背景、历史与原理

麦克风本质上是一种将声音在空气中产生的压力变化转换为可录制电信号的设备。它们总是会搭配某种信号调理前置放大器，但本文主要讨论麦克风物理器件本身。市面上的麦克风有多种不同类型，在简要回顾麦克风历史并探讨优秀麦克风应具备的特性后，我们将详细分析其中几种。

这款来自1916年，但你可能在最近使用的电话中就接触过碳粒麦克风。 麦克风在19世纪末的发展与电话的关系远比留声机密切，因为当时的录音设备完全是机械式的，没有电气组件。最早实用的电话麦克风是碳粒麦克风——一个装有碳粒的容器，通过机械方式与金属振膜耦合，构成一个由声波调制的粗糙可变电阻器。它们特别适用于电话线路的恒定直流电流，尽管其噪声过大不适合高保真音频，但直到近几十年仍用于电话中。我们今天使用的麦克风的祖先，则伴随着电子放大和录音技术的发展，在20世纪初出现。

心形指向麦克风的极性模式图。Nicoguaro，CC BY 4.0。 麦克风的任务是采集周围的声音并将其转换为电信号，这通常始于某种形式的轻质振膜，它会对周围的空气振动做出响应。其设计理念是振膜的质量应尽可能低，以使其物理特性对捕获的音频质量影响最小。这个振膜被其所需的支撑结构以及磁铁等其他组件所包围，而包围它的结构旨在最大限度地减少振动，并塑造其敏感的极性模式。

根据应用场景，存在多种不同模式的麦克风设计：从录制房间环境用的全指向型，到某些录音室环境中使用的双向8字形指向型，再到用于人声和演讲、具有心形（肾脏形状）指向模式的心形指向型，直至电影制作人使用的极强指向型麦克风。其中，心形指向模式最有可能像我的朋友为视频录制旁白那样，在日常应用中找到。

动态麦克风

动态麦克风将一线圈悬挂在磁场中的振膜上。振膜带动线圈运动，从而产生音频电压。振膜通常是聚酯薄膜（Mylar）等聚合物，通常通过边缘的褶皱部分悬挂——类似于你可能在扬声器锥盆边缘看到的结构。其输出阻抗取决于线圈的绕制方式，但通常在几百欧姆范围内。它们的输出电平较低，在毫伏级别，因此通常需要连接到某种前置放大器，这种前置放大器可能内置于调音台或类似设备中。图中展示的麦克风音头来自与声卡捆绑的廉价塑料外壳麦克风。你可以看到透明的塑料振膜以及线圈。磁铁是中心闪亮的金属物体。

电容麦克风

电容麦克风，顾名思义，是一种电容器，其中一个极板由振膜构成。该振膜通常是一面镀有金属的极薄聚合物薄膜。 声音振动会改变设备的电容，通过在麦克风两端维持恒定电荷，可以将此变化以电压形式提取出来。这通常通过几百伏的直流电压实现。由于电荷保持恒定而电容随声音变化，麦克风上的电压会以音频频率变化。电容麦克风具有高阻抗，因此总会配有相应的前置放大器和电源电路。

驻极体麦克风

驻极体麦克风是电容麦克风的一个特殊类别，其电荷来自驻极体材料——一种能保持永久电荷的材料。因此，它们无需高压电源来提供直流偏置，并且通常在音头内集成了一个需要低电压电源（如小电池）的FET前置放大器。其吸引力在于，驻极体音头的价格可以非常低廉，而且廉价的驻极体音头在其价位上具有令人惊讶的高品质。

那么，我该买哪一种？

所以，即使对麦克风有所了解，在浏览选项时你可能同样感到困惑。除了预算，你需要问自己的问题是：我想用它来做什么？以及我想把它插到什么设备上？我们来谈谈实际考量。

选择舒尔SM58（或稍逊色的仿制品）通常不会错得太离谱。Christopher Sessums，CC BY-SA 2.0。 麦克风有各种不同的物理外形，通常在市场的廉价端，是对更昂贵知名型号的风格模仿。针对内容创作者的麦克风通常配有内置桌面支架，但你可能更喜欢使用自己支架的灵活性。还有各种防喷罩和其他配件，其中一些似乎更侧重于外观而非实用性。

你需要问问自己需要什么样的指向模式。如果你要录制语音，答案是心形指向——它的定向模式能抑制背景噪音，并聚焦于你口中发出的声音。你可能还需要考虑坚固性：你会带着这个麦克风外出吗？如果使用环境严苛，舞台麦克风是更好的选择；而如果它很少离开你的电脑，桌面麦克风可能更合适。

在我写作之处面前就是我的麦克风。我带着它外出，所以我需要一个坚固的设备，而且我喜欢传统手持麦克风的外观。毫无疑问，标准的舞台人声动态麦克风是舒尔SM58，这是一款经受住时间考验的坚固且高性能设备。售价100英镑，超出了我的预算，所以我选择了一个来自另一家知名专业音频制造商的更便宜的麦克风，它显然采用了相同的设计理念。我把它连接到一个高品质的音乐人USB麦克风接口——一个集USB声卡和混音器于一体的设备。它很适合我，如果你收听过有我在的Hackaday播客，你应该已经听到过它的效果。

如果你不打算投资音频接口，你会寻找一个内置放大器和ADC的设备，可能还要求能直接插到USB上。这类产品数不胜数，质量也参差不齐。对于语音录制，心形指向模式是合理的，同时应选择自噪声低的放大器。如果放大器会拾取USB总线噪声，那就直接忽略它。

希望本文解答了我朋友以及读者您的问题。这并非装备高端录音室的入门指南，但如果你正在做这件事，很可能你已经对麦克风了解很多了。