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電容傳聲器

電容傳聲器從機(jī)械上來說是錄音工作中所用的最簡單的形式;它僅有的運(yùn)動零件是一塊極輕的膜片,這塊膜片當(dāng)作電容器的一個電極使用。
電容傳聲器
原理
  電容傳聲器的撿聲原理是利用一張極薄的鍍金膜,作為電容的一個極,與其相隔零點(diǎn)幾毫米,有另外一個固定電極,這樣形成一個幾P法拉的電容器,薄膜電極跟隨聲波振動而造成電容的容量變化,形成電信號,由于這個電容只有幾P法拉(1法拉=1000000000P法拉),其內(nèi)阻極高,達(dá)到G歐姆的級別(1G歐姆=1000000000歐姆)所以需要個電路,來將這個G歐姆的阻抗轉(zhuǎn)換成通用的600歐姆左右的阻抗,這個電路,也叫做“預(yù)放大電路”通常集成在電容傳聲器的內(nèi)部,需要“幻象電源”來給電路供電。 正是有這個預(yù)放大電路的存在,所以電容話筒必須要幻象電源來供電才能正常工作,電容傳聲器+幻象電源一般靈敏度都很高,比常用的動圈話筒靈敏的多。換句話說,電容話筒不管用在電腦上還是別的設(shè)備上錄音,幻象電源都是必須的,而且錄出的聲音都不會比動圈話筒的小。
分類
  1、從工作原理上分:
  炭精粒式
  動圈式
  駐極體式(以下介紹以駐極體式為主)
  壓電式
  2、從方向性上,可分為全向,單向,雙向(又稱為消噪式)
  3、從極化方式上分,振膜式,背極式,前極式
  從結(jié)構(gòu)上分又可以分為柵極點(diǎn)焊式,柵極壓接式,極環(huán)連接式等
  4、從對外連接方式分
  普通焊點(diǎn)式:L型
  帶PIN腳式:P型
  同心圓式: S型
結(jié)構(gòu)
  1、 防塵網(wǎng):
  保護(hù)傳聲器,防止灰塵落到振膜上,防止外部物體刺破振膜,還有短
  時間的防水作用。
  2、外殼:
  整個傳聲器的支撐件,其它件封裝在外殼之中,是傳聲器的接地點(diǎn),
  還可以起到電磁屏蔽的作用。
  3、振膜:
  是一個聲-電轉(zhuǎn)換的主要零件,是一個繃緊的特氟窿塑料薄膜粘在一個
  金屬薄圓環(huán)上,薄膜與金屬環(huán)接觸的一面鍍有一層很薄的金屬層,薄膜
  可以充有電荷,也是組成一個可變電容的一個電極板,而且是可以振
  動的極板。
  4、墊片:
  支撐電容兩極板之間的距離,留有間隙,為振膜振動提供一個空間,
  從而改變電容量。
  5、極板:
  電容的另一個電極,并且連接到了FET的G極上。
  6、極環(huán):
  連接極板與FET的G極,并且起到支撐作用。
  7、腔體:
  固定極板和極環(huán),從而防止極板和極環(huán)對外殼短路(FET 的S,G 極
  短路)。
  8、PCB組件:
  裝有FET,電容等器件,同時也起到固定其它件的作用。
  9、PIN:有的傳聲器在PCB 上帶有PIN,可以通過PIN 與其他PCB 焊接
  在一起,起連接作用。
技術(shù)指標(biāo)
  1、消耗電流:即傳聲器的工作電流
  主要是FET在VSG=0時的電流,根據(jù)FET的分檔,可以作成不同工作電流的傳聲器。但是對于工作電壓低負(fù)載電阻大的情況下,對于工作電流就有嚴(yán)格的要求VS=VSD+ID*RL ID = (VS- VSD)/ RL
  式中 ID FET 在VSG等于零時的電流
  RL為負(fù)載電阻
  VSD,即FET的S與D之間的電壓降
  VS為標(biāo)準(zhǔn)工作電壓
  總的要求100μA〈IDS〈500μA
  2、靈敏度:單位聲壓強(qiáng)下所能產(chǎn)生電壓大小的能力。
  單位:V/Pa 或 dBV/Pa 有的公司使用是dBV/μBa
  -40 dBV/Pa=-60dBV/μBa
  0 dBV/Pa=V/Pa
  聲壓強(qiáng)Pa=1N/m2
  3、輸出阻抗:基本相當(dāng)于負(fù)載電阻RL-30[%]之間。
  4、方向性:
發(fā)展趨勢
  1、小型化微型化
  2、低噪聲型,主要為一些要求低噪聲的設(shè)備使用,如助聽器及低噪聲要求的
  3、低功耗型,要求工作電流〈50μA的,主要為電池供電的設(shè)備使用
  4、高靈敏度的,帶有IC放大功能的(大約增益15dB)
  5、數(shù)字化,傳聲器內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換功能的數(shù)字化輸出。
  6、能耐回流焊的電容傳聲器,因?yàn)殡娙輦髀暺鞯膬?nèi)部的關(guān)鍵部件是一個塑料薄膜,它不能耐高溫,因此現(xiàn)在的電容傳聲器都不能耐波峰焊和回流焊,選用特殊的材料研制能耐回流焊的電容傳聲器,將進(jìn)一步擴(kuò)大駐極體MIC 的應(yīng)用范圍
  7、二氧化硅電容傳聲器,是另一類型的電容傳聲器,它與傳統(tǒng)的電容傳聲器完全不同,它是由半導(dǎo)體技術(shù)制作的,它不但可以耐波峰焊和回流焊,而且熱穩(wěn)定性很好,是很有發(fā)展前途的一種產(chǎn)品,但目前價格較高。
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