咪頭,是將聲音信號轉換為電信號的能量轉換器件,是和喇叭正好相反的一個器件(電→聲)。是聲音設備的兩個終端,咪頭是輸入,喇叭是輸出。又名麥克風,話筒,傳聲器,咪膽等。
咪頭的測試條件;MIC的使用應規(guī)定其工作電壓和負載電阻,不同的使用條件,其靈敏度的大小有很大的影響。
電壓電阻
1、消耗電流:即咪頭的工作電流
主要是FET在VSG=0時的電流,根據FET的分檔,可以做成不同工作電流的傳聲器。但是對于工作電壓低、負載電阻大的情況下,對于工作電流就有嚴格的要求,由電原理圖可知
VS=VSD+ID×RLID=(VS-VSD)/RL
式中IDFET在VSG等于零時的電流
RL為負載電阻
VSD,即FET的S與D之間的電壓降
VS為標準工作電壓
總的要求100μA〈IDS〈500μA
2、靈敏度:單位聲壓強下所能產生電壓大小的能力。
單位:V/Pa或dBV/Pa有的公司使用是dBV/μBar
-40dBV/Pa=-60dBV/μBar
0dBV/Pa=1V/Pa
聲壓強Pa=1N/m2
3、輸出阻抗:基本相當于負載電阻RL(1-70[%])之間。
4、方向性及頻響特性曲線:
a、全向:MIC的靈敏度是在相同的距離下在任何方向上相等,全向MIC的結構是PCB上全部密封,因此,聲壓只有從MIC的音孔進入,因此是屬于壓強型傳聲器。
頻率特性圖:
b、單向單向MIC具有方向性,如果MIC的音孔正對聲源時為0度,那么在0度時靈敏度,180度時靈敏度,在全方位上呈心型圖,單向MIC的結構與全向MIC不同,它是在PCB上開有一些孔,聲音可以從音孔和PCB的開孔進入,而且MIC的內部還裝有吸音材料,因此是介于壓強和壓差之間的MIC。
頻率特性圖:
c、消噪型:是屬于壓差式MIC,它與單向MIC不同之處在于內部沒有吸音材料,它的方向型圖是一個8字型。
頻率特性:
5、頻率范圍:
全向:50~12000Hz20~16000Hz
單向:100~12000Hz100~16000Hz
消噪:100~10000Hz
6、聲壓級:是指MIC的失真在3[%]時的聲壓級,聲壓級定義:20μpa=0dBSPL
MaxSPL為115dBSPLASPL聲壓級A為A計權
7、S/N信噪比:即MIC的靈敏度與在相同條件下傳聲器本身的噪聲之比,詳見產品手冊,噪聲主要是FET本身的噪聲。
1、從工作原理上分:
炭精粒式
電磁式
電容式
駐極體電容式(以下介紹以駐極體式為主)
壓電晶體式,壓電陶瓷式
二氧化硅式等
2、從尺寸大小分,駐極體式又可分為若干種。
Φ9.7系列產品Φ8系列產品Φ6系列產品
Φ4.5系列產品Φ4系列產品Φ3系列產品
每個系列中又有不同的高度
3、從咪頭的方向性,可分為全向,單向,雙向(又稱為消噪式)
4、從極化方式上分,振膜式,背極式,前極式
從結構上分又可以分為柵極點焊式,柵極壓接式,極環(huán)連接式等
5、從對外連接方式分
普通焊點式:L型
帶PIN腳式:P型
同心圓式:S型
由靜電學可知,對于平行板電容器,有如下的關系式:C=ε.S/L……①即電容的容量與介質的介電常數成正比,與兩個極板的面積成正比,與兩個極板之間的距離成反比。
另外,當一個電容器充有Q量的電荷,那么電容器兩個極板要形成一定的電壓,有如下關系式:C=Q/V……②
對于一個駐極體咪頭,內部存在一個由振膜,墊片和極板組成的電容器,因為膜片上充有電荷,并且是一個塑料膜,因此當膜片受到聲壓強的作用,膜片要產生振動,從而改變了膜片與極板之間的距離,從而改變了電容器兩個極板之間的距離,產生了一個Δd的變化,因此由公式①可知,必然要產生一個ΔC的變化,由公式②又知,由于ΔC的變化,充電電荷又是固定不變的,因此必然產生一個ΔV的變化。
這樣初步完成了一個由聲信號到電信號的轉換。
由于這個信號非常微弱,內阻非常高,不能直接使用,因此還要進行阻抗變換和放大。
FET場效應管是一個電壓控制元件,漏極的輸出電流受源極與柵極電壓的控制。
由于電容器的兩個極是接到FET的S極和G極的,因此相當于FET的S極與G極之間加了一個Δv的變化量,FET的漏極電流I就產生一個ΔID的變化量,因此這個電流的變化量就在電阻RL上產生一個ΔVD的變化量,這個電壓的變化量就可以通過電容C0輸出,這個電壓的變化量是由聲壓引起的,因此整個咪頭就完成了一個聲電的轉換過程。
FET(場效應管)MIC的主要器件,起到阻抗變換或放大的作用。
C:是一個可以通過膜片震動而改變電容量的電容,聲電轉換的主要部件。
C1,C2是為了防止射頻干擾而設置的,可以分別對兩個射頻頻段的干擾起到抑制作用。
RL:負載電阻,它的大小決定靈敏度的高低。
VS:工作電壓,MIC提供工作電壓。
CO:隔直電容,信號輸出端。
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