驻极体传声器基础知识讲座
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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
驻极体传声器基础知识讲座
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。
2、传声器(Microphone)：将声信号转换为电信号的换能器。
= 20×(-2)
10mv／pa 1V／pa
= -40(dB)
驻极体传声器基础知识讲座
❖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
驻极体传声器基础知识讲座
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。
❖Pa与ubar的换算关系为: 1Pa=10ubar 所以： 1mv/ubar=10mv／pa
驻极体传声器基础知识讲座
❖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
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
——传声器上的具体运用。
驻极体传声器基础知识讲座
ECM 分类
振膜式 (Foil)
驻极体电容传声器 （ECM）分类：
背极式 (Back) 前极式 (Front)
驻极体传声器基础知识讲座
标 2.0V 680Ω
准 负
2.0V 1.0K
载 2.0V 1.5K
电
阻
2.0V 2.2K
驻极体传声器基础知识讲座
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
T erm .1
C
RL
T erm .2
O utput
+Vs G round
超心型（C）
扁圆型（G）
驻极体传声器基础知识讲座
8字型
圆型
锐心型
驻极体传声器基础知识讲座
4、等效噪声级 (Self Noise)与信噪比 (S／N Ratio)
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。
△E = Q /△C
驻极体传声器基础知识讲座
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
驻极体传声器基础知识讲座
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
铜板
百度文库
背极式ECM特点：驻极体与极板合二为一。
Response): 频率响应是指传声器正常工作的频带宽度。
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：
200~5，000HZ
驻极体传声器基础知识讲座
实际频响曲线
全 指 向 曲 线 图
单 指 向 曲 线 图
驻极体传声器基础知识讲座
Frequency Response :(0dB=1V/Pa, 1KHz)
驻极体传声器基础知识讲座
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
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
驻极体传声器基础知识讲座
②声学环境要求：自由场——消声室
消驻极声体传室声器及基础测知识试讲座图
③测试标准仪器：
驻极体传声器基础知识讲座
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
驻极体传声器基础知识讲座
不同电阻变化频响曲线图
驻极体传声器基础知识讲座
2）单指向电原理图
Term.1
+Vs
FET impedance Converter G
D
S Term.2
C +-
Output
Shield case
RL
Term.3
Ground
RL=2.2KΩ (External resistor) Vs=1.5V
驻极体传声器基础知识讲座
2、频率响应（Frequency
全
+20
指
+10
向
+3
0
+10 +3
包
-6
-10
-3
络 框
-20
-30
-3 -10
20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000
单 指 向 包 络 框
驻极体传声器基础知识讲座
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。
驻极体传声器基础知识讲座
❖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
二、ECM工作原理
1、振膜式ECM静态原理示意图
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。
驻极体传声器基础知识讲座
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 ❖ 声波使薄膜振动，改变电容量和 电场，产生电信号。
全指向
圆心（Omnidirectional)
ECM指 向性分类
（无方向、全方向) 单指向
心型（Cardioid) 超心型（super-cardioid 锐心型（Hyper-cardoiod)
双指向
8字型（Bi-directional)
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心型（X ）
心脏图（极性图）
扁心型（B)
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
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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。
2、传声器(Microphone)：将声信号转换为电信号的换能器。
= 20×(-2)
10mv／pa 1V／pa
= -40(dB)
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❖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
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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。
❖Pa与ubar的换算关系为: 1Pa=10ubar 所以： 1mv/ubar=10mv／pa
驻极体传声器基础知识讲座
❖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
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
——传声器上的具体运用。
驻极体传声器基础知识讲座
ECM 分类
振膜式 (Foil)
驻极体电容传声器 （ECM）分类：
背极式 (Back) 前极式 (Front)
驻极体传声器基础知识讲座
标 2.0V 680Ω
准 负
2.0V 1.0K
载 2.0V 1.5K
电
阻
2.0V 2.2K
驻极体传声器基础知识讲座
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
T erm .1
C
RL
T erm .2
O utput
+Vs G round
超心型（C）
扁圆型（G）
驻极体传声器基础知识讲座
8字型
圆型
锐心型
驻极体传声器基础知识讲座
4、等效噪声级 (Self Noise)与信噪比 (S／N Ratio)
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。
△E = Q /△C
驻极体传声器基础知识讲座
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
驻极体传声器基础知识讲座
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
铜板
百度文库
背极式ECM特点：驻极体与极板合二为一。
Response): 频率响应是指传声器正常工作的频带宽度。
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：
200~5，000HZ
驻极体传声器基础知识讲座
实际频响曲线
全 指 向 曲 线 图
单 指 向 曲 线 图
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Frequency Response :(0dB=1V/Pa, 1KHz)
驻极体传声器基础知识讲座
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
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
驻极体传声器基础知识讲座
②声学环境要求：自由场——消声室
消驻极声体传室声器及基础测知识试讲座图
③测试标准仪器：
驻极体传声器基础知识讲座
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
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不同电阻变化频响曲线图
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2）单指向电原理图
Term.1
+Vs
FET impedance Converter G
D
S Term.2
C +-
Output
Shield case
RL
Term.3
Ground
RL=2.2KΩ (External resistor) Vs=1.5V
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2、频率响应（Frequency
全
+20
指
+10
向
+3
0
+10 +3
包
-6
-10
-3
络 框
-20
-30
-3 -10
20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000
单 指 向 包 络 框
驻极体传声器基础知识讲座
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。
驻极体传声器基础知识讲座
❖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
二、ECM工作原理
1、振膜式ECM静态原理示意图
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。
驻极体传声器基础知识讲座
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 ❖ 声波使薄膜振动，改变电容量和 电场，产生电信号。
全指向
圆心（Omnidirectional)
ECM指 向性分类
（无方向、全方向) 单指向
心型（Cardioid) 超心型（super-cardioid 锐心型（Hyper-cardoiod)
双指向
8字型（Bi-directional)
驻极体传声器基础知识讲座
心型（X ）
心脏图（极性图）
扁心型（B)