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百年话筒大家族 谈话筒的发展历程(图)

2010/8/30/10:52来源:中国文化报

    话筒是第二次工业革命中一个较为主要的技术成果,它的历史并不久远,不过100多年的时间。

    19世纪末,亚历山大·贝尔等科学家致力于寻找拾取声音的办法,以用于改进新发明的电话。他们发明了液体话筒和碳粒话筒,这些话筒的声音只能被简单辨识。

谈话筒的百年历程

谈话筒的百年历程

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    然而,没过几年,早期的话筒就以比较成熟的形式出现了,这是一种通过电阻转换声电的话筒。提及这种话筒,涉及声电转换的概念。简单来说,声电转换主要是指将话筒振动膜所收集的声信号转换为音频电流信号,最后又还原为声信号的一个系统。整个过程可以概括为“换能—放大—还原”3个环节,这个原理沿用至今。

    进入20世纪,话筒技术的更新体现在声电转换介质上,包括电感、电容、铝带、动圈等话筒,以及当前广泛使用的电容话筒和驻极体话筒。这种声电转换有很多不同方式,人们往往按照话筒的不同工作原理对其进行分类。

    其中,动圈话筒的特点是结构简单、价格低廉,这一类话筒比较坚固,因而有较长的寿命,被广泛地应用到了各种大众录音场合。但是它也有灵敏度低、频率响应不够宽等缺点,所以很难用动圈话筒录制一些频率宽、动态大、泛音成分多的声源,如管弦乐队合奏。电容话筒的灵敏度高很多,频响也够宽,可以满足绝大多数专业录音的需要,但它的缺点也十分明显,那就是对环境噪声过于敏感、振膜脆弱、寿命短,不适合室外录音。最常用的驻极体话筒声电转换的关键是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片,在其中一面“蒸发”上一层纯金薄膜,然后再经过高压电场驻极后,两面分别驻有异性电荷。这样,蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体膜片遇到声波振动时,引起电容两端的电场发生变化,从而产生了随声波变化而变化的交变电压。驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点,广泛应用于录音机及无线话筒中。

    引领革新的森海塞尔

    在相似的工作原理之下,竞争依赖的是制作工艺与产品概念。话筒业界翘楚德国森海塞尔公司的产品发展史一定程度上代表着话筒产品概念的沿革。

    20世纪40年代,所有的生产企业在制造话筒时都有一个共同的目标:即尽可能使话筒对声音更加敏感,令来自任何方向的音源能量均能够被拾取。1949年,威尼伯斯特实验室(森海塞尔的前身)研制出MD4型话筒,它能够在嘈杂环境中有效抑制声音回授,降低背景噪音。这就是世界上第一款抑制反馈的降噪型话筒,大大提升了录音质量。

    1961年,德国汉诺威工业博览会上,森海塞尔推出了MK102型和MK103型话筒。这两款话筒诠释了一个全新的话筒制造理念,即采用小而薄的振动膜,具有体积小、重量轻的特点,同时能够保证出色的音质。另外,这种话筒对气候的影响具有很强的抗干扰性能,非常适用于一些全新的领域,例如探险队日夜在室外作业,面对温差极大的、气候恶劣的户外条件,该话筒表现出众。

    1963年研制出的第一款颈挂便携式话筒MD212,挂在胸前的设计是对工程开发人员不小的挑战。人口发出的声波是向前的,以往产品无法将这些声音很好地拾取,而且胸腔产生的共鸣容易扰乱声音。工程师们最终克服了这一技术难题,并通过采用双壳结构来避免衣服发出的结构性噪声,控制振膜的内壳用弹簧悬吊在外壳里面。

    两年后,他们推出的改进型号MD214,成为了有史以来最成功的颈挂式话筒。这种麦克风使用了无线技术,使用一个发射器将电磁信号发射到处理装置。几乎没有一个明星不喜欢用MD214,他们不必手举话筒就可以在舞台上自由走动。

    在此技术基础上,1967年的汉诺威博览会上,第一只专业级别的微型话筒MK12又惊世亮相,被媒体比作是一只小巧玲珑的领带夹。

    1978年,音质无懈可击的森海塞尔的MKH816超心型强指向性麦克风荣获美国录音学会授奖,此款麦克风在之后的10年里一直畅销不衰。至此,话筒的技术与形态已经完全成熟,而德国代表了声音录入领域的最高水平。

    “二战”中的一款经典话筒

    话筒界另一名宿是德国的纽曼,这个名字已在专业音频领域响亮了79年,仍保持其声誉,代表了业界的经典。1923年,一位年轻德国工程师乔治·纽曼制成了高质量碳素话筒,从此开始了他研制话筒的光辉历史。在1928年,纽曼正式研制成功了红极一时的纽曼瓶状话筒,这个设计传统在U67、U87和U89等产品中延续。

    像春晚这类高规格声音采集中,通常都用纽曼话筒进行录制。纽曼旗下一款型号为M7的话筒也曾在蔡琴演唱会中使用,给人们留下了深刻的印象。这款话筒还有一段奇妙故事:纽曼M7曾是二战时期纳粹德国广播员“呵呵勋爵”的御用产品。他是原名为威廉·乔伊斯的德国对英广播员,早年生活在英国,还颇有些爱国者的名声。后来,乔伊斯成了立场极端的法西斯分子。1938年他申请英国护照,谎称自己出生在爱尔兰。次年8月,英德战事爆发前几日,乔伊斯将护照延期1年之后去了德国。到德国后,他效命于戈培尔,成为德国对英广播的首席广播员,并于1940年9月加入德国籍。乔伊斯一口地道的伦敦上流社会口音,吸引了不少英国人,后来还有不少人回忆起他“雄浑的声音仿佛回响在教堂上方”的那种“令人难忘的魅力”。参照1939年底的调查结果,居然有近30%的英国人定期收听他的节目。然而,对他的广播内容,几乎所有的听众采取的都是“吞掉糖衣、吐出炮弹”的方式。他的节目“成了战争第一年英国人的消遣,赖以度过漫长难耐的严冬”。乔伊斯说话老要清嗓子,因此得了“呵呵勋爵”的绰号。1945年,纳粹无条件投降,他被捕后因保有英国国籍而以叛国罪起诉。命运不同的是,纽曼M7话筒成为了永恒经典。

    其实,即使是最时髦、最先进的数字电子系统也仍在使用具有50年历史的驻极体技术。不过,下一代技术的最佳选择可能是微机电系统(MEMS),虽然迄今为止模拟MEMS话筒都一直主要限于助听器这个单一市场,但随着利用标准芯片处理技术实现的全数字MEMS话筒上市,眼下的一切也许都将为之改观。

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