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时间:2018-11-01
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1、驻极体电容式麦克风(咪头)基础知识 一、咪头的定义:: 咪头是一个声-电转换器件(也可以称为换能器或传感器),是和喇叭正好相反的一个器件(电→声)。是声音设备的两个终端,咪头是输入,喇叭是输出。咪头又名麦克风,话筒,传声器,咪胆等。ECM(ElectretCondenserMicrophone)驻极体电容式麦克风的简称。 二、咪头的分类: 1、从工作原理上分: 炭精粒式 电磁式 电容式 驻极体电容式(以下介绍以驻极体式为主) 压电晶体式,压电陶瓷式 二氧化硅式等 2、从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种. Φ9.7系列产品Φ8系列产品Φ6系列产品
2、 Φ4.5系列产品Φ4系列产品Φ3系列产品 每个系列中又有不同的高度 3、从咪头的方向性,可分为全向(无向),单向,双向(又称为消噪式) 4、从极化方式上分,振膜式,背极式,前极式 从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等 5、从对外连接方式分 普通焊点式:L型 带PIN脚式:P型 同心圆式:S/A型 三、驻极体传声器的结构 以全向MIC,振膜式极环连接式为例 1、防尘网: 保护咪头,防止灰尘落到振膜上,防止外部物体刺破振膜,还有短时间的防水作用。 2、外壳: 整个咪头的支撑件,其它件封装在外壳之中,是传声器的接地点,还可以
3、起到电磁屏蔽的作用。3、振膜:是一个声-电转换的主要零件,是一个绷紧的特氟珑塑料薄膜(聚氯乙烯)粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷,也是组成一个可变电容的一个电极板,而且是可以振动的极板。杜邦膜:FEP,PTFE,PFA,PET等,FEP是美国杜邦公司生产的一种特氟珑薄膜叫聚全氯乙丙烯,在驻极体传声器方面,主要用于电荷的存贮,因为内部有很多的势阱。PPS膜:是一种不能存贮电荷的薄膜叫聚苯硫醚,在驻极体传声器方面,主要用于背极式和前极式的振动膜片。 4、垫片: 支撑电容两极板之间的距离,留有间隙,为振膜振动提供一个空间,
4、从而改变电容量。 5、背极板: 电容的另一个电极,并且连接到了FET(场效应管)的G(栅)极上。 6、铜环: 连接极板与FET(场效应管)的G(栅)极,并且起到支撑作用。 7、腔体: 固定极板和极环,从而防止极板和极环对外壳短路(FET(场效应管)的S(源极),G(栅)极短路)。 8、PCB组件: 装有FET,电容等器件,同时也起到固定其它件的作用。 9、PIN:有的传声器在PCB上带有PIN(脚),可以通过PIN与其他PCB焊接在一起,起连接另外前极式,背极式在结构上也略有不同。 四、咪头的电原理图: FET(场效应管)MIC的主要器件,起到阻抗变
5、换或放大的作用,五、C;是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容,声电转换的主要部件。麦克风如何消除2G通话干扰?2G的干扰主要是217Hz的干扰,增加33pf和15pf的电容进行滤波,33pf的电容对GSM900 C1,C2是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用。 RL:负载电阻,它的大小决定灵敏度的高低。 VS:工作电压,MIC提供工作电压 :CO:隔直电容,信号输出端. 五、驻极体咪头的工作原理: 由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:C=ε.S/L……①即电容的容量与介质的介电常数成正比,与两个极板的面积成正比
6、,与两个极板之间的距离成反比。 另外,当一个电容器充有Q量的电荷,那么电容器两个极板要形成一定的电压,有如下关系式:C=Q/V……② 对于一个驻极体咪头,内部存在一个由振膜,垫片和极板组成的电容器,因为膜片上充有电荷,并且是一个塑料膜,因此当膜片受到声压强的作用,膜片要产生振动,从而改变了膜片与极板之间的距离,从而改变了电容器两个极板之间的距离,产生了一个Δd的变化,因此由公式①可知,必然要产生一个ΔC的变化,由公式②又知,由于ΔC的变化,充电电荷又是固定不变的,因此必然产生一个ΔV的变化。 这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。 由于这个信号非常微弱,内阻
7、非常高,不能直接使用,因此还要进行阻抗变换和放大。 FET场效应管是一个电压控制元件,漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。 由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的,因此相当于FET的S极与G极之间加了一个Δv的变化量,FET的漏极电流I就产生一个ΔID的变化量,因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个ΔVD的变化量,这个电压的变化量就可以通过电容C0输出,这个电压的变化量是由声压引起的,因此整个咪头就完成了一个声电的转换过程。 六、咪头的主要技术指标: 咪头的测试条件;MIC的使用应规定其工作电压和负载电阻,不同的使用条
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