當(dāng)你在選購(gòu)一款錄音的專(zhuān)業(yè)麥克風(fēng)，你會(huì)考慮哪些問(wèn)題？我想答案無(wú)非就是價(jià)格、聲音、質(zhì)量、配置，當(dāng)然還包括顏值。但你要說(shuō)這中間最看中的是什么，大部分人脫口而出的還得是話(huà)筒的聲音。沒(méi)錯(cuò)，麥克風(fēng)的聲音說(shuō)的就是音質(zhì)。虛有其表的麥克風(fēng)用起來(lái)絕對(duì)是折磨，畢竟長(zhǎng)得好看但唱出來(lái)難聽(tīng)的麥克風(fēng)完全是本末倒置對(duì)吧。今天我們就來(lái)聊聊影響麥克風(fēng)音質(zhì)的振膜的故事。
第一支麥克風(fēng)的誕生
初中的物理教科書(shū)就教過(guò)我們，聲音是通過(guò)振動(dòng)而產(chǎn)生的。然后再將聲音振動(dòng)采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（換能器），這就是傳聲器最基本的原理。最早的麥克風(fēng)原型出現(xiàn)在19世紀(jì)，包括大名鼎鼎的貝爾等一些當(dāng)時(shí)科學(xué)家們，正著力解決更好的拾音方法（主要用于改進(jìn)電話(huà)的通話(huà)質(zhì)量）。這其中尤以1876年埃米爾·貝林納發(fā)明的碳精電極麥克風(fēng)的性能最為出色。
這種由兩個(gè)電觸頭構(gòu)成，中間由一層薄薄的碳層隔開(kāi)，另一頭附在膜片上，然后利用膜片采集聲波振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，成為現(xiàn)代麥克風(fēng)的鼻祖。
現(xiàn)代的麥克風(fēng)中常見(jiàn)的電容式也同樣以此為基礎(chǔ)（當(dāng)然在麥克風(fēng)的發(fā)展史上，還誕生了其他的傳聲結(jié)構(gòu)，包括動(dòng)圈式、鋁帶式等）。在這個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)中，振膜就是傳遞振動(dòng)訊息的關(guān)鍵元件，也是整個(gè)電聲系統(tǒng)的入口。因此什么調(diào)音、增益、壓縮、動(dòng)態(tài)之類(lèi)的事情，首先還是得要振膜來(lái)提供最原始的信號(hào)。所以說(shuō)，振膜的設(shè)計(jì)及質(zhì)量是麥克風(fēng)聲音質(zhì)量的基礎(chǔ)。
正是振膜在聲學(xué)領(lǐng)域如此之高的重要性，使得這小小的方寸之間，成了工程師們和材料科學(xué)家們的必爭(zhēng)之地。
貝爾實(shí)驗(yàn)室的Edward C.Wente拿著他的電容話(huà)筒
而世界上首支電容麥克風(fēng)發(fā)明的時(shí)間則已經(jīng)來(lái)到了1916年。由Westen Electric（西電）E. C. Wente發(fā)明，這家公司的研發(fā)部門(mén)也就是大名鼎鼎的貝爾實(shí)驗(yàn)室。
材料之爭(zhēng)
在產(chǎn)品的應(yīng)用過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)由于電容式的振膜材料要求極薄，脆弱易變形，對(duì)環(huán)境噪音也過(guò)于敏感，壽命短等諸多的缺點(diǎn)。在此之后，工程師們便嘗試著用各種不同的材料來(lái)制造振膜。理想中的振膜材料應(yīng)當(dāng)是延展性能好，抗各種物理腐蝕性，比如氧化、濕氣、酸堿性等，具有極好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。不僅如此，這種材料要足夠的輕量化，還不能有雜質(zhì)且要有較長(zhǎng)的使用壽命。顯然，在自然界中應(yīng)該是找不到這種看起來(lái)就不切實(shí)際的材料了。這些要求也確實(shí)給工程師們帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。
第29屆美國(guó)總統(tǒng)哈丁和WD 387麥克風(fēng)
早期的麥克風(fēng)振膜材料相當(dāng)?shù)膹V泛。在1921年，當(dāng)時(shí)的第29屆美國(guó)總統(tǒng)哈丁就職演說(shuō)時(shí)采用的Westen Electric（西電）387型麥克風(fēng)上，使用的是0.0017英寸厚度的杜拉鋁（Duralumin）的振膜。
Westen Electric 640AA
圖片來(lái)源美國(guó)佐治亞大學(xué)館藏
1942年，貝爾實(shí)驗(yàn)室又成功開(kāi)發(fā)出了640AA型號(hào)的電容麥克風(fēng)。他們將拾音振膜材料從鋁合金改為更高強(qiáng)度、耐腐蝕的鋼。從而降低了因環(huán)境氣壓、溫度、濕度等的波動(dòng)對(duì)麥克風(fēng)產(chǎn)生的影響。這款產(chǎn)品優(yōu)異的性能和出色的可靠性使其一度成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局等專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)測(cè)試工具。
很多年來(lái)，聲學(xué)大拿們便朝著這些目標(biāo)對(duì)電容麥克風(fēng)做出了諸多的改進(jìn)，這中間誕生了眾多的高分子類(lèi)、紙漿類(lèi)、復(fù)合類(lèi)的薄膜材料，但為了使這些材料能夠?qū)щ娨员悴杉駝?dòng)信號(hào)，一些材料就不得不使用到了薄膜金屬化工藝。我們現(xiàn)在常見(jiàn)的麥克風(fēng)薄膜金屬化的主要方式是鍍金。
經(jīng)典的CK12拾音器
隨著材料科學(xué)的發(fā)展，美國(guó)杜邦（Dupont）在50年代開(kāi)始制造一種叫Mylar的材料，也叫PET聚酯薄膜（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）。
這種PET材料在我們現(xiàn)在生活中仍然很常見(jiàn)，它具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，能夠在零下70度到60度溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，也具有很好的抗沖擊力學(xué)性能。材料輕量化，具有良好的剛性，壽命長(zhǎng)，顯然，這種材料用來(lái)作為振動(dòng)媒介再合適不過(guò)了，它也目前最常見(jiàn)的麥克風(fēng)薄膜材料。
在1951年，奧地利的AKG制造出了CK12這款經(jīng)典的拾音器。早期的CK12振膜采用的是10微米的PVC材料，后期則改用了9微米度的聚酯薄膜。直到今天，采用這種振膜的C12麥克風(fēng)仍然是市場(chǎng)上最昂貴、最受歡迎的錄音麥克風(fēng)。
Austrian Audio CKR12 鍍金雙面大振膜
PEN振膜，你可能不知道的秘密
但材料科學(xué)的腳步并沒(méi)有止步于此，更強(qiáng)大的PEN材料也在70年代誕生了。PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）是由日本公司帝人公司開(kāi)發(fā)的聚酯材料新品種。在物理性能上較PET更勝一籌，尤其是對(duì)氣體和水的阻隔性能更好，材料本身幾乎不受潮濕環(huán)境的影響。
但由于生產(chǎn)成本的限制，在它被研發(fā)出來(lái)的幾十年里并沒(méi)有得到大規(guī)模的普及。從性?xún)r(jià)比角度來(lái)說(shuō)，PEN仍然無(wú)法與PET相競(jìng)爭(zhēng)。比如，90年代時(shí)，PEN曾被用于制造高級(jí)相機(jī)的膠卷介質(zhì)和至今仍在使用的LTO規(guī)格的磁帶存儲(chǔ)技術(shù)。
值得高興的是，Austrian Audio奧世聲專(zhuān)業(yè)音頻敢于突破傳統(tǒng)，首次在自家的產(chǎn)品中引入了PEN這種能讓麥克風(fēng)性能再上一層的新型材料。
由Austrian Audio開(kāi)發(fā)的新款OCC7小振膜拾音器，采用了源自?shī)W地利的經(jīng)典小振膜外觀(guān)設(shè)計(jì)，融合了奧世聲自研的開(kāi)放式聲學(xué)技術(shù)，其振膜正是采用了具有3μm（微米）超薄鍍金的PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）。也正是由于PEN的超穩(wěn)定特性，用它作為麥克風(fēng)振膜的材料，不僅讓麥克風(fēng)能夠始終保持設(shè)計(jì)之初就定下的性能目標(biāo)，并可在各種使用環(huán)境中長(zhǎng)期、穩(wěn)定的發(fā)揮。
Austrian Audio OCC7小振膜拾音器
該款OCC7小振膜拾音器將作為Austrian Audio麥克風(fēng)家族中的重要核心部件，出現(xiàn)在即將上市的多款?yuàn)W地利制造的話(huà)筒中，包括OC707高性能手持人聲麥克風(fēng)以及CC8小振膜話(huà)筒。
正如Austrian Audio首席執(zhí)行官M(fèi)artin Seild所說(shuō)：
奧世聲專(zhuān)業(yè)音頻的設(shè)計(jì)、制造中
使用了我們擁有的最高質(zhì)量材料和技術(shù)
而奧地利制造，是對(duì)世界級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量和可持續(xù)性的保證
電容麥克風(fēng)的進(jìn)化遠(yuǎn)沒(méi)有停止步伐，隨著科學(xué)理論的突破以及材料科學(xué)的發(fā)展，物理世界中的極限各種極限將會(huì)被不斷地打破。而Austrian Audio也將秉承著為全球音樂(lè)藝術(shù)家提供最好的音頻產(chǎn)品的初心。
2021-10-11 
2021-07-27 