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為什么有的樂手要求特定的麥克風

還真不是耍大牌~

很大程度上，音頻工程師的技術知識決定了音樂表演或演講活動中觀眾的聽覺體驗。他們往往根據過去的經驗和行業傳統：選擇麥克風并將其放置在特定位置，這個過程涉及哪些原理呢？
 

許多出色的表演者都嘗試過不同的麥克風，并仔細聽過表演現場的聲音，或者演出結束后仔細傾聽演奏錄音。之后他們會對特定的麥克風產生偏好：Frank Sinatra喜歡Shure Model 55; James Taylor喜歡用Earthworks SR40V; Joni Mitchell常用AKG C451（尤其用于錄音）; Rihanna則大愛Sennheiser MD 5235; Charlie Daniels的選擇則是Heil PR35。我們接下來就研究一下表演者選擇特定麥克風的原因。

如果表演者自己帶了專用麥克風，音頻師的工作會更容易一些。但在大多數情況下，配置麥克風是音頻師的工作。這需要深入了解麥克風特性，人體發聲過程以及麥克風和人聲相互作用的方式。
 

許多現場音頻師最初是從業余錄音棚開始的，這些經歷會讓他們認為麥克風的工作是準確地拾取聲源的聲音。但是對于演出現場而言，這是不太可能的。由于演奏環境與錄音環境非常不同，因此對麥克風的要求也極其不同。

鄰近效應

現場拾音通常需要使用定向麥克風，以避免來自主PA/監聽揚聲器的反饋嘯叫。 所有定向麥克風都受到鄰近效應的影響，即麥克風接近音源時產生低音增強。 圖1顯示了Electro-Voice PL80手持式麥克風在兩種不同工作距離下的頻率響應。

圖1：心型麥克風的鄰近效應

虛線表示，在1厘米的工作距離，低頻部分將有大約12 dB的低頻增強。 如果在“扁桃體位置”——擋風部件觸及嘴唇，低音增強將更加明顯。 在這個位置，麥克風的存在會干擾自然的發聲過程。 在制造商標示的大約6英寸的工作距離，PL-80的響應才是平坦的。
 

鄰近效應可以幫助歌手提高某部分比較弱的低音，還可以將它充當降噪使用。它對低于某段（例如1 kHz）的聲音不太敏感­——這樣，就會在反饋之前提供稍微大一些的增益。 只有當混音臺的EQ能夠將“鄰近效應”下的頻率響應返回到正常形狀時，才能以這種方式使用鄰近效果而不會產生過度的低音。如果歌手的工作距離處發生鄰近效應而無法通過調音臺上的均衡器準確補償，結果可能會使歌手聽起來像是感冒了！

即使在相同鄰近效應條件下使用時，不同的定向麥克風也具有不同的頻率響應。許多人聲麥克風具有內置的低音濾除以減少鄰近效應，但由此產生的“近距離”頻率響應雖然比圖1所示的更平坦，但麥克風與麥克風之間的差異仍然很大。麥克風低頻范圍內的聲音控制大部分取決于歌手，因為工作距離不受音頻師的控制。未經補償的鄰近效應產生的有害影響對于男性來說比女性的更為嚴重，因為通常男性的聲音范圍更多處于由鄰近效應提升的頻率中。
 
增強峰和消減谷

很多人在使用麥克風時不喜歡平坦的頻率響應，而是在高頻處做一個提升。這種提升被稱為增強峰，導致人們想到擁有刺耳高音的歌手是否需要“消減谷”！圖2中所示的響應具有大約15kHz的增強峰值。 這種設置可以幫助一些歌手和演講者，但也可能引起嚴重的反饋嘯叫。與鄰近效應一樣，不同麥克風增強峰的形狀區別很大。Frank Sinatra最喜歡的麥克風在6.5 kHz時具有8 dB的增強峰值，這在反饋控制方面帶來了相當大的挑戰。
 

圖2: 具有內置鄰近效應補償和增強峰的麥克風頻率響應

特別是對于無線話筒，最大聲壓級是麥克風的重要特性。“扁桃體位置”的麥克風暴露在150 dB SPL之下并不罕見。 即使是一些備受好評的無線發射器也無法在沒有削波的情況下掌控這樣的電平。

圖3顯示了AKG D1000E動圈麥克風的內部減震安裝（注意箭頭）。

圖3：內置減震安裝在高質量動圈話筒中

雖然這種特殊麥克風中的軟橡膠部件會受時間的影響，但在新的麥克風中，它們可以有效地降低操作噪音。一般來說，價格較低的麥克風 - 尤其是定向動圈麥克風 - 內部減震效果較差。

擋風膜或破音過濾器對于避免手持式人聲話筒中的“爆破音”至關重要。這些通常內置在專業級麥克風中，但也可以作為外部配件添加。呼吸爆破從嘴向前排出，位于水平線下方約10°-15°，因此通過仔細控制麥克風位置可以將爆破音最小化。 頭戴麥克風的一個優點是麥克風不處在呼吸爆破的直線上。

圖4：一個定向動圈麥克風的極性模式隨頻率的變化

如圖4所示，麥克風的方向性隨頻率而變化。 這意味著麥克風的頻率響應會隨著聲源偏離軸線而改變。

 圖5：Earthworks SR40V極性

對于特殊的超心形話筒，大多數變化發生在后瓣或8 kHz以上，這使得它很少用于手持式人聲使用。 圖5顯示了Earthworks SR40V超心形話筒的極性圖。 請注意，這些極性基本上保持不變，最高可達16 kHz。
 
作為聲源的聲音

我們都聽過有人唱歌或說話的聲音，可謂“像蜂蜜一樣光滑”，“豐富”，“飽滿”; 或相反，尖銳或刺耳。 這些聲音特性通過麥克風的頻率響應（軸上和軸外）得到補充或加劇。
 

圖6：尖銳聲講話者產生的頻率

圖6展示出了由一位女士產生的語音波形的FFT，其聲音被描述為“尖銳”。由于樣本長約5分鐘，因此它包含了她在講話時通常產生的大部分頻率，我們可以得出結論，她的聲音天生在300,600和2,000 Hz處有明顯的峰值。2,000-Hz峰值（實際上是雙峰值）是造成刺耳的原因。

圖7：尖銳聲講話者通過Peaky Microphone產生的頻率

圖7，同樣是這位女士的聲音，使用了平坦度明顯偏差的麥克風。結果是低頻峰值略有下降，中間峰值增加了2 dB，幾乎完全消除了2 kHz峰值。令人驚訝的是，麥克風不平坦的頻率響應不再突出她聲音中的尖銳。不過具有不同非平坦頻率響應的麥克風也可能加劇該問題。
 

通過Peaky Microphone講話的刺耳聲音的人聲源可能很復雜，特別是在近場。從鼻子輻射的聲音可以像點聲源一樣。 胸部聲音可以像平面聲源一樣。 這就是為什么當在歌手的近場中移動麥克風時，感知到的聲音和音色可能會發生很大變化。
 

點聲源距離每增加一倍電平就會下降6 dB， 線聲源電平下降3 dB，平面聲源根本不下降！ 在遠處（幾米遠），歌手最終會成為一個點聲源，但在特別近的距離，麥克風可能會接收到各種不同的聲源形式。

傳統上，聲樂教師將聲音根據身體某些發聲部分輻射范圍劃分為“胸部”，“喉部”和“頭部”。今天，我們更有可能聽到“胸部”，“頭部”和“混合”這些詞。 無論使用什么術語，胸部，喉部和頭部空腔的共振都會影響聲音的音色。 而麥克風與聲源輻射點的接近程度將影響歌手在演奏中的聲音。

圖8：在胸前拾取的男高音
 

圖9：在喉嚨處拾取的男高音

圖10：在嘴巴部位拾取的男高音

圖8,9和10示出了男高音歌唱者的記錄的FFT，其中麥克風分別位于距胸部，喉部和嘴部1cm處。 對于胸部和喉部位置唱出了相同的音樂線，但是嘴部位置的音樂線在音高上大約是第5度（大約50％），因此歌手可以產生頭音。

請注意，胸部位置的聲音在800 Hz以上有一個明顯的下降， 此外，喉部位置更加純凈，具有較低的非諧波相關音高振幅（FFT圖中的鋸齒較少）。令人驚訝的是，在喉部位置測量的低頻聲壓級比在胸部位置測量的更均勻。
 

這些結果清楚地表明，同一個歌手的聲音，麥克風所處的位置不同，我們得到的聲音也有所不同，一個指向性非常強的麥克風和一個沒有拾取胸音的頭戴麥克風也會產生不同的聲音。當我們將這些效果與距離和提升峰值效果結合起來時，我們可以很容易地理解為什么沒有一個麥克風聽起來對所有歌手都一樣好。

在錄音室中，人聲話筒不必非常靠近歌手，并且它可以放置在可以同時拾取胸部，喉部和頭部音調的位置，如圖11所示。 當然，這會產生更自然的聲音，不受在扁桃體位置使用手持式麥克風所帶來的壓迫式影響。 但是在現場拾音中，我們必須在反饋前盡力提升增益。

圖11：在“平衡”麥克風位置拾取的男高音

雖然我們一直專注于聲樂麥克風選擇帶來的的聲學效果，但是表演心理方面也可能對表演者的麥克風選擇至關重要。這些方面可能包括麥克風的“感覺”，重量和外觀，所有這些都會影響表演者在表演過程中的心態; 圖12顯示了專為Charlie Daniels制作的Heil P35人聲話筒，融合了對他而言非常重要的視覺主題以及卓越的聲學性能。

總之，一位精通各種麥克風特性的音響工程師，擁有各種型號的麥克風，配合歌手的聲音特征，可以大大提高歌手的表現。