DPA大学堂：关于麦克风防雨防风与噪音，你肯定不都知道
麦克风保护知识
麦克风是精贵的产品，除了不能摔、碰，不能沾水注意防潮等事情，拍摄使用过程中难免遇到一些不可避免的恶劣条件，在许多情况下，都需要保护麦克风免受各种因素影响。例如风、雨等气候下麦克风还会产生噪音。
有效的麦克风保护是必要的，特别是为了录音不得已的情况下，你必须了解如何不要影响麦克风的性能的解决方案。
目录
1.摘要
2.介绍
3.测量风噪声
4.风在未受保护的麦克风产生的噪声
5.各种风防护解决方案
a.海绵防风罩
b.防风笼
c.海绵防风罩风噪影响因素
d.防风罩的降噪效果
e.防风罩上标识的影响
f.防风罩和雨
6.防喷网
7.头锥
8.病毒保护
9.参考文献和文学
摘要
我们也介绍过相关产品：Rycote英国灵巧防雨
在雨天录音的另一个选择是，如果只是录制参考声，可以使用保鲜膜、塑料袋之类的缠绕。但要注意的是，如果塑料袋套在防风罩和毛衣时已经是湿的，麦克风周围的湿度可能会立刻超过正常工作的极限。
我们介绍过一款英国灵巧的产品：英国灵巧原装InVision Studio大振膜麦克减震防喷套装
因为麦克风内部电路所以主要是电容麦克风需要. 然而，特殊的动圈麦克风(铝带麦克)需要供电所以也需要幻相供电。
介绍
大风和大雨通常会在户外录音时产生麦克风拾取的不必要噪音，从而导致问题。此外，在麦克风录制近距离表演时，口腔呼吸、吹气和Pop声也可能产生不想要的噪音，手持麦克风也会传播细菌和病毒。
为了防止产生不必要的噪音，通常使用防风罩、防风笼、防风毛衣和其他专业解决方案来保护麦克风免受天气影响。然而，这些解决方案的有效性不仅差异很大，而且很少给出其降噪的具体指标和完整的规范，比如雨对频谱损失和影响等。缺少这些信息的部分原因也可能是该领域缺乏完整的标准，所以也会不断有一些山寨产品出现在市场。
虽然疫情的黑暗离我们远去，但病毒并未消亡，我们仍不断听到身边谁谁又阳了等消息，所以在无法避免的情况下遇到病毒一类的状况，使用可更换的罩子或袋子防止病毒转移到麦克风表面是常见的做法。虽然这是保持话筒清洁的一种绝佳方法，但它确实会影响声音。
测量风噪声
风噪效果一般会在实验室测量，以确保测量条件受控。IEC 60268-4 麦克风 “标准描述了可产生受控风的 “设备”（通常是一个大风扇）。此外，风扇的摆放条件是必须只测量风噪声（而不是风扇/电机噪声）。在大多数情况下，这种风力机可产生 0 米/秒到大于 10 米/秒的风速。
典型的测量结果包括噪声频谱与风速的关系、等效噪声级与风速的关系，等效噪声级与风向的关系。(等效噪声级测量方法是将麦克录制的噪声与风扇声源产生的噪声进行比较）
如果手边没有风力设备，可以使用自然风（可以测量的情况下）。一种低技术含量的解决方案（但可能不太准确）是在开车时将麦克风伸出车窗外。车速表可以提供实际风速（10 米/秒 = 36 公里/小时）。
无保护的麦克在风中的风噪
没有额外防风附件的麦克风会受到风的影响产生低频波动。由于其配置，麦克风可能会因其周围的湍流而产生风压波动，即使在没有压力波动的稳定风中也是如此。结果可能是不需要的声音。
风越大，噪音越大。一般来说，全向麦克风对风的敏感度低于指向麦克风。然而，即使麦克风是全向的，噪音大小也会随着风的入射角度变化而变化。其中一个原因是外壳和麦克风形状可能会影响产生的噪声。
下面，两张图显示了16mm全向话筒和19mm心形电容话筒产生的噪声与方向的关系。在低频时，噪声电平差约为20-30分贝。
曲线显示风噪声与方向的关系（增量为30°）。在这两种麦克风类型上，噪声在0°入射（轴上）和90°（离轴）时最高，在180°时最低。
记录麦克风对风产生反应的另一种方法是绘制极坐标图。它与指向性模式、声音灵敏度与方向的图表类似。下面是两张基于上述麦克风数据的图表，现在分别以 A 加权和 C 加权电平与风的入射角度进行测量。两张图都以 0° 为归一化，这意味着没有显示绝对噪音电平，而是相对于 0° 的电平。
各种防风解决方案
图 3. 球形防风罩的原理
这种防风笼因其外形酷似飞艇，也被称为 “齐柏林飞艇”，特别是在电影界。
在安装之前，可在外壳内部添加海绵罩，或在外部添加类似毛皮的外毛衣（昵称：”Deadcat”等），以改善外壳的风阻尼效果。不过，在外部再添加毛衣肯定也会降低声学透明度。
重要的是，外壳不能随风振动，否则就等于在麦克风附近增加了一个振动声源。另一方面，根据 DPA 未发表的研究结果，圆柱体的防风笼内部就像一个管子，体内的驻波可能会影响系统的频率响应。
下图 4 显示了 Rycote 公司生产的传统防风罩的风阻尼（制造商数据）。此处使用自然风进行测量，取 20 次测量的平均值。麦克风类型为枪式麦克。
对于较大的传声器阵列（用于特定设置的多个传声器的排列），使用一个外罩防风笼来覆盖所有麦克风虽然结构笨重，但却很有优势。
大多数人声麦克风都集成了一个一个坚固的金属网罩，防风同时也提供机械保护。在内部，它可能有一层薄薄的泡沫和一个额外的网孔。图 5 显示了 DPA 2028 人声麦克风这些组件是如何组成的。
只要麦克风（或前置放大器）不失真，风噪主要出现在低频范围。防风罩的形状也会产生影响。如前所述，降噪效果取决于防风罩的直径。因此，在这种情况下，越大越好。
下面的曲线显示了自然风场中无保护的 19 mm心形（梯度）麦克风和装有 60 mm防风罩的相同麦克风的噪声频谱。两个麦克风同时测量。风速范围为 4-7 米/秒。平均分析时间为 1 分钟。在低频范围，防风罩可将风速降低约 15-25 分贝。
下图是防风罩根据声音入射方向产生的衰减效果。从顶部（麦克风在轴上）看，这是海绵防风预期的衰减效果。从两侧入射时，衰减会受到徽标的影响。更遗憾的是，在关系到语音清晰度的最关键频率范围内，衰减会增加。
建议：如果手持采访麦克风有徽标保护，请务必不要从侧面使用。
有时，防风罩也必须防雨。通常情况下，几滴雨水并不会造成什么影响。有些防风罩的泡沫表面一般有一层纳米涂层，具有一定的防水功能。这样，大部分水就会流到防风罩的外部，而不会渗入内部。但是，如果海绵防风罩被浸湿，这种方法就不起作用了。麦克风通常不能保证在湿度超过 90% 的情况下工作。不过，这种情况下的主要问题可能不是湿度，而是开孔海绵的堵塞。
下图 10 显示了装有防风罩的全指向性麦克风的衰减情况。
蓝色曲线（顶部）显示的是防风罩未受水影响时的衰减情况。20 kHz 时的微弱衰减（
红色曲线显示的是防风罩浸水后的衰减情况。防风罩现在形成了一个空腔，在 3-4 kHz 附近产生共振（几乎就像 “凹陷”的人声麦克风）。
绿色曲线显示的是用手将防风罩挤出后再装回麦克风的情况。其结果是共振较小，但在频率大于 5 kHz 的较高频率下衰减较大、
紫色曲线（底部）显示，在浸泡、挤出并干燥半小时后，防风罩的表现仍与完全干燥的防风罩不同。
建议：在大雨中工作时，确保携带额外的干海绵防风。
有一种特殊的室外防风罩，它有一种独特的能力，可以让雨水在表面上流淌，并从麦克风元件下面的底部滴落。
为了报道户外体育赛事，通常会在足球场或棒球场周围、跑道附近等地方放置枪形麦克风。不幸的是，这些活动经常都是在雨中进行的，在活动继续进行时，没有办法保护麦克风。
下图 12 显示了通过泡沫、外壳和毛皮防风罩等传统方法的声音衰减情况。当然，如果采用所有屏蔽措施，衰减是可以听到的，但大体上是可以补偿的。许多枪形麦克风都配备了内置补偿滤波器。但是，如果防风毛被浸湿，衰减就会很大（而且无法补偿）。
在雨天，可以在海绵防风顶部套上一个塑料袋。这只能在雨开始下之前进行，而不能在泡沫已经湿透的情况下进行。如果防风海绵已湿，塑料袋内的热量可能会导致水分蒸发，然后在麦克风内凝结。由于这种 “注入 “的湿气（不必要的放电），有些话筒容易产生 “咔嗒 “声。更好的解决办法是不使用防风罩，等雨停后再换上干燥的防风罩。
防喷网
防喷网通常是一个环状物（直径 = 150-200mm），上面有一层或两层布（如尼龙袜）或薄海绵圆盘，主要用于人声录音。防喷网通常有一个安装夹，用于安装在麦克风支架上。防喷网应尽可能靠近说话或歌唱的表演者嘴唇，尽可能远离麦克风。这样，它就能在气流到达麦克风之前尽快减弱气流。由于该装置只覆盖麦克风的一侧，因此不会导致指向性发生任何变化，高频损耗也绝对最小。
头锥
头锥取代了话筒上的标准栅格，使其在音频范围内具有完美的全向响应，它可以抵消全向麦克风在较高频率下表现出的指向性，它还能保证所有入射角的声音都能达到均匀的音调平衡，但在轴线上会有高频增强。
但头锥还与我们今天的内容有关，可以有效降低风噪，但只适用于强单向气流中全向麦克风。
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