當(dāng)你在選購一款錄音的專業(yè)麥克風(fēng)，你會考慮哪些問題？我想答案無非就是價格、聲音、質(zhì)量、配置，當(dāng)然還包括顏值。但你要說這中間最看中的是什么，大部分人脫口而出的還得是話筒的聲音。沒錯，麥克風(fēng)的聲音說的就是音質(zhì)。虛有其表的麥克風(fēng)用起來絕對是折磨，畢竟長得好看但唱出來難聽的麥克風(fēng)完全是本末倒置對吧。今天我們就來聊聊影響麥克風(fēng)音質(zhì)的振膜的故事。
第一支麥克風(fēng)的誕生
初中的物理教科書就教過我們，聲音是通過振動而產(chǎn)生的。然后再將聲音振動采集到的信號轉(zhuǎn)換為電信號（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)電話的通話質(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。
這種由兩個電觸頭構(gòu)成，中間由一層薄薄的碳層隔開，另一頭附在膜片上，然后利用膜片采集聲波振動的結(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)，包括動圈式、鋁帶式等）。在這個簡單的結(jié)構(gòu)中，振膜就是傳遞振動訊息的關(guān)鍵元件，也是整個電聲系統(tǒng)的入口。因此什么調(diào)音、增益、壓縮、動態(tài)之類的事情，首先還是得要振膜來提供最原始的信號。所以說，振膜的設(shè)計及質(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)家們的必爭之地。
貝爾實驗室的Edward C.Wente拿著他的電容話筒
而世界上首支電容麥克風(fēng)發(fā)明的時間則已經(jīng)來到了1916年。由Westen Electric（西電）E. C. Wente發(fā)明，這家公司的研發(fā)部門也就是大名鼎鼎的貝爾實驗室。
材料之爭
在產(chǎn)品的應(yīng)用過程中，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，對環(huán)境噪音也過于敏感，壽命短等諸多的缺點。在此之后，工程師們便嘗試著用各種不同的材料來制造振膜。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)且要有較長的使用壽命。顯然，在自然界中應(yīng)該是找不到這種看起來就不切實際的材料了。這些要求也確實給工程師們帶來了不小的挑戰(zhàn)。
第29屆美國總統(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)時的第29屆美國總統(tǒng)哈丁就職演說時采用的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
圖片來源美國佐治亞大學(xué)館藏
1942年，貝爾實驗室又成功開發(fā)出了640AA型號的電容麥克風(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、濕度等的波動對麥克風(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國家標(biāo)準(zhǔn)局等專業(yè)機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)測試工具。
很多年來，聲學(xué)大拿們便朝著這些目標(biāo)對電容麥克風(fēng)做出了諸多的改進(jìn)，這中間誕生了眾多的高分子類、紙漿類、復(fù)合類的薄膜材料，但為了使這些材料能夠?qū)щ娨员悴杉駝有盘�，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，美國杜邦（Dupont）在50年代開始制造一種叫Mylar的材料，也叫PET聚酯薄膜（聚對苯二甲酸乙二醇酯）。
這種PET材料在我們現(xiàn)在生活中仍然很常見，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，顯然，這種材料用來作為振動媒介再合適不過了，它也目前最常見的麥克風(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)出來的幾十年里并沒有得到大規(guī)模的普及。從性價比角度來說，PEN仍然無法與PET相競爭。比如，90年代時，PEN曾被用于制造高級相機(jī)的膠卷介質(zhì)和至今仍在使用的LTO規(guī)格的磁帶存儲技術(shù)。
值得高興的是，Austrian Audio奧世聲專業(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開發(fā)的新款OCC7小振膜拾音器，采用了源自奧地利的經(jīng)典小振膜外觀設(shè)計，融合了奧世聲自研的開放式聲學(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)計之初就定下的性能目標(biāo)，并可在各種使用環(huán)境中長期、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)在即將上市的多款奧地利制造的話筒中，包括OC707高性能手持人聲麥克風(fēng)以及CC8小振膜話筒。
正如Austrian Audio首席執(zhí)行官Martin Seild所說：
奧世聲專業(yè)音頻的設(shè)計、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，是對世界級產(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被不斷地打破。而Austrian Audio也將秉承著為全球音樂藝術(shù)家提供最好的音頻產(chǎn)品的初心。
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