驻极体传声器基础知识讲座.ppt

铜板
背极式ECM特点：驻极体与极板合二为一。
2021/2/14
背极式工作动态原理图
金属层 涤纶薄膜 空气间隙 驻极体 铜板
动态时薄膜上下振动示意图
P
ER
E=Q/C △E=Q/△C
2021/2/14
2021/2/14
全指向产品结构示意图
PCB(FET) CHAMBER RING PLATE SPACER DLAPHRAGM
等效噪声级：无外声场时，仅由传声器固有噪声 引起的输出电压，可以看作能产生相同有效值输出 电压的外部声压级。
①测量固有噪声时，传声器与声、风冲击，振动 及外部电场或磁场隔离，以避免其对测量的干绕。
②测量传声器固有噪声引起的输出电压，除非另 有说明，则就应加A计权测量。
2021/2/14
③固有噪声引起的额定等效声压是开路输出电压与 额定自由场灵敏度之比，等效噪声级是额定等效声压 与基准声压（20uPa)之比，用分贝表示。
全指向产品——20~20KHZ
①ECM频宽：
单指向产品——100~10KHZ
300~3，400HZ
②语音频宽：
2021/2/14
200~5，000HZ
2021/2/14
2021/2/14
3、指向性（Directivity)
指向性特性又称方向性，是表征传声器对不同 入射方向的声信号检测的灵敏度。
= 20×(-2) = -40(dB)
10mv／pa 1V／pa
❖准确测量灵敏度的条件：
①测量环境
正常测试条件 温度：5~35℃ 湿度：45~85% 气压：86~106kPa
标准测试条件 温度：20±2℃ 湿度：60~70% 气压： 86~106kPa
2021/2/14
②声学环境要求：自由场——消声室
❖Pa与ubar的换算关系为: 1Pa=10ubar 所以： 1mv/ubar=10mv／pa
2021/2/14
❖ECM灵敏度参数一般用灵敏度级表示.
单位为分贝（dB).
公式:
Lm = 20㏒10
M
Mr
灵敏度级
灵敏度 参考灵敏度 0dB=1V/Pa
例： M=10mV／Pa
Lm = 20㏒10
2021/2/14
2021/2/14
消声室及测试图
③测试标准仪器：
2021/2/14
B＆K2021 声频分析仪
不同电压变化频响曲线图
1.5V 2.2K
工 作
2.0V 2.2K
电 3.0V 2.2K
压 4.5V 2.2K
2021/2/14
不同电阻变化频响曲线图
标
2.0V 680Ω
准 2.0V 1.0K
负
载
2.0V 1.5K
2021/2/14
❖1微巴（ubar)约相当于人们正常音量讲话。
并在离嘴1米远的地方测量所得到的声压。
❖灵敏度的单位为：
毫伏/帕（mv／Pa)——国际标准 毫伏/微巴（mv／ubar) ——日本标准。
❖1帕（Pa)是指1牛顿(N)的力作用在1平方米面积上
的压强. 1Pa=20log(1/0.000020)=94dB SPL
电 阻
2.0V 2.2K
2021/2/14
④ 标准测试电路图 1）全指向电原理图
FET impedance C o n v erter
ECM unit
Shield case
2021/2/14
T erm .1
C
RL
T erm .2
O utput
+Vs G round
2）单指向电原理图
Term.1
+Vs
即:
Ln=20 ㏒( V)n
M×Po
2021/2/14
Ln: 传声器等效噪声级 Vn:噪声电压（A计权）（uV） M：自由场灵敏度（Mv/Pa） Po:（参考声压）2 ×10-5Pa
CASE
SCREEN
三、驻极体传声器重要参数
1、灵敏度（Sensitivity) :
灵敏度表示传声器的声——电转换效率。
定义：在自由声场中，当向传声器施加一个声
压为1帕（Pa) 或 1微巴（unbar) 的声信号时， 传声器的开路输出（以毫伏为单位），即为该传声 器的灵敏度。
注：1微巴（unbar)约相当于人们正常音量讲话。
FET impedance Converter G
D
S Term.2
C +-
Output
Shield case
RL
Term.3
Ground
RL=2.2KΩ (External resistor) Vs=1.5V
2021/2/14
2、频率响应（Frequency
Response): 频率响应是指传声器正常工作的频带宽度。
背极式 (Back) 前极式 (Front)
2021/2/14
二、ECM工作原理
1、振膜式ECM静态原理wenku.baidu.com意图
金属层
P
驻极体薄膜 空气间隙
ER
铜板
振膜式ECM特点：驻极体和振动膜合二为一。
2021/2/14
ECM工作原理简述
❖ 镀金属层薄膜与背极板形成空气 介质电容。
❖ 对驻极体充电形成电场。E=Q/C
全指向
圆心（Omnidirectional)
（无方向、全方向)
ECM指 单指向 向性分类
心型（Cardioid) 超心型（super-cardioid 锐心型（Hyper-cardoiod)
2021/2/14
双指向
8字型（Bi-directional)
2021/2/14
2021/2/14
4、等效噪声级 (Self Noise)与信噪比 (S／N Ratio)
2、传声器(Microphone)：将声信号转换为电信号的换能器。
动圈式
按工作原理分类
电磁式 压电式 声频电容传声器 电容式
驻极体电容传声器
3、驻极体电容传声器(ECM)：驻极体在电声换能器
2021/2/14
——传声器上的具体运用。
ECM 分类
振膜式 (Foil)
驻极体电容传声器 （ECM）分类：
驻极体传声器基础知识
讲座
制作/日期：凌锋坤2019-12-27
2021/2/14
课程内容
一、名词解释 二、驻极体电容传声器工作原理 三、驻极体电容传声器技术参数 四、实际使用中应注意的几个问题
2021/2/14
一、名词解释
1、驻极体(Electret)：能长久保持电极化状态的电介质。这种 电介质一般是高分子聚合物。例如：聚丙烯、聚四氟乙烯等。
❖ 声波使薄膜振动，改变电容量和 电场，产生电信号。
2021/2/14
△E = Q /△C
振膜式工作动态原理图
金属层 驻极体薄膜 空气间隙
铜板
P
动态时薄膜上下振动示意图
ER
E=Q/C △E=Q/△C
2021/2/14
ECM工作原理
2、背极式ECM静态原理示意图
金属层
P
涤纶薄膜
空气间隙 驻极体
ER