在录音领域，中国制造只是捐赠体角色

纯今 · 发表于 2025-1-14 10:40:50

请首先留意作者称为捐赠体上面的中文LOGO

我从事音频工作已久，同时也是个狂热的 DIY 爱好者。这意味着我最喜欢的项目都与音频相关。我坚信，一个 DIY 项目要想够酷，必须达成以下两种成果之一，才值得去做。要么做出市面上买不到的东西，要么自己制作出比市面上在售产品便宜得多的东西。这个项目就属于后者：打造一款价廉物美的大振膜电容式（LDC）麦克风。LDC 代表“Large Diaphragm Condenser”（大振膜电容式）。这个项目的零件成本约为 50 美元，但其性能可与价格高得多的麦克风相媲美。它本底噪声低，声音非常中性，并且能承受较大的声压级（SPL，Sound Pressure Levels）。

首先，简单了解一下麦克风的历史。

用于录音室和现场扩声的麦克风基本有三种类型：动圈麦克风、铝带麦克风和电容式麦克风。动圈麦克风就像一个反向的扬声器。一个小振膜与一个线圈相连，当声音撞击振膜时，线圈就会移动。线圈处于磁场中，移动时会产生一个微弱的电信号，然后你可以对其进行放大或录制，这个信号就代表了声音。铝带麦克风与之类似，只不过是将一条薄箔带（通常是铝箔）置于磁场中。声波使箔带在磁场中移动，从而产生电信号。在此处可了解更多：[麦克风相关内容](Microphones) 。

电容式麦克风起始于一个非常薄的膜片，膜片上溅射有金属，因此可以导电。膜片被拉伸并放置在非常靠近背板的位置，从而形成一个电容器。里克布施爷爷（Grandpa Ryckebusch）过去常把电容器叫做“condensers”，现在你知道了，我们其实应该称它们为电容式麦克风…… 当声波撞击振膜使其移动时，电容就会发生变化。如果电容器上有电荷，就会产生与声音相对应的电压变化。与上述另外两种麦克风设计一样，如果你对电压进行放大或录制，就能得到声音。电容式麦克风有两种类型。一些使用高电压（50 - 70 伏）来给电容式拾音头充电，另一些则使用所谓的驻极体拾音头。

驻极体（Electrostatic，静电的）本身带有永久电荷，在此处可了解更多：[驻极体相关内容](Electret) 。这对我们来说意味着，如果使用驻极体拾音头，就无需给它施加 50 - 60 伏的电压，这也就意味着电路更简单。电容式麦克风的优点之一是振膜可以做得很轻，更容易获得更平滑的频率响应。缺点是在从振膜获取信号时必须格外小心，不能引入噪声，这就涉及到电子电路部分了。

要从拾音头获取信号，你需要一个阻抗非常高的器件。电子管能满足这一要求，40 年前，电子管是实现这一功能的主要方式。先不讨论电子管与其他器件在声音质量方面的优劣，你得承认，在麦克风内部使用电子管，不利于实现简单化，也超出了一般 DIY 爱好者的技能范畴！电子管之后，场效应晶体管（FET）被发明出来。如今，大多数电容式麦克风都是基于此工作的。即使是非常廉价的麦克风拾音头，内部也会安装一个场效应晶体管。德国公司肖普斯（Schoeps），可以说是世界顶级麦克风制造商之一，很久以前就为电容式麦克风设计了一种电路，奠定了此类电路的基础。详情可查看肖普斯电路（Schoeps Circuit）。（如果你在谷歌上搜索“Schoeps circuit”，就能找到相关内容！）该电路由麦克风前置放大器的幻象电源供电。此电路的一部分用于产生稳定的高电压来给拾音头充电。在我们这个项目中，不需要这部分功能。DIY 爱好者群体将此电路简化为适用于驻极体拾音头的基本形式，这与最初的肖普斯电路几乎相同。斯科特·赫尔姆克（Scott Helmke）为他的“爱丽丝”（Alice）麦克风设计了该电路的一个版本。我使用的是相同的电路，但元件值稍有不同，并且使用了不同的场效应晶体管。我选择了 J305，它被几家高端制造商所采用。我在[此处]找到了它。你当然也可以使用斯科特的零件清单。他最新的清单是 2013 年的，这些零件在贸泽电子（Mouser）和得捷电子（Digikey）都能买到。我把电路搭建在一小块穿孔电路板上，它非常适合安装在麦克风内部。

下面来看看电路的工作原理，我们先看信号路径，再看电源部分：

1GΩ（没错，10 亿欧姆……）的电阻从拾音头获取信号。场效应晶体管和两个 2.43KΩ 的电阻组成一个分相器和阻抗转换器。两个 0.47μF 的电容将信号耦合到两个双极型晶体管。这两个是 PNP 型晶体管，被设置为射极跟随器。两个 100KΩ 的电阻为晶体管提供偏置。非常简单。如果你对这个 1GΩ 的电阻感到疑惑，它可是电容式麦克风的关键元件。它也是最昂贵的元件，在得捷电子，每个大约 2 美元。在电源方面，我们将麦克风连接到调音台或前置放大器的幻象电源上。这会给 XLR 接口的 2 号和 3 号引脚以及两个晶体管输入 48 伏电压。2015 年 10 月更新：我在 XLR 接口处添加了两个 22nF 的电容，并在晶体管输入端添加了两个 49Ω、精度 1% 的电阻，以抑制射频噪声。直到在“嘈杂”环境中使用不同的麦克风前置放大器时，我才意识到这一点。原理图已更新！6.8KΩ 的电阻和齐纳二极管将电压降至 12 伏。10μF 和 68μF 的电容以及 330Ω 的电阻对其进行滤波，为场效应晶体管电路提供稳定的电压。再次强调，非常简单且精妙。关键元件，也是我们尚未提及的元件，就是拾音头本身。我使用的是 JLI 电子公司的 TSB2555B 拾音头。它是一款传声（Transound）拾音头，正是它成就了这个项目。它售价 12.95 美元，振膜上使用的是镍而非金。据我所知，至少有一款商用麦克风 CAD e100s 也使用了这款拾音头。

现在拾音头和电子电路都已准备就绪，实际上你可以把它们安装在任何你想要的外壳里。我试过这种做法，也从中了解到了一些事情。由于拾音头和场效应晶体管电路的高阻抗，它们之间的电线就像天线一样，除非整个装置完全用金属或金属网屏蔽起来，否则会产生各种噪声，既有 60 赫兹的嗡嗡声，也有因射频泄漏而产生的白噪声。本质上，你需要把拾音头和电子电路放在一个法拉第笼内。

我发现了一个比自己制作更容易的方法。原来有几款中国制造的非常廉价的麦克风，它们实际上有很不错的金属外壳、还算像样的电子电路（与我们的电路非常相似……）以及一个小拾音头，价格大约 20 美元。它们是很好的“捐赠体”，我们正是要用它们的外壳。在 eBay 上搜索“BM700”和“BM800”麦克风就能找到。我花了大约 22 美元买到了我的。有趣的是，从图片中你可以看到，它上面并没有写 BM800。它是装在一个纸质邮寄袋里，带有泡沫外壳，但没有包装盒。好了，背景知识介绍完了，现在我们开始制作吧！

编辑：10 月 9 日：这里有一段用这些设备录制我孩子所在高中管弦乐队的音频：盖耶高中间奏曲管弦乐队（Guyer HS Intermezzo Orchestra）