咪高峰有何用?




咪高峰是一個能量轉換器材,它能感測到聲能(聲音),並將其轉換成等效的電能,經過放大後再傳送到揚聲器或耳筒中。優良的咪高峰傳感器,應該從收錄的聲音到揚聲器重播時,不會出現明顯的變化。

為什麼選擇咪高峰如此重要

在大部份音響系統和錄音應用上,都是由咪高峰的收音開始,如果咪高峰無法以低噪聲作清晰而準確的收錄聲音,即使是最好的電子設備和隨後的揚聲器也不會產生最佳的聲音。因此,在聲音表現中得到最大的回報,投資在良好咪高峰上是非常重要。

咪高峰的工作原理

雖然有許多方法可以將聲音轉換為電流訊號,但我們將集中在兩個主流的收音方式:動圈式收音和電容式收音。這些都是在錄音室、廣播、影視製作及在現場舞台演出方面,最常見到的咪高峰類型。

動圈式咪高峰

將咪高峰與揚聲器進行比較,可以有助於了解其操作方式。動圈式咪高峰在結構上都相似於常規的揚聲器,兩者都具備在頂點附近連接着帶有音圈(以長銅線繞成的線圈)的震膜,而兩者都在把線圈設置於磁力系統的間隙中,區別只在於如何使用它們。
使用揚聲器時,來自放大器的電流會通過線圈。由於流過線圈的電流能產生磁場,並與揚聲器中磁體的磁場產生相互作用,迫使線圈和附接的震膜來回移動,推動空氣而產生聲音。


圖1 - 動圈式咪高峰元件

動圈式咪高峰的操作與揚聲器剛好反向。當聲音推動空氣壓向震膜作來回移動時,這移動會帶動線圈運動,這運動導致在磁體間的磁力線被切割而產生電流,從而獲得能量。事實上,許多舊式的內部通訊系統都是使用小型揚聲器同時作為揚聲單元和咪高峰使用,只需將相同的傳感器從放大器的一端切換到另一端即可,雖然一個揚聲器不能製造出一個優質的咪高峰,但它卻是有足夠的應用能力。
動圈式咪高峰素以耐用性和可靠性見稱,其無需電池或外部電源,卻能有平滑、延長的音頻響應,亦可以在特殊應用上能有“定制”的響應,而且輸出電平足夠,可以直接連接到大多數的咪高峰輸入端工作,並具有優秀的訊噪比,一般很少或不需要定期維護,也能夠保持優秀的性能。

電容式咪高峰

電容式咪高峰是使用輕量震膜和一個固定式充電板作電容器的相對電極側板。聲音壓在該輕薄的聚合物震膜上使其移動。這種運動改變電路上的電容值,從而產生變化的電流輸出。(在許多方面,電容式咪高峰與靜電式高音揚聲器的原理相同,但規模更小而工作方式相反)。


圖2 - 電容式咪高峰元件

電容式咪高峰會較為優越,因其能有非常均勻的頻率響應和高清晰度的瞬態響應。輕量的膜片不但能擴展更高頻的響應,而且在設計上還確保卓越的低頻收音,以產生更自然而清晰的聲音,並具有優秀的透明度和聲音細節。
目前有兩種電容式咪高峰的基本類型,一種是充電式電容咪高峰,使用外部電源來提供電容體所需的極化電壓,這些外部極化的咪高峰主要用於專業演播室或其他需要極高音質的應用。而近代發展的是駐極體電容咪高峰(圖2),這種類型在生產過程中,需要在膜片或背板上施加極化電壓,並且能在咪高峰的壽命期間保持該電荷。最好的駐極體電容咪高峰,能夠具有非常高的音質,可廣泛用於廣播、錄音和現場演出。
由於電容式咪高峰的震膜部分十分輕量,比較起動圈咪高峰,在手持摩擦聲或機械噪聲方面相對為低。對於在所有駐極體電容器的設計上,Audio-Technica選擇將極化電壓或固定電荷施加到背板而不是震膜中,通過這做法,可以使用更薄的材料來製作震膜,提供超越常規設計的駐極體收音元件,而且有相當大的性能優化。(許多Audio-Technica的咪高峰振膜僅為2µm厚!)
電容式咪高峰另外具有兩項設計優點,成為許多在實際應用上的理想(或唯一的)選擇:它們的重量遠小於動圈元件,而且體積也小得多。這些特性使電容式咪高峰成為所有超指向性“獵槍式”咪高峰、領帶夾式和微型咪高峰的合適選擇。

電容式咪高峰的幻象電源

雖然駐極體電容咪高峰不需要電源來提供極化電壓,但是咪高峰內部的FET阻抗匹配電路還是需要一些供電來操作。這可以由內部的小型低電壓電池或外部的幻象電源提供。
幻象供電方式是一種通過連接咪高峰的屏蔽雙導線電纜,除了承載來自咪高峰的音頻外,同時將直流電壓傳送到咪高峰的技術。幻象電源可以由連接咪高峰的混音器,或在咪高峰和混音器之間的線路中,插入外部電源組件來提供。標準的幻象電源供電,電源和咪高峰之間的線路必須是平衡連接及接有地線,並且通過濾波器或變壓器設備,在不間斷的直流電源中截取音頻訊號。幻象電源還需要在電源到咪高峰有良好的地線連接(XLR型連接器中的引腳1)。電源為兩個訊號導線同樣提供的正極直流電壓,並使用屏蔽作為負極的回路。平衡輸出的動圈式咪高峰,因為屏蔽與訊號引線之間沒有連接,所以沒有直流電壓的電路,故不會受幻象電源的影響。雖然大多數鋁帶式咪高峰禁止使用幻象電源,但Audio-Technica的鋁帶式咪高峰卻需要幻象電源才能工作。
幻像電源可適應各種輸出電壓,範圍從低至9V至48V,這電源可經由交流電源或由內部電池操作的設計中提供。