科普 | 麦克风参数指南：阻抗和频率响应

麦克风功能说简单其实很简单，就是将声音转换为可以放大、记录或传输的电信号。但是，有许多不同的特性使麦克风的音质听起来各有不同。这些特性决定了麦克风适用于那些场合。在今天这篇文章中，我们将讨论麦克风的阻抗和频率响应。

阻抗01

麦克风的阻抗是非常重要的，因为它影响了它与音频链中下一个设备的连接方式，以及用长电缆进行远距离传输的能力。

那么什么是麦克风阻抗？

麦克风信号是交流电压。阻抗是音频信号电压的“交流电阻”，以欧姆（Ω）为测量单位。阻抗控制音频信号的流动。为了使麦克风信号以最佳方式传输，麦克风输出阻抗必须“匹配”或“桥接”前置放大器的输入阻抗，也就是我们通常说的负载阻抗。

两个重要阻抗

1、输出阻抗：麦克风在其输出连接上的固有阻抗。

2、负载阻抗：音频设备的输入阻抗（通常是麦克风前置放大器），它创建带有麦克风输出的电路。

01

输出阻抗

专业麦克风都是“低阻抗”的，阻抗在 50Ω - 600Ω的范围内。因为低阻抗麦克风可用于1000英尺（304米）或更长的电缆而不会损失音质。阻抗大于10,000Ω的高阻抗麦克风，电缆长度不能超过20英尺（6米），因为电缆较长的情况下声音会变钝或变暗。

图1：爱克创MK47电容麦克风，输出阻抗：＜200Ω；

图2：爱克创BC600+动圈麦克风，输出阻抗：250Ω。

大多数专业麦克风的输出阻抗在 150Ω-250Ω之间。

输出阻抗一般范围

低阻抗麦克风：<600Ω

中阻抗麦克风：600Ω – 10,000Ω

高阻抗麦克风：>10,000Ω

02

负载阻抗

麦克风的负载阻抗是信号链中跟随麦克风的音频设备的输入阻抗。通常，该设备是麦克风前置放大器，但也可以是滤波器、衰减器或其他音频设备。

图1：爱克创MA-3话筒放大器，负载阻抗：150Ω~15kΩ可调；

图2：爱克创MP73EQV2话筒放大器，负载阻抗：300Ω或1200Ω。

负载阻抗必须比输出阻抗大很多，这样才能使麦克风信号电路发挥最佳功能。推荐的负载阻抗应至少是输出阻抗的20倍（至少是10倍）。只要负载阻抗的数量级高于麦克风输出阻抗，麦克风信号就应该有效地从麦克风流向前置放大器。

频率响应 02

顾名思义，麦克风频率响应就是麦克风对频率的响应。更具体地说，是麦克风对声音频率的特定灵敏度，它详细说明了麦克风能够再现的声音/音频频率的相对输出电平。频率以赫兹 (Hz) 为单位，即周期/秒（声波在一秒钟内经历的周期数）。

X轴：频率响应范围

频率响应是决定麦克风声音特征的最重要因素。麦克风的频率响应由响应曲线表示。人耳可听范围在 20 到 20,000 Hz之间，因此很多麦克风的频率响应曲线也在 20-20,000 Hz范围内。

一般把声音频率分为高频、中频和低频三个频段。

• 低频：200Hz以下，为低频。50赫兹以下，是我们一般称为“极低频”的频段。

• 中频：200-6000Hz的中间频段，即为中频。

• 高频：6000Hz以上，一直延伸到大约20000Hz。

Y轴：所在频率的灵敏度

如果响应曲线比较平坦，则说明麦克风对所有频率范围同样敏感，准确地再现声源，与原始声音相比几乎没有变化。

如果响应曲线上下有波动，则说明麦克风对某些频率范围比较敏感，响应曲线有波峰和波谷。许多响应曲线有波动的麦克风对低频不太敏感，这会减少舞台上的噪音和隆隆声。而在中高频范围内有提升，通常在3,000 到6,000 Hz之间。这被称为临场提升，它增强了声音和乐器的清晰度或“冲击力”。

中高频略有提升的频率响应曲线

上图频率曲线解读

• 在40Hz时不是很敏感 (-12dB)。

• 从40Hz到略低于200Hz，灵敏度以每倍频程约6dB的速度上升。

• 灵敏度在 400Hz (2dB) 附近略有下降。

• 灵敏度从2kHz上升到大约6kHz，此时麦克风的灵敏度提高7dB。

• 超过6kHz，麦克风在灵敏度上具有非线性峰值和谷值，直到大约12 kHz。

• 从12kHz到15kHz（频率响应范围的上限）有一个急剧的高端滚降。

理想情况下，无论麦克风的频率响应是平坦的还是有波动的，曲线都应该是一条相对平滑的线。如果它有很多突然的波峰和波谷，说明声音听起来很不自然。

01

动圈麦克风的频率响应

适合底鼓的动圈麦克风频率响应曲线

上图曲线的波峰和波谷是比较广阔的。麦克风在4 kHz时出现波峰，并且对低端频率非常敏感（特别是在近距离时）。在4 kHz的峰值和10 kHz 之间也有一个非常尖锐的高端滚降。

02

铝带麦克风的频率响应

典型的高端铝带麦克风频率响应曲线

铝带麦克风因其自然的音质而备受推崇，柔和的高端衰减使它的声音接近于我们自然听到声音的方式。虽然上图的频率响应线不能说非常平坦，但其音质听起来非常自然，拾音准确。

03

电容麦克风的频率响应

电容麦克风频率响应曲线

从大约100 Hz到20,000 Hz，响应非常平坦，仅偏离±2 dB，并且在8,000 Hz附近的亮度范围内仅有轻微的提升，从200 Hz左右开始的温和的低端滚降。尽管图表并不完美，但这款麦克风已经可以被认为具有平坦的频率响应。

如何选择具有合适的频率响应的麦克风？

我们要了解几个方面

• 录制什么声源

• 录制的环境

• 录制的方式

让我们看一些例子：

01

适合配音的频率响应

理想的配音录制是在录音室中单独录制的，录音室里的其他杂音和反射相对比较少，而且我们能找到合适的地方放置麦克风。所以，在理想的录音环境中录制人声，我们最适合选择具有平坦频率响应的麦克风。

适合配音的全指向、心形、8字形频率响应图

轻微的低端滚降有助于消除信号中的噪声。6 kHz和 12 kHz之间 2-3 dB的灵敏度提升，为配音增添了一点亮点。

02

适合现场人声的频率响应

多数情况下，现场演唱会在相对嘈杂的舞台上进行，会有其他乐器、人群噪音、房间噪音等杂音，因此现场人声麦克风基本上采用心形指向，而且都放置在靠近歌手的位置，所以现场人声麦克风容易出现近讲效应，从而显著增强低音。综上，现场人声首选具有低端响应衰减的麦克风。

适合现场人声的频率响应图

低端滚降有效地滤除电源和舞台振动的低端隆隆声。从大约 100 Hz到 2,000 Hz的频率响应是平坦的，说明能够非常准确地捕捉大部分人声。3 kHz - 10 kHz的提升使人声表演的清晰度能够穿透混音。

03

适合军鼓的频率响应

架子鼓通常使用两个顶置麦克风、一个专用的底鼓麦克风和一个专用的军鼓麦克风进行拾音。军鼓通常在中低频范围内（100 Hz - 250 Hz）具有很强的基频。然而，军鼓通常在 3-6 kHz 的中上段有另一个峰值。

适合军鼓的频率响应图

低端滚降有助于过滤掉架子鼓中的其他鼓。中高频提升有助于突出小军鼓的节奏感和特性。高端衰减有助于过滤掉架子鼓镲片的声音。

04

适合钢琴的频率响应

钢琴是一种巨大的乐器，音域很广。平坦、扩展的频率响应是捕捉钢琴最真实声音的理想选择。录制环境通常在音乐厅，在这些大型混响室中，观众的噪音通常可以忽略不计，但麦克风会拾取声学空间周围的声音反射。因此，具有平坦频率响应的全向麦克风听起来最自然。

适合钢琴的平坦的频率响应

频率响应的平坦特性，使其能够捕捉钢琴真实声音和声学空间的混响。