的也在5位数上,而最贵的,则是6位数了。Brauner的话筒音质非常出色,为很多录音师梦中的情人。如果你有足够的钱购买一对儿VMA,那么恭喜你,你已经Hi-end了。
除了上述厂家之外,还有很多小作坊出产极品麦克风,当然价格也很高。最近几年,国产话筒也异军突起,占领了不少低端市场,比如797,飞乐等话筒,品质都不错。
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