駐極體話筒

駐極體話筒的寫法

駐極體話筒介紹

駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點，廣泛用于盒式錄音機、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設置一個場效應管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。

參數(shù)

表征駐極體話筒各項性能指標的參數(shù)主要有以下幾項：

（1）工作電壓（UDS）。這是指駐極體話筒正常工作時，所必須施加在話筒兩端的最小直流工作電壓。該參數(shù)視型號不同而有所不同，即使是同一種型號也有較大的離散性，通常廠家給出的典型值有1.5V、3V和4.5V這3種。

（2）工作電流（IDS）。這是指駐極體話筒靜態(tài)時所通過的直流電流，它實際上就是內(nèi)部場效應管的靜態(tài)電流。與工作電壓類似，工作電流的離散性也較大，通常在0.1～1mA。

（3）工作電壓（UMDS）。這是指駐極體話筒內(nèi)部場效應管漏、源極兩端所能夠承受的直流電壓。超過該極限電壓時，場效應管就會被擊穿損壞。

（4）靈敏度。這是指話筒在一定的外部聲壓作用下所能產(chǎn)生音頻信號電壓的大小，其單位通常用mV/Pa（毫伏/帕）或dB（0dB=1000mV/Pa）。一般駐極體話筒的靈敏度多在0.5～10mV/Pa或-66～-40dB范圍內(nèi)。話筒靈敏度越高，在相同大小的聲音下所輸出的音頻信號幅度也越大。

（5）頻率響應。也稱頻率特性，是指話筒的靈敏度隨聲音頻率變化而變化的特性，常用曲線來表示。一般說來，當聲音頻率超出廠家給出的上、下限頻率時，話筒的靈敏度會明顯下降。駐極體話筒的頻率響應一般較為平坦，其普通產(chǎn)品頻率響應較好（即靈敏度比較均衡）的范圍在100Hz～10kHz，質(zhì)量較好的話筒為40Hz～15kHz，優(yōu)質(zhì)話筒可達20Hz～20kHz。

（6）輸出阻抗。這是指話筒在一定的頻率（1kHz）下輸出端所具有的交流阻抗。駐極體話筒經(jīng)過內(nèi)部場效應管的阻抗變換，其輸出阻抗一般小于3kΩ。

（7）固有噪聲。這是指在沒有外界聲音時話筒所輸出的噪聲信號電壓。話筒的固有噪聲越大，工作時輸出信號中混有的噪聲就越大。一般駐極體話筒的固有噪聲都很小，為微伏級電壓。

（8）指向性。也叫方向性，是指話筒靈敏度隨聲波入射方向變化而變化的特性。話筒的指向性分單向性、雙向性和全向性3種。單向性話筒的正面對聲波的靈敏度明顯高于其他方向，并且根據(jù)指向特性曲線形狀，可細分為心形、超心形和超指向形3種；雙向性話筒在前、后方向的靈敏度均高于其他方向；全向性話筒對來自四面八方的聲波都有基本相同的靈敏度。常用的機裝型駐極體話筒絕大多數(shù)是全向性話筒。

原理

駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價格低廉，應用非常廣泛。

高分子極化膜上生產(chǎn)時就注入了一定的電荷(Q)，由于沒有放電回路，這個電荷量是不變的，在聲波的作用下，極化膜隨著聲音震動，因此和背極的距離也跟著變化，也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。

我們知道電容上電荷的公式是Q＝C×V，反之V＝Q/C也是成立的。駐極體總的電荷量是不變，當極板在聲波壓力下后退時，電容量減小，電容兩極間的電壓就會成反比的升高，反之電容量增加時電容兩極間的電壓就會成反比的降低。再通過阻抗非常高的場效應將電容兩端的電壓取出來，同時進行放大，我們就可以得到和聲音對應的電壓了。由于場效應管時有源器件，需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態(tài)，因此，駐極體話筒都要加一個直流偏置才能工作。

種類

常用駐極體話筒的外形分機裝型（即內(nèi)置式）和外置型兩種。機裝型駐極體話筒適合于在各種電子設備內(nèi)部安裝使用。常見的機裝型駐極體話筒形狀多為圓柱形，其直徑有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm……多種規(guī)格；引腳電極數(shù)分兩端式和三端式兩種，引腳形式有可直接在電路板上插焊的直插式、帶軟屏蔽電線的引線式和不帶引線的焊腳式3種。如按體積大小分類，有普通型和微型兩種，微型駐極體話筒已被廣泛應用于各種微型錄音機、微型數(shù)碼攝像機、手機等電子產(chǎn)品中。

除了機裝型駐極體話筒外，將機裝型駐極體話筒裝入各式各樣的帶有座架或夾子的外殼里，并接上帶有2芯或3芯插頭的屏蔽電線（有的還接了開關），就做成了我們經(jīng)常見到的形形色色、可方便移動的外置型駐極體話筒。

構(gòu)造與原理

駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。

聲電轉(zhuǎn)換的關鍵元件是駐極體振動膜。它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜。然后再經(jīng)過高壓電場駐極后，兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開。這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容。當駐極體膜片遇到聲波振動時，引起電容兩端的電場發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小，一般為幾十pF。因而它的輸出阻抗值很高(Xc＝1／2~tfc)，約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場效應晶體三極管來進行阻抗變換。場效應管的特點是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場效應管有源極(S)、柵極(G)和漏極(D)三個極。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再復合一只二極管的專用場效應管。接二極管的目的是在場效應管受強信號沖擊時起保護作用。場效應管的柵極接金屬極板。這樣，駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極S，一般用藍色塑線，漏極D，一般用紅色塑料線和連接金屬外殼的編織屏蔽線。

駐極體話筒與電路的接法有兩種：

源極輸出與漏極輸出。源極輸出類似晶體三極管的射極輸出。需用三根引出線。漏極D接電源正極。源極S與地之間接一電阻Rs來提供源極電壓，信號由源極經(jīng)電容C輸出。編織線接地起屏蔽作用。源極輸出的輸出阻抗小于2k，電路比較穩(wěn)定，動態(tài)范圍大。但輸出信號比漏極輸出小。漏極輸出類似晶體三極管的共發(fā)射極放入。只需兩根引出線。漏極D與電源正極間接一漏極電阻RD，信號由漏極D經(jīng)電容C輸出。源極S與編織線一起接地。漏極輸出有電壓增益，因而話筒靈敏度比源極輸出時要高，但電路動態(tài)范圍略小。

Rs和RD的大小要根據(jù)電源電壓大小來決定。一般可在2．2～5．1k間選用。例如電源電壓為6V時，Rs為4．7k，RD為2。2k。圖3輸出電路中，若電源為正極接地時，只須將D、S對換一下，仍可成為源、漏極輸出。一聲控電路前置放大級中駐極體話筒的源極輸出和漏極輸出的兩種不同的接法，要說明一點，不管是源極輸出或漏極輸出，駐極體話筒必須提供直流電壓才能工作，因為它內(nèi)部裝有場效應管。

極性判別

關于駐極體電容式話筒的檢測方法是：首先檢查引腳有無斷線情況，然后檢測駐極體電容式話筒。駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價格低廉，應用非常廣泛。駐極體話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。由聲電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和場效應管兩部分組成。它的電路的接法有兩種：源極輸出和漏極輸出。源極輸出有三根引出線，漏極D接電源正極，源極S經(jīng)電阻接地，再經(jīng)一電容作信號輸出；漏極輸出有兩根引出線，漏極D經(jīng)一電阻接至電源正極，再經(jīng)一電容作信號輸出，源極S直接接地。所以，在使用駐極體話筒之前首先要對其進行極性的判別。

在場效應管的柵極與源極之間接有一只二極管，因而可利用二極管的正反向電阻特性來判別駐極體話筒的漏極D和源極S。

將萬用表撥至R×1kΩ檔，黑表筆接任一極，紅表筆接另一極。再對調(diào)兩表筆，比較兩次測量結(jié)果，阻值較小時，黑表筆接的是源極，紅表筆接的是漏極。

靈敏度檢測

在收錄機、電話機等電器中廣泛應用的駐極體話筒，其靈敏度直接影響送話和錄放效果。這類話筒靈敏度的高低可用萬用表進行簡單測試。

將萬用表撥至R×100檔，兩表筆分別接話筒兩電極（注意不能錯接到話筒的接地極），待萬用表顯示一定讀數(shù)后，用嘴對準話筒輕輕吹氣（吹氣速度慢而均勻），邊吹氣邊觀察表針的擺動幅度。吹氣瞬間表針擺動幅度越大，話筒靈敏度就越高，送話、錄音效果就越好。若擺動幅度不大（微動）或根本不擺動，說明此話筒性能差，不宜應用。對于三根引腳駐極體電容式話筒檢測方法同上，只是黑表棒接輸出引腳2腳，紅表棒接引腳3腳。

選配注意

駐極體話筒價格很低，損壞后做更換處理，關于駐極體話筒選配要注意以下幾點：

（1）兩根和三根引腳的駐極體話筒之間不能直接替代，一般情況下也不做改動電路的代替。

（2）這種話筒沒有型號之分，相同引腳數(shù)的話筒可以代替，只是存在性能上的差別。