驻极体传声器培训教程2.2.2
驻极体电容式麦克风咪头基础知识
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(Electret Condenser Microphone)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,从而改变电容量。
驻极体话筒
驻极体话筒也称驻极体传声器,它是利用驻极体材料制成的一种特殊电容式“声—电”转换器件。
其主要特点是体积小、结构简单、频响宽、灵敏度高、耐震动、价格便宜。
驻极体话筒是目前最常用的传声器之一,在各种传声、声控和通信设备(如无线话筒、盒式录音机、声控电灯开关、电话机、手机、多媒体电脑等)中应用非常普遍。
电子爱好者在制作或维修各种具有“声—电”转换功能的电路时,不可避免地要跟驻极体话筒打交道,掌握驻极体话筒的识别与正确使用方法是很有必要的。
如何识别驻极体话筒1.结构及特点驻极体话筒的内部结构如图1(a)所示,它主要由“声—电”转换和阻抗变换两部分组成。
“声—电”转换的关键元件是驻极体振动膜片,它以一片极薄的塑料膜片作为基片,在其中一面蒸发上一层纯金属薄膜,然后再经过高压电场“驻极”处理后,在两面形成可长期保持的异性电荷——这就是“驻极体”(也称“永久电荷体”)一词的来历。
振动膜片的金属薄膜面向外(正对音孔),并与话筒金属外壳相连;另一面靠近带有气孔的金属极板,其间用很薄的塑料绝缘垫圈隔离开。
这样,振动膜片与金属极板之间就形成了一个本身具有静电场的电容——可见驻极体话筒实际上是一种特殊的、无需外接极化电压的电容式话筒。
金属极板与专用场效应管的栅极G相接,场效应管的源极S和漏极D作为话筒的引出电极。
这样,加上金属外壳,驻极体话筒一共有3个引出电极,其内部电路如图1(b)所示。
如果将场效应管的源极S(或漏极D)与金属外壳接通,就使得话筒只剩下了2个引出电极。
驻极体话筒的内部结构如图1(a)所示,它主要由“声—电”转换和阻抗变换两部分组成。
“声—电”转换的关键元件是驻极体振动膜片,它以一片极薄的塑料膜片作为基片,在其中一面蒸发上一层纯金属薄膜,然后再经过高压电场“驻极”处理后,在两面形成可长期保持的异性电荷——这就是“驻极体”(也称“永久电荷体”)一词的来历。
振动膜片的金属薄膜面向外(正对音孔),并与话筒金属外壳相连;另一面靠近带有气孔的金属极板,其间用很薄的塑料绝缘垫圈隔离开。
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• 1波形的包络分别反映了左、右声道信号L、R的变化规律,分别称之为L包络和 R包络(见图3-13(f))。
• 2包络之间是38 kHz副载波。在L、R包络交点处,副载波相位突变180°。 • 3副载波的正峰点始终对准L包络,负峰点始终对准R包络。
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பைடு நூலகம்
图 3-12 LA1260应用电路
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• 3.2.3 立体声解码器
• 1.导频制立体声复合信号
• 我国调频立体声广播制式与世界上大多数国家 一样,采用导频制。它在传输左右声道信号的 同时,插入一个导频信号,组成导频制立体声 复合信号。
• (1)表示式
• 导频制立体声复合信号可用下式表示:
负载电阻R上产生一个交流输出电压,使声能转 返回本章
换成电能,达到声—电转换的目的。 第9页/共261页
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图3-3 电容式传声器原理图
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• (2)幻象供电
• 幻象供电是利用传声器输出电缆内的信号芯线和屏蔽线作为直流供电的通路来传 输电源的一种供电方法,把传声器的信号线作为传输信号和施加极化电压的复用 通路,电容式传声器就可由原来的使用多芯电缆变为使用普通的二芯屏包缆,利 用调音台上提供的幻象电源(Phantom Power)向电容传声器供电,这样可 省去电容话筒的供电电源,大大方便了实际使用。
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图3-9 电子调谐器原理电路
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• (2)电调谐调频头
• 调频高频电路工作在甚高频段的88~108 MHz,为防止外界干扰和本振辐射, 通 常做成一个组件并加以屏蔽,称为调频头。
驻极体传声器基础知识讲座
全指向产品结构示意图
PCB(FET) CHAMBER RING PLATE SPACER DLAPHRAGM
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。
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)
双指向
8字型(Bi-directional)
心型(X )
心脏图(极性图)
扁心型(B)
超心型(C)
扁圆型(G)
1Pa=94dB
等效噪声级与 信噪比的关系
S/N=94-Ln
= 80+20×0.7
=94 (dB)
5、消耗电流(current consumption)
一般要求为 ≤0.5mA(500uA) 内控要求为 ≤0.3mA(350uA)
6、降压特性(Sensitiuity reduction)
一般要求为:2.0V降低到1.5V 灵敏度不超过-3dB
8、最大声压级(Maximum input SPL)
定义:传声器在有效频率范围内的任何频 率和任劳任何入射向上,使其输出幅值的 非线性失真不超过规值的平面波最在声压。
四、实际使用中应注意的几个问题
1、生产线要有良好的防静 电措施;电烙铁要有良好 接地,最好用专用地线。
如何使用驻极体话筒
如何使用驻极体话筒本文以MF50型指针式万用表为例,介绍在业余条件下使用万用表快速判断驻极体话筒的极性、检测驻极体话筒的好坏及性能的具体方法。
图1驻极体话筒的检测(a)判断极性与好坏(b)检测两端式话筒灵敏度(c)检测三端式话筒灵敏度判断极性由于驻极体话筒内部场效应管的漏极D和源极S直接作为话筒的引出电极,所以只要判断出漏极D和源极S,也就不难确定出驻极体话筒的电极。
如图1(a)所示,将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡,黑表笔接任意一极,红表笔接另外一极,读出电阻值数;对调两表笔后,再次读出电阻值数,并比较两次测量结果,阻值较小的一次中,黑表笔所接应为源极S,红表笔所接应为漏极D。
进一步判断:如果驻极体话筒的金属外壳与所检测出的源极S电极相连,则被测话筒应为两端式驻极体话筒,其漏极D电极应为“正电源/信号输出脚”,源极S电极为“接地引脚”;如果话筒的金属外壳与漏极D相连,则源极S电极应为t“负电源/信号输出脚”,漏极D电极为“接地引脚”。
如果被测话筒的金属外壳与源极S、漏极D电极均不相通,则为三端式驻极体话筒,其漏极D和源极S电极可分别作为“正电源引脚”和“信号输出脚”(或“信号输出脚”和“负电源引脚”),金属外壳则为“接地引脚”。
检测好坏在上面的测量中,驻极体话筒正常测得的电阻值应该是一大一小。
如果正、反向电阻值均为∞,则说明被测话筒内部的场效应管已经开路;如果正、反向电阻值均接近或等于0Ω,则说明被测话筒内部的场效应管已被击穿或发生了短路;如果正、反向电阻值相等,则说明被测话筒内部场效应管栅极G与源极S之间的晶体二极管已经开路。
由于驻极体话筒是一次性压封而成,所以内部发生故障时一般不能维修,弃旧换新即可。
检测灵敏度将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡,按照图1(b)所示,黑表笔(万用表内部接电池正极)接被测两端式驻极体话筒的漏极D,红表笔接接地端(或红表笔接源极S,黑表笔接接地端),此时万用表指针指示在某一刻度上,再用嘴对着话筒正面的入声孔吹一口气,万用表指针应有较大摆动。
咪头基础知识
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(Electret Condenser Microphone)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,从而改变电容量。
探究立体声录音中传声器的使用经验与技巧
探究立体声录音中传声器的使用经验与技巧1. 引言1.1 探究立体声录音中传声器的使用经验与技巧在立体声录音中,传声器是起到至关重要作用的设备之一。
传声器可以帮助我们捕捉到更加真实、立体的声音,从而提高录音的质量和效果。
使用传声器需要一定的经验和技巧,只有掌握了正确的方法,才能充分发挥其作用。
在本文中,我们将探究立体声录音中传声器的使用经验与技巧。
我们将分享如何选择合适的传声器,如何设置传声器的位置和角度,如何调整传声器的灵敏度,如何避免传声器的干扰,以及如何利用传声器进行声音混合。
通过学习这些内容,你将能够更加熟练地运用传声器,在录音过程中取得更好的效果。
2. 正文2.1 选择合适的传声器选择合适的传声器对于立体声录音至关重要。
传声器的选择需要考虑录音环境、录音主体以及录音目的等因素。
以下是一些关于选择合适传声器的经验与技巧:1. 根据录音环境选择传声器类型:不同的录音环境需要不同类型的传声器,比如在室内录音时可以选择指向性传声器以减少外部环境噪音的干扰,而在户外录音时则可以选择全向传声器以捕捉更广泛的声音范围。
2. 考虑录音主体的特点:录音主体的声音特点也会影响传声器的选择,比如对于高音质要求的主体可以选择高保真传声器,而对于低音质要求的主体则可以选择普通传声器。
3. 根据录音目的选择传声器灵敏度:根据录音需要捕捉的声音细节以及录音目的,选择合适的传声器灵敏度可以有效提高录音效果。
4. 考虑传声器的品牌和质量:传声器的品牌和质量也是选择传声器时需要考虑的重要因素,优质的传声器能够提供更稳定和清晰的录音效果。
选择合适的传声器是立体声录音中的关键一步,只有选择到合适的传声器才能获得最佳的录音效果。
通过仔细选择传声器类型、考虑录音主体特点、选择合适的灵敏度以及选购优质品牌的传声器,可以更好地应对不同录音需求,提高录音质量。
2.2 设置传声器的位置和角度设置传声器的位置和角度是进行立体声录音中至关重要的一步。
驻极体测试仪测试培训教程
5、以下为实际测试时表头指示,请读出以下咪头的不良品 类型或是灵敏度值:
6、以下为实际测试时表头指示,请读出以下咪头的不良品 类型或是灵敏度值:
7、以下为实际测试时表头指示,请读出以下咪头的不良品 类型或是灵敏度值:
8、以下为实际测试时表头指示,请读出以下咪头的不良品 类型或是灵敏度值:
9、以下为实际测试时表头指示,请读出以下咪头的不良品 类型或是灵敏度值:
Leabharlann 1、测试:用左手拇指、食指将待测传声器放入测试孔内平放后,右手 用探针的正、负极与传声器正、负极良好对应连触,探针需在焊点上停 留1-2S,待指针停稳后,再正视表盘读取数值。 2、读数:灵敏度读数以“1KHZ”为准:如量程选择“-40dB”即表示 “1KHZ”表头上“0”的位置即为“-40dB”,表头刻度由右至左依次为“36dB— -50dB。当产品灵敏度超出所选档位量程范围时,要及时更换档 位测试。 3、分档放置:将测好的传声器放入在分好档位的黑色料盒内(图2)。 4、电流大、无灵敏度、漏气及偏差四类不良品使用四个红色不良品料 盒分开放置,同时料盒需用标签标明不良项目。 5、对不良品进行判别时,如多种不良现象同时存在应遵守由 电流大 无灵敏度 漏气 偏差 的优先顺序判定。 备注:对于针咪如果电流大需检查针脚是否交叉在一起;掉在地上 的咪头需重新测试。
六、不良品判定标准:
一、外观判定:
卷边大头
防尘布不良
漏卷边
针脚扭在一起 卷边削边 焊点不良 掉针脚
二、功能判定 1、电流大:除客户特殊要求,产品电流值大于 400μA,此类现象定义为电流大。 2、无灵敏度:电流表指针或dB值指示在表盘的最 左端不动时为无灵敏度(都不动也是无灵敏度)。 3、偏差:当产品70HZ与1KHZ表头读数相差大于 4dB时,且指针稳定,此类现象定义为偏差(注指 向性产品不看偏差,只需读取1000HZ数值即可)。 4、漏气:在规定的气流速度下,70HZ指针摆动不 不定,且灵敏度摆动幅度超过2dB,此现象为漏气。
了解驻极体电容传声器
了解驻极体电容传声器(咪头)随着通讯业的蓬勃发展,和相关技术的提高,整机产品对传声器的要求也越来越高。
本文所提到的传声器,是指驻极体电容传声器,即俗称的咪头。
传声器的通用指标:1、灵敏度(感度)一般定义为:传声器声电转换的效率。
用dB表示。
在相关传声器的测试标准中设定为0dB=1V,所以传声器的灵敏度值均为负值。
例如:-58dB 传声器的灵敏度一般在-28-----66 dB之间选择,不同的用途就有着不同的灵敏度要求。
例如:笔记本电脑的灵敏度值要求就比较高,要在—27db左右,而蓝牙耳机则比较低,只要-62db左右就可以。
必须提及的是:传声器灵敏度的高低不仅是传声器自身的灵敏度决定的,还与电路中的电阻R有关。
这个电阻的大小直接影响到传声器的灵敏度。
同样一个传声器,如采用不同的R值,灵敏度就完全不同。
例如:R值为1k和2k时,灵敏度可相差近7db!所以灵敏度是有条件的,传声器生产厂家一般要给定测试条件,通常为:2.2k 、3v 。
2、频率响应一般定义为:传声器在音频传输中频率各点所对应的灵敏度的一致性状态。
传声器的频响范围大夺标称为20-----20khz,一般认为,这种一致性越趋一致,整个频响曲线越平越好。
但在实际使用中并非如此。
如:在电话机中,就希望传声器的频响曲线是斩头去尾的草垛型。
这样可以最大限度的克服低频噪声和高端啸叫。
航空耳唛中的传声器则要求削掉700hz以下的成分,以避开飞机发动机的低频噪声频率。
在一般的会议传声中则希望降低4000hz以上的频率,以克服啸叫。
而在超声传输中,则要求传声器的频响15khz以上高端灵敏度越高越好。
所以传声器的频响也应该视用而异。
3、电流与阻抗咪头内部有一个场效应三极管,其作用是阻抗转换和信号放大,所以咪头工作必须要加一个直流电压,可在1.5--6v之间选择。
咪头的电流值正常情况下取决于FET(场效管)的电流值。
一般在0.15--0.5mA之间。
在这里,FET是一个恒流源,当咪头的外加电压、电阻变化时电流值基本不变。
MIC传声器知识介绍
2. MIC的分类
本节说讲的 MIC分类实际是指传声器的分类。
从工作原理,可分为: 炭精粒式,动圈式,电容式,压电式,微机电( MEMS)新型 MIC。
电容式传声器又分为:声频电容传声器,驻极体电容传声器。 (驻极体为手机中主要应用的传声器,以下章节主要讲述此种传声器)
从传声器的方向性,可分为: 全向,单向,双向(又称为消噪式)
2.1.3 动圈式传声器
电容式麦克风( Condenser Microphone ) 并没有线圈及磁铁,靠着电容两片隔 板间距离的改变来产生电压变化。当声波进入麦克风,振动膜产生振动,因为基板 是固定的,使得振动膜和基板之间的距离会随着振动而改变,根据电容的特性 C=ε·S/L (S是隔板面积, L为隔板距离 )。当两块隔板距离发生变化时,电容值 C会 产生改变。再经由 C=Q/V (Q 为电量,在电容式麦克风中会维持一个定值 )可知,当 C 改变时,就会造成电压 V的改变。
全向麦克风的灵敏度在相同的距离下,在任何方向上相等。它的结构是 PCB上 全部密封,因此,声压只有从 MIC的音孔进入,因此是属于压强型传声器。 下面给出全向型麦克风的频响和极性图
全向型MIC极性图
02
2. 单向MIC使用在声源与 MIC之间有固定方向的情况下,要求 MIC在各个方向上所接 受的灵敏度不相同的情况下,声源与 MIC之间的夹角为 0°时MIC的灵敏度最高, 180°时最低,这时必须在 MIC的音孔前后,外壳上各开一个孔就可以了。
MIC(传声器)知识简介—结构专题
目录:
1. MIC定义 2. MIC的分类及介绍 3. 驻极体电容传声器(ECM)专题
3.1 工作原理 3.2 结构图 3.3 分类及特点 3.4 常用规格尺寸 4. 数字式(MEMS)微型硅麦专题 4.1 工作原理 4.2 结构图 4.3 优点 4.4 常用型号及尺寸 5. MIC相关性能指标参数 6. MIC结构设计及注意事项 7. MIC未来发展趋势
驻极体麦克风电路原理
驻极体麦克风电路原理
驻极体麦克风是一种常用的电容式麦克风,其原理基于电容变化。
其电路原理如下:
1. 构成驻极体麦克风的主要组成部分包括电容式传感器和放大电路。
2. 电容式传感器由一个细而轻的金属膜(振动膜)与固定的金属板(驻极板)组成,形成一个电容。
当声波通过振动膜时,振动膜会产生微小的位移,从而改变电容的值。
3. 放大电路用于放大驻极板和振动膜之间微弱的电容变化信号。
4. 放大电路一般包括一个低噪声的预放大器和一个后级放大器。
预放大器对微弱的电容变化信号进行放大和滤波,后级放大器进一步放大信号以增加输出电平。
5. 驻极体麦克风电路通常还包括直流偏置电路,用于给驻极板施加一个稳定的直流电压以保持麦克风的工作正常。
总之,驻极体麦克风电路通过将声音转化为电容变化信号,并经过放大与处理,最终输出声波的电信号。
如何使用驻极体话筒 3
如何使用驻极体话筒本文以MF50型指针式万用表为例,介绍在业余条件下使用万用表快速判断驻极体话筒的极性、检测驻极体话筒的好坏及性能的具体方法。
驻极体话筒的检测图1(a)判断极性与好坏(b)检测两端式话筒灵敏度(c)检测三端式话筒灵敏度判断极性由于驻极体话筒内部场效应管的漏极D和源极S直接作为话筒的引出电极,所以只要判断出漏极D 和源极S,也就不难确定出驻极体话筒的电极。
如图1(a)所示,将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡,黑表笔接任意一极,红表笔接另外一极,读出电阻值数;对调两表笔后,再次读出电阻值数,并比较两次测量结果,阻值较小的一次中,黑表笔所接应为源极S,红表笔所接应为漏极D。
进一步判断:如果驻极体话筒的金属外壳与所检测出的源极S电极相连,则被测话筒应为两端式驻极体话筒,其漏极D电极应为“正电源/信号输出脚”,源极S电极为“接地引脚”;如果话筒的金属外壳与漏极D相连,则源极S电极应为“负电源/信号输出脚”,漏极D电极为“接地引脚”。
如果被测话筒的金属外壳与源极S、漏极D电极均不相通,则为三端式驻极体话筒,其漏极D和源极S电极可分别作为“正电源引脚”和“信号输出脚”(或“信号输出脚”和“负电源引脚”),金属外壳则为“接地引脚”。
检测好坏在上面的测量中,驻极体话筒正常测得的电阻值应该是一大一小。
如果正、反向电阻值均为∞,则说明被测话筒内部的场效应管已经开路;如果正、反向电阻值均接近或等于0Ω,则说明被测话筒内部的场效应管已被击穿或发生了短路;如果正、反向电阻值相等,则说明被测话筒内部场效应管栅极G与源极S之间的晶体二极管已经开路。
由于驻极体话筒是一次性压封而成,所以内部发生故障时一般不能维修,弃旧换新即可。
检测灵敏度将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡,按照图1(b)所示,黑表笔(万用表内部接电池正极)接被测两端式驻极体话筒的漏极D,红表笔接接地端(或红表笔接源极S,黑表笔接接地端),此时万用表指针指示在某一刻度上,再用嘴对着话筒正面的入声孔吹一口气,万用表指针应有较大摆动。
驻极体传声器讲义
驻极体传声器讲义一、概述驻极体传声器是传声器的一种。
根据应用领域和技术参数的不同要求,表述称谓不同。
比如:在文艺演出,会议扩声,录放场合业内人士称传声器。
而在语音传输、助听系统、通信领域业内人士多称送话器。
其实其功能是相同的,即将声信号转化为电信号。
为了实现这一转换,人们研究和开发了各种各样不同形式、不同原理的传声器。
见下表。
由于驻极体传声器是按静电式原理工作的,因此它具有静电式电声器件的很多优点。
如频带宽、音质好、失真小,瞬态响应好,对机械振动不敏感等。
而且由于自身带有极化电荷,不需外加极化电压,这样不仅可简化自身的结构,而且也可使与其配接的整机线路大大简化。
又因其具有体积小、重量轻,价格便宜等优点。
因而在手机、录音机、助听器、电话机、声控玩具等方面得到了广泛的应用。
下面就驻极体传声器做一详细的介绍。
二、驻极体传声器的工作原理驻极体传声器的工作原理是静电式的,如图一、图二。
由图一可知,振膜式驻极体传声器是由一面镀有金属层,另一面带有电荷的驻极体薄膜,与一个上面有若干小孔的金属电极(背极)构成。
驻极体带有电荷的一面与背极相对,中间有一个极小的空气隙,形成了一个以空气隙和驻极体作绝缘介质,以背极和驻极体上的金属层做两个电极的介质电容。
由于驻体体上具有极化电荷,于是在电容器的两极之间就有了电位差。
当声波作用于驻极体薄膜时,振膜振动产生位移,改变了电容器的电容量,电容量的改变使电容器的输出端产生了相应的交变电压信号,于是便完成了声——电转换任务。
具体工作过程是这样的:直流电源通过电阻R给复合场效应管FET提供工作电压,由声音变换的交流电压(极头提供)通过偶合电容C输出给下一级电路,从而完成声电转换功能。
图二是驻极体传声器的工作原理图。
在极头输出端接入一复合场效管(FET),是起阻抗变换和放大作用,主要是阻抗变换。
根据X C=1/jwc可知C 很小时,则X C很大,而C一般在十几皮法(PF)范围,那么X C即在8MΩ左右,这么高的极头输出阻抗无法与后级匹配,而场效应管的输入阻抗很高,经阻抗变换后,整体咪头输出阻抗在700Ω范围内,容易与后级匹配。
如何使用驻极体话筒 3
如何使用驻极体话筒本文以MF50型指针式万用表为例,介绍在业余条件下使用万用表快速判断驻极体话筒的极性、检测驻极体话筒的好坏及性能的具体方法。
驻极体话筒的检测图1(a)判断极性与好坏(b)检测两端式话筒灵敏度(c)检测三端式话筒灵敏度判断极性由于驻极体话筒内部场效应管的漏极D和源极S直接作为话筒的引出电极,所以只要判断出漏极D 和源极S,也就不难确定出驻极体话筒的电极。
如图1(a)所示,将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡,黑表笔接任意一极,红表笔接另外一极,读出电阻值数;对调两表笔后,再次读出电阻值数,并比较两次测量结果,阻值较小的一次中,黑表笔所接应为源极S,红表笔所接应为漏极D。
进一步判断:如果驻极体话筒的金属外壳与所检测出的源极S电极相连,则被测话筒应为两端式驻极体话筒,其漏极D电极应为“正电源/信号输出脚”,源极S电极为“接地引脚”;如果话筒的金属外壳与漏极D相连,则源极S电极应为“负电源/信号输出脚”,漏极D电极为“接地引脚”。
如果被测话筒的金属外壳与源极S、漏极D电极均不相通,则为三端式驻极体话筒,其漏极D和源极S电极可分别作为“正电源引脚”和“信号输出脚”(或“信号输出脚”和“负电源引脚”),金属外壳则为“接地引脚”。
检测好坏在上面的测量中,驻极体话筒正常测得的电阻值应该是一大一小。
如果正、反向电阻值均为∞,则说明被测话筒内部的场效应管已经开路;如果正、反向电阻值均接近或等于0Ω,则说明被测话筒内部的场效应管已被击穿或发生了短路;如果正、反向电阻值相等,则说明被测话筒内部场效应管栅极G与源极S之间的晶体二极管已经开路。
由于驻极体话筒是一次性压封而成,所以内部发生故障时一般不能维修,弃旧换新即可。
检测灵敏度将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡,按照图1(b)所示,黑表笔(万用表内部接电池正极)接被测两端式驻极体话筒的漏极D,红表笔接接地端(或红表笔接源极S,黑表笔接接地端),此时万用表指针指示在某一刻度上,再用嘴对着话筒正面的入声孔吹一口气,万用表指针应有较大摆动。
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二、驻极体传声器的特点
由于它是按电容式原理工作的,因此具有频带宽、失真小、音质好、瞬 态响应性好、稳定性能好等许多优点。并且本身带有束缚电荷,不需外 加极化电压。由于驻极体是长期保持极化特性并有永久的极化电荷,因 此还具有体积小、重量轻、价格便宜等优点,应用广泛。
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最大声压级 :ECM的最大声压级是指输出的电信号失真在3%时的输
入声压。ECM最大声压级是用B&K2012测量的,在消声室内通过音箱 给ECM一个不断线性增大的声压,经过B&K2012进行失真运算,从 B&K2012中读取失真为3%时的声压即为ECM的最大声压级。
信噪比 :ECM的信噪比是ECM的灵敏度与本底噪声的比值,一般用对
数来表示,所以就是ECM的灵敏度与本底噪声的差。它的大小表征了 ECM的噪声抵制能力。
灵敏度级:灵敏度级是灵敏度与参考灵敏度之比。用分贝表示
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七、我司驻极体传声器产品命名方法
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八、驻极体传声器性能参数的要求
1、测试条件:电压(麦克风的工作电压范围为1-10v。常用的工作电 压有1.5V、2V、3V、4.5V、6V)负载电阻(常用负载电阻有680Ω、 1KΩ、1.5 KΩ、2.2 KΩ、3KΩ)。 2、灵敏度范围:参见海力电子产品目录。 3、工作电流:要求最大电流小于0.5mA。 4、指向性:全向、单向、双向(抗噪音)。 5、外径高度:产品的外径尺寸和高度尺寸(指不含防尘网的高度)。 6、电容内外置:指电容是内置或外置的。 7、其他要求:客户的其它特别要求。例如:焊线(FPC)的长度和 8、方向、胶套的规格尺寸、铆针长度等. 9、输出方式:出针、焊盘(焊线)、无焊盘(导电式)。如下图
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一、驻极体传声器工作原理
驻极体传声器又叫麦克风、话筒、咪头、电容咪,是一种能将声音信号 转换为电信号的换能器。电信号的波形特性与声信号的一致。是电声器 件的一种,是靠电容量的变化来实现声电转换的。由于驻极体薄膜上分 布自由电荷,于是在两极间有了电荷量。当声波使驻极体薄膜振动而产 生位移时,改变了电容器的电容量,电容量的改变使电容器的输出端产 生相应的交变电压信号,于是完成了声电的转换。 下图为工作时的示意图和电路图:
驻极体电容传声器是依靠电容量变化而起换能作用的内置偏压传声器,原 理如下:极化后驻极上电荷的驻极体振膜、垫片与极板组成一个平行板电 容器,电容器的公式:C=S/D;C=Q/U(S为有效面积,D两平行板间的距 离;Q为驻极电荷量,U为电容两端的电压),当外界的声音压力带动振膜振 动时,电容间的距离D发生变化,使电容容量C发生变化,而这时驻极电荷 量Q不变,这样就产生了一个变化的U,即实现了声音到电信号的转换。
。
频率响应:率响应是传声器输出与频率的关系。它是指传声器在一
恒定声压下,对应声源正向(0°)的不同频率时所测得的输出电压 变化值。灵敏度或灵敏度级是指向1kHz频率下麦克风的响应值 。 ECM产品的一个显著特性就是频率响应范围宽广,频率响应范围是指 在容许差值的范围内的最高频率与最低频率。 全指向性ECM频率响应范围:20~20KHZ。 双指向性ECM频率响应范围:100~10KHZ。 单批向性ECM频率响应范围:100~10KHZ。 对于单指向性的ECM,其0度和180度的差值一般最小是10dB。
贴元器件
自动粘网 过回流焊
老化
检 验
自动测试
合格 不合格
包装
入库 返修重测
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Frequency(Hz)
全指向型话筒的频率相应曲线图
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双指向(抗噪音):麦克风对于从其前面(0°方向)和从其背(180° 方向)传来的声波,接收效果最好。而对于从其它方向传来的声波,接 收效果甚微,几乎可将其省略。其应用领域:对讲机、声控门、车载电 话、声控玩具等方面。
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十、驻极体传声器与手机之间的知识
一、手机上的传声器通常采用那种类型的? 一般用背极式驻极体电容传声器。有少数低档手机采用振膜式传声器。背 极式瞬态响应好,防潮性能好,价格稍高。振膜式价格相对便宜整体性能比 背极式要逊色。 二、手机传声器采用何种尺寸为好? 一般认为:在外壳尺寸允许的情况下,采用尺寸大一些为好。这是因为: 尺寸大一些的传声器灵敏度可以做得高;焊接时散热好,不会发生焊接小规 格传声器时常见的灵敏度劣变的问题;相同结构的传声器,体积大一些的价 格也便宜些。 三、手机的传声器采用多高的灵敏度比较好? 手机的电路不同,增益不同,对传声器的灵敏度要求也不尽相同。但一般 在-58—-64之间选择。有的手机一味追求体积小,不得不采用超小型传声器, 但通话灵敏度明显偏低。如市售的一款品牌小灵通用直径4mm的超小型传声 器,用户反应对方总是感觉音轻,笔者将咪头换为6mm的传声器后传声音量 明显增加(该机的空间完全可以置换6 mm的传声器)。
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全指向(无指向) :麦克风对于从各个方向传来的声波,其接受效果 基本相同。其应用领域:电话机、传真机、手机、学习机、录放机、窃 听器、助听器等方面。
+10
Relative Response(dB)
+5 0 -5 -10 -15 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000
Cellular/IMT-2000 手机 PDA 掌上电脑/数字助理
PC 个人电脑
Bluetooth
蓝牙
Headset 耳机
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四、驻极体传声器的结构
FET PCB(FET, MLCC)线路板组合 电容10PF 电容33PF Base 1塑环
Base 2 (Au coating)铜环 Back Electret极板 Spacer垫圈
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3. 按指向性分:指向性分类方法比较直观且容易理解。常见有全指向型传 声器、单指向型传声器、双指向型传声器(也叫消噪型),另外还有单 向超指向传声器、音向超心形传声器、可变指向式传声器。 4. 按指向 性分:指向性分类方法比较直观且容易理解。常见有全向式传声器、单 向式传声器、双向式传声器,另外还有单向超指向传声器、音向超心形 传声器、可变指向式传声器。 下面重点介绍一下三种不同指向性产品的应用领域和频率响应曲线图。
Phonetics Signal 声音信号 Electrical Signal 电信号 Phonetics Signal 声音信号
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FET Impedance Converter
Term.1
C Output
声源
RL ECM Unit +Vs Ground Shield Case Term.2
传声器 声源 声源
抗噪型话筒的示意图
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抗噪型话筒的频率相应曲线
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单指向:麦克风对于其前面(0°方向)传来的声波,接收效果最好,而对 于从其它方向传来的声波,接受效果甚微,几乎可将其省略。其应用领域: 高保真回放系统、会议话筒等方面。
传声器 声源
单指向型话筒的示意图 山东省潍坊海力电子有限公司
2、跌落测试
在包装情况下每次从1米高度从三个方向下落到跌 落台上,恢复2小时后,灵敏度变化不超过3dB;
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3、温度测试
A、在70℃下暴露72小时,灵敏度与初始灵敏度相 比变化在±3dB以内 B、在-25℃下暴露72小时,灵敏度与初始灵敏度相 比变化在±3dB以内 测试是在20℃恢复2小时后进行的
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输出阻抗:输出阻抗即为传声器的交流内阻,通常在频率为1kHz,声
压约为1Pa时测得; 因为我们现用ECM多数是接成漏极输出电路的,所以 ECM的输出阻抗基本等于负载电阻值,较负载电阻稍小。
工作电压范围 :ECM的工作电压范围一般在1~10V,对于一些放大
管芯来讲一般在1.4~5V。电压太大会使ECM内部的管芯进入击穿区工 作而被击穿损坏;电压太小易使ECM内部的管芯离开线性放大区进入可 变电阻区,导致产品极其不稳定,无法正常工作。
三、传声器的分类
传声器的种类很多,其分类方法也不尽相同,且没有统一的标准,一般 可根据能量来源、指向性、换能原理以及受声压作用方式等进行分类。 1.按能量的来源分:传声器按能量的来源可分为有源类传声器和无源类 传声器两类。有源类传声器用外加直流电源作为其能量来源,使传声器 的振膜在声场作用下其电学参量发生变化,从而将声能转化为电能。如 碳粒式、半导体式及射频式传声器均属于有源传声器。无源类传声器可 直接把振膜的振动能量转变为电能,而不消耗其它能量。如电磁式、电 动式、压电式、电容式传声器都属于这种类型。电容式传声器是在直流 极化电压方式下工作的,它只提供电位而不消耗电能,所以是无源的; 驻极体电容传声器是用驻极体材料来代替极化电压的,故不必加极化电 压就可以工作 2.按换能原理分:传声器本身就是一种换能器件,通常是将声能转换为 电能的。但是,这种换能器件若内部结构不同,那么它们的换能方式也 不同。一般分为静电式传声器、压电式传声器、电动式传声器、碳粒式 传声器、电磁式传声器、半导体式传声器。
Diaphragm膜片