話筒，又稱為“拾音器”，英文叫做Microphone，因此在中文里也有不少人將它直接音譯為“麥克風(fēng)”。它是一種將聲音能量轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換工具，在傳統(tǒng)錄音和音頻工業(yè)剛起步的時候，話筒就占據(jù)重要地位，其在實際應(yīng)用中處于錄音信號鏈的最前端，拾取的微弱信號在音頻制作中往往需要經(jīng)過多級設(shè)備層層放大和處理，它的品質(zhì)優(yōu)劣在很大程度上就決定了節(jié)目后期制作的靈活性和最終成品的質(zhì)量。縱觀一百多年的世界錄音發(fā)展史，話筒的設(shè)計和制造雖經(jīng)過多次技術(shù)進步和工藝革新，人們對于藝術(shù)的思考和審美也經(jīng)過了多個不同時代的演變發(fā)展，但其基本原理和最終應(yīng)用目的并未產(chǎn)生翻天覆地的變化——錄音師們經(jīng)過對話筒的仔細挑選、搭配以及靈活的擺位和指向性運用，盡可能達到高保真、清晰和還原的聲音質(zhì)量。
在模擬錄音時代，每個設(shè)備都對應(yīng)著某個具體的功能：話筒、話放是用來錄音的，音箱、耳機是用來監(jiān)聽的，均衡器、壓縮器是用來處理聲音的……但在當下數(shù)字時代，整個行業(yè)正在默默發(fā)生著一些天翻地覆的變化與革新，我們漸漸能看到在錄音設(shè)備上各種各樣的創(chuàng)新與嘗試——加入數(shù)字技術(shù)的音頻設(shè)備層出不窮，全能型錄音設(shè)備和工作站百花齊放。得益于數(shù)碼科技的發(fā)展，設(shè)備的體積越來越小，集成性卻越來越強！由于錄音工作對于話筒的依賴性極高，在行業(yè)里我們會經(jīng)常看到這樣的現(xiàn)象：不少有經(jīng)驗的錄音師非常熱衷于收藏“古董”話筒，因其“經(jīng)典、復(fù)古、懷舊”的聲音質(zhì)感和音色特點在許多當代的話筒中已難以尋覓。但同時也催生了許多令人頭疼的問題：由于技術(shù)革新和時代發(fā)展，幾十年前的生產(chǎn)工藝早已更新?lián)Q代多次，當時的元器件現(xiàn)在也鮮有廠家生產(chǎn)和提供，造成了“古董”話筒在使用和保養(yǎng)上的巨大難題，對于工程師們的時間、精力以及成本消耗也是非常巨大的。因此，自21世紀初開始，許多業(yè)內(nèi)專業(yè)音頻廠商開始在話筒的設(shè)計和制造上尋求新的機遇和突破，“虛擬”話筒技術(shù)應(yīng)運而生！
如圖1-圖2：從傳統(tǒng)話筒這種長圓柱形的較為統(tǒng)一的造型風(fēng)格出發(fā)，開發(fā)者們發(fā)現(xiàn)，實際其內(nèi)部具有非常廣闊的剩余空間可供利用，為下一代的“虛擬”話筒革命奠定了基礎(chǔ)。
實際上，將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于話筒聲音的采集和改善，并非近幾年才產(chǎn)生。印象較為深刻的有ANTARES MIC MODEFX 十幾年前就發(fā)布并不斷更新到現(xiàn)在的一款產(chǎn)品。它是應(yīng)用于節(jié)目后期制作中，將原始型號話筒采集到的聲音信息進行后期處理，通過在插件內(nèi)輸入原始采集用型號和輸出仿真型號來模擬成其他型號的話筒，并帶來相應(yīng)聲音特性的一種頗為神奇的處理插件。以下是使用這款處理插件對它話筒模型庫內(nèi)挑選出的5只經(jīng)典的錄音話筒（NEUMANNM149，NEUMANN U87，AKG 414EB，SHURE SM57，COLES 4038）進行了專門的采樣和模仿比對實驗。
如圖3-圖4：比對實驗中所拍攝，5只常見的經(jīng)典話筒放在距離聲源較平均的位置進行樣本片段采集。
將5只話筒同時對聲源進行片段采樣，并匹配它們的增益電平，以得到相近的響度。后期將MIC MOD EFX插件分別放在5只話筒上，不斷切換對比試聽模仿后的聲音與真實硬件話筒聲音的區(qū)別。
實驗結(jié)論：在MIC MOD EFX技術(shù)中，設(shè)計者主要匹配了不同話筒之間的頻率響應(yīng)曲線，并沒有感受到對話筒的其它關(guān)鍵特性包括諧波失真、底噪、不同尺寸震膜本身的特點等等進行完全的模仿。這種頻響匹配的方法在當今的數(shù)字音頻領(lǐng)域里相當常見，也有不少廠家在開發(fā)這樣的功能便于音頻節(jié)目的后期制作使用。而問題就在于頻率響應(yīng)參數(shù)不能完全代表一個音頻設(shè)備的全部，單純模仿頻率響應(yīng)可以在聽感上達到一定程度的相似性，但細節(jié)上會相差甚遠。在主觀聆聽過程中發(fā)現(xiàn)，這樣的模仿方式對于不同換能原理（電容式和電動式）的話筒之間的匹配，無法達到相似的結(jié)果。
近幾年興起的另一類“虛擬”建模話筒，恰好彌補了這個缺陷，并在技術(shù)上擁有更多的優(yōu)勢，實際應(yīng)用中的體驗也得到了長足的進步。它利用當下最熱門的數(shù)字音頻技術(shù)，給各種不同型號的“古董”話筒建立完善的物理模型庫，這些物理模型包含了極其完整的話筒特性（頻率和瞬態(tài)響應(yīng)曲線、震膜特點、軸向響應(yīng)和離軸效應(yīng)、底噪、諧波失真、動態(tài)范圍等等），并利用DSP數(shù)字信號處理技術(shù)在軟件端進行還原和模仿，最終得到與原始經(jīng)典話筒極其相近的聲音特點。一套完整的“虛擬”建模話筒包含以下幾個重要部件：
1.一只頻響超級平直的電容話筒——與聲學(xué)測試話筒功能類似，它無需帶來任何聲音上的渲染，只需配合廠家設(shè)計的“虛擬”話筒系統(tǒng)技術(shù)指標即可。
2.一臺超級低染色的話筒放大器——純凈的話筒配合純凈的話放，得到極為純凈而無個性的原始聲，有利于“虛擬”話筒插件后期進行完美的模仿處理。
3.一套可以模仿話筒與話放的插件——需支持各類主流音頻工作站插件格式：AAX/AU/VST等等，甚至可以支持某些專注于低延遲實時信號處理的音頻接口（聲卡）和效果處理卡（多核心服務(wù)器）。
如圖6-圖7：典型的“虛擬”話筒套裝，理論上具有無窮無盡的可擴展性，在軟件端可以模仿無數(shù)種不同型號的經(jīng)典“古董”話筒。
“虛擬”話筒的生產(chǎn)制造商一般會在產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)就搭配好話筒、話筒放大器部分和控制插件，也有些制造商會強強聯(lián)手進行聯(lián)合生產(chǎn)研發(fā)。讓我們來看看“虛擬”話筒的一些技術(shù)細節(jié)和實際應(yīng)用。
如圖8-圖9：典型的“虛擬”話筒都會設(shè)計成雙震膜結(jié)構(gòu)，因為要實現(xiàn)多種指向性的自由切換應(yīng)用，必須使用兩只同樣的震膜。因此，“虛擬”話筒與典型的大振膜話筒外觀非常相似，但實際應(yīng)用中卻擁有許多傳統(tǒng)大震膜無法企及的優(yōu)勢。
如圖10：由于“虛擬”話筒的雙震膜設(shè)計，在輸出時需要用到一對立體聲，同時輸出2路音頻信號，以配合話筒建模插件在后期搭配出各種不同的指向性。典型的“虛擬”話筒使用平衡5芯卡儂母頭來連接話筒端，另一端則分成2路傳統(tǒng)卡儂公頭來作為連接話放的端口，這時需要同時連接立體聲話放的2個通道一起使用，并且廠家建議使用原廠搭配的話放進行錄制，或是使用步進式、數(shù)控模擬式話放，以精確匹配2個震膜輸出信號的電平值。
如圖11：典型的“虛擬”話筒搭配的雙通道超純凈話筒放大器，擁有超低的聲音染色和超平直的頻率響應(yīng)，以及優(yōu)秀的底噪和失真特性。
如圖12：典型“虛擬”話筒在錄音棚里的連接路由示例。由話筒出來的音頻信號進入雙通道的原廠話放或聲卡，再經(jīng)由聲卡傳輸?shù)诫娔X里的數(shù)字音頻工作站，通過建模話筒插件進行相應(yīng)的處理，得到目標話筒的音色。
如圖13：基于物理建模原理的“虛擬”話筒插件，其核心是基于可編程的FPGA建模引擎，通過電腦的CPU或是帶DSP芯片的音頻接口進行實時運算而得出相應(yīng)的聲音結(jié)果。
因此，在“虛擬”話筒的世界觀里，話筒拾取到的聲音并不需要以“好聽、悅耳”為目的，而話筒、話放的存在更多的是以一個盡可能拾取原始、平直、低噪聲、無音染信號為目標，并將后期所有的經(jīng)典話筒模仿工作全都交給DSP數(shù)字運算去解決。
如圖14、15、16：典型“虛擬”話筒系統(tǒng)搭配的建模話筒插件界面。從中能看到不僅有多種多樣的經(jīng)典話筒類型選擇，還可以將前后兩只震膜模仿成不一樣的話筒來混合搭配使用。除了提供傳統(tǒng)話筒上的低切功能，插件甚至還可以在后期制作中自由調(diào)整話筒的指向性特點，從常見的全指向、心形指向、八字形指向，到介于它們中間的超心形、寬心形指向等等，以及自由調(diào)節(jié)近講效應(yīng)大小，話筒方位角等等參數(shù)。這樣靈活而強大的特性，在傳統(tǒng)的聲音制作中是幾乎不可想象的！
如圖17、18、19：典型“虛擬”話筒的建模插件中提供的一些經(jīng)典話筒列表。能從中看到除了“虛擬”話筒本身外，幾乎囊括了所有經(jīng)典的錄音室話筒，包括U47、U67、U87、C800、M49、M50、4038、C12、121、414等等史上最經(jīng)典、也是無數(shù)經(jīng)典唱片中所使用過的頂級“古董”話筒。
如圖20、21、22：典型的“虛擬”話筒廠商官方給出的一些使用范例圖。從中能看到“虛擬”話筒在實際操作中的靈活性是相當大的。我們可以運用傳統(tǒng)的方式來進行錄音，也可以靈活使用立體聲的方式去進行使用的錄制和采集。這些全都得益于單只話筒內(nèi)的雙震膜、雙輸出設(shè)計，將傳統(tǒng)錄音行業(yè)里無法想象的事情變成了可能！
總的來說，“虛擬”話筒在當今數(shù)字錄音時代的優(yōu)勢是顯而易見的。它的出現(xiàn)讓我們在節(jié)目制作中擁有以下強大的優(yōu)勢：
·使用我們夢寐以求的經(jīng)典話筒進行錄音創(chuàng)作。
·后期靈活自由的切換話筒型號、類型、指向性、以及自由控制話筒的每個細節(jié)聲音特性（瞬態(tài)響應(yīng)、諧波失真、頻率響應(yīng)、近講效應(yīng)等等），而不必在前期錄音時就煞費苦心的考慮這些問題，也彌補了因前期話筒選擇不合適而造成的種種遺憾。
·在錄制人聲演唱的時候，可以盡量減少為歌手挑選話筒的時間，同時也減少了歌手多次試唱帶來的疲勞，節(jié)省寶貴時間，提高工作效率。
·建模話筒插件擁有離軸響應(yīng)修復(fù)功能，有助于我們在后期制作中減少不必要的串音和房間聲染色。
·使用1只話筒，就可以輕松錄制立體聲。
·彌補了傳統(tǒng)經(jīng)典話筒的高成本維修、保養(yǎng)等維護難題，也完美解決了由模擬硬件隨著時間、空間和電壓、溫度濕度等條件變化而造成的聲音不一致問題。
當下，傳統(tǒng)錄音棚里的大多數(shù)經(jīng)典硬件都可以使用數(shù)字技術(shù)在數(shù)字音頻工作站中重現(xiàn)出來，供我們靈活使用。幾乎所有經(jīng)典的均衡器、壓縮器、周邊效果器等數(shù)字插件版本已經(jīng)層出不窮。同時，日益先進的房間模擬軟件和物理建模的算法混響器甚至可以在一定程度上還原出任何房間模型。現(xiàn)在，最棘手話筒建模難題也被攻破，即將給我們帶來一場前所未有的數(shù)字革命。而這種技術(shù)能否改變傳統(tǒng)錄音棚的錄音模式呢？通過這種物理建模方式所還原出的“原始經(jīng)典話筒”，是否真的就跟真實的原版話筒一模一樣呢？本人認為，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展之快是我們無法想像的，在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，節(jié)目制作的方式跟傳統(tǒng)相比已經(jīng)有了天翻地覆的變化，許多制作人甚至在自己家里、或是走在路上就能進行節(jié)目創(chuàng)作和制作，這也意味著節(jié)目制作的門檻在不斷的降低，整個行業(yè)的大門正在為全世界人民而敞開。在短短幾年的時間里，已經(jīng)有4家國外專業(yè)廠商相繼推出了“虛擬”話筒系統(tǒng)的解決方案，他們在研發(fā)上使用的技術(shù)在行業(yè)里也是具有絕對領(lǐng)先地位和優(yōu)勢的，本人能夠預(yù)見不久的將來，隨著物理建模和數(shù)字DSP算法的進一步發(fā)展，高性價比、高質(zhì)量、低成本的“虛擬”話筒將會不斷占據(jù)專業(yè)音頻市場甚至是民用消費市場。雖然現(xiàn)在還是會有一些專業(yè)用戶認為，“虛擬”話筒的聲音并不百分百像原型話筒，但本人對這個技術(shù)是持有積極態(tài)度和足夠信心的！因為只要廠商做到足夠接近原版或聽起來不錯，就已經(jīng)是勝利。而這樣的技術(shù)在實際工作中帶來的效率提升和工作方式的革新，必定會像當年非線性數(shù)字節(jié)目制作方式代替模擬線性制作方式一樣，成為節(jié)目制作的全新發(fā)展方向！