了解话筒（麦克风）的历史

sawstudio · 发表于 2005-1-31

麦克风的历史并不久远，不过100多年的时间，它是第二次工业革命中一个较为主要的技术成果。19世纪末，贝尔（Alexander GrahamBell）等科学家致力于找到更好的拾取声音的办法，以便用于对他的最新发明——电话进行改造。探索中发明了液体麦克风和碳粒麦克风，其效果：声音只能简单被辨识，根本无法谈及音质。
1876年，埃米尔·贝林纳发明了碳精电极麦克风是首批研制并且迄今为止最实用的麦克风之一。这个比亚历山大·格雷厄姆·贝尔发明的液基麦克更为实用。其设计打动了贝尔，贝尔最后用5万美元(相当于现在的110万美元)从贝林纳手里买下了这项专利，将碳精电极麦克风用在他的电话原型上。

贝林纳的碳精电极麦克风模型

随后几年，早期的话筒就以比较成熟的形式出现了。一种通过电阻转换声电的话筒，声电转换主要是指机械振动所发出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。早期话筒的声电转换纽带是电阻。

二十世纪，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。

1949年，威尼伯斯特实验室研制出MD4型麦克风，它能够在吵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麦克风。
1961年，森海塞尔推出了RF射频电容式话筒，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。
1967年，森海塞尔在消费者电子产品博览会上展出了第一款专门为音乐家设计制造的麦克风。
1978年森海塞尔又推出心型动圈式舞台麦克风，人送绰号“潜能”。随后推出了超心型麦克风，“音棚之声”则是专门为演播厅设计开发的产品。这款效果和对噼啪声的敏感度都被降到最低。其另外一个品质特点是：由于采取了更加复杂的弹簧悬吊系统，麦克风的操作噪声也大大减弱。

20世纪80年代末出现第一个数字话筒（Ariel的数字话筒），它使用一个常规话筒头和一个16 bit的A/D转换，提供CD品质。商业上未取得成功。
1995年末，Beyerdynamic开始研究数字演播室话筒。开始话筒头使用心形的MC834，20 bit的模数转换（用CrystalCS5390芯片），一个7针XLR接口提供双5V电源，字时钟同步信号，输出标准的AES3音频数据流。模／数转换器的动态范围比该话筒头的动态范围还要窄。
1996年初，第一个样品MCD100完成了，在这个话筒上使用了StageTec的“真实匹配技术(true match)，它的动态范围提高到115 dB(A计权，RMS)，但是还远远没有达到话筒头的极限，非常大的声压会使它的模／数转换器过载。因此他们加上一个通过调整幻象供电方式控制的预衰减器。它使用非标准的接口提供6～12V的幻象供电(150 mA)，字时钟同步，输出AES音频数据流。MCD100是第一个市场上出现的数字演播室话筒，同时在商业上取得了相当大的成功。

第一个大量应用数字话筒技术的场合是在1999年，柏林的德国国民议会大楼，会场采用了最新的数字话筒技术。参会代表发言的话筒是特别开发的，使用了一个简单的模／数转换芯片(CrystalCS5360)，动态范围大于100 dB(A计权，RMS)，内置的模拟预放大器不带增益调节。演讲使用的是平面心形指向话筒KEM970，它使用StageTec的真实匹配技术模／数转换器，动态范围大约是115 dB(A计权，RMS)(见图3)。

从此，数字话筒开始进入规模研制和市场化时代，至今已经有了一些新技术和新设计的尝试和应用。
按换能原理为：电动式（动圈式、铝带式），电容麦克风式（直流极化式）、压电式（晶体式、陶瓷式）、以及电磁式、碳粒式、半导体式等。　
按声场作用力分为：压强式、压差式、组合式、线列式等。　　
按电信号的传输方式分为：有线、无线。　　
按用途分为：测量话筒、人声话筒、乐器话筒、录音话筒等。　
按指向性分为：心型、锐心型、超心型、双向（8字型）、无指向（全向型）。　
此外还有驻极体和最近新兴的硅微传声器、液体传声器和激光传声器。　
动圈传声器音质较好，但体积庞大。　　
驻极体传声器体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。　
硅微麦克风基于CMOS MEMS技术，体积更小。其一致性将比驻极体电容器麦克风的一致性好4倍以上，所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用，其中，匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低噪声。　
激光传声器在窃听中使用。

话放1911 · 发表于 2005-1-31

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音频应用 · 发表于 2005-2-2

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