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咪头，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，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。又名咪芯，麦克风，话筒，传声器。
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咪头分类8 D& o: g, P6 n( S ?' D
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
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2、从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.# n' x3 ?9 o! \3 H
6 v; Y) X4 {' a/ [& B) p
Φ9.7系列产品 Φ8系列产品 Φ6系列产品
" r$ ^. }+ g5 |6 `9 f }9 e2 y3 D; |* B9 T" [ Z* L# F
Φ4.5系列产品 Φ4系列产品 Φ3系列产品
$ S, `# ?+ Y; J D" m/ h0 r' I# a
& h3 K, y! A1 Z. A% `每个系列中又有不同的高度
# p1 }! W1 p/ s. Y0 j; ^6 J/ a8 ?: p
6 j* y3 O+ l, e* y3、从咪头的方向性，可分为全向，单向，双向(又称为消噪式)# _5 k7 K5 y" M. q" J" u7 t
/ `7 W- R/ q Q' V9 O1 U+ Q* J, m4、从极化方式上分，振膜式,背极式,前极式
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% o# g- Y7 {$ S5 _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7 Y( u6 T7 z/ w2 d$ S7 \
8 Y7 H( H/ H5 c' x( @5、从对外连接方式分
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+ t. F- v/ `: ^* O: T; Y普通焊点式:L型" k" e( Y) d8 h+ m- [7 b# Q
' A- Y9 ]2 G; \* Y5 K9 v3 D带PIN脚式:P型5 K$ T/ t$ G# e. L1 u6 o! W
' w& D% _) I7 j; L同心圆式: S型; N( f6 ?- q6 V7 ^* c* _) x
Y# b) O' N% t# ^结构) C; i8 g8 t U9 d1 F) ]
以全向MIC,振膜式极环连接式为例* Q5 C8 @$ n4 V2 ]4 y
* d/ e" e$ c$ O" ^, @8 N/ m0 a
1、防尘网:
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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。
7 u, q/ }/ g) p% E5 O2 y$ H
7 ^4 N$ p5 Y- T* ]' T2、外壳:
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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。
, s4 d8 }' N- T
( ]' ]8 x3 Z9 d5 `6 O0 u3、振膜:是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜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。
7 k4 k! o9 x) C4 \. _* q: H
. c$ c1 L& u" W) c7 v4、垫片:
) I- |3 w* N7 E4 w
% q8 F' H* h) @4 h; g# Y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。, G" q6 \: U8 a+ \2 N
2 i# r7 \' O8 ~: a4 o
5、背极板:
" ~3 I- h4 n5 ^
( @- b" K* R$ v% x" V电容的另一个电极，并且连接到了FET(场效应管)的G(栅)极上。
, w* f" J! M1 ~! e- s/ g: e$ R* g; c1 \4 u
6、铜环:) {( U0 V3 b2 O1 `( y9 Q) l
* T6 m( w5 y0 i3 \
连接极板与FET(场效应管)的G(栅)极，并且起到支撑作用。. s" \- e5 x7 y( Z6 T
M7 ]; Z* d+ [3 ?
7、腔体:
" ?9 Q) |& g. m6 z6 @/ `
( q R a8 n" L6 Z, C固定极板和极环，从而防止极板和极环对外壳短路(FET(场效应管)的S(源极)，G(栅)极短路)。
3 D5 D9 X, j x. {/ S$ p; U8 [% y7 h/ p, d6 w9 c- A" c9 U9 O3 J* _+ r$ s# r
8、PCB组件:
8 ]& f8 P7 N$ I0 [9 L4 ^( Z1 f4 r1 [+ ]) l
装有FET，电容等器件，同时也起到固定其它件的作用。- ^0 [/ z: G {. X8 ]
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9、PIN:有的传声器在PCB上带有PIN(脚)，可以通过PIN与其他PCB焊接在一起，起连接另外前极式，背极式在结构上也略有不同。
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电原理图
0 g- x+ _/ v2 b Y/ iFET(场效应管)MIC的主要器件，起到阻抗变换或放大的作用，( p) L3 [2 k/ ~
, d* R- ^# c5 y% d9 ^2 N0 {* kC;是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容，声电转换的主要部件。7 j7 J2 \2 Z& I
$ J6 B4 B' u' p5 u: v$ H: z- J
C1,C2是为了防止射频干扰而设置的，可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用。
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RL:负载电阻，它的大小决定灵敏度的高低。+ S9 e4 E6 x! P
* O& ~4 t K# b* h! jVS:工作电压，MIC提供工作电压7 x. w2 [, m; D3 D" d
) J, x$ J0 ^3 Z) m3 e3 `
:CO:隔直电容，信号输出端.
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工作原理3 c' p$ N* l. W. ~( C% u9 M
由静电学可知，对于平行板电容器，有如下的关系式:C=εS/4πkd…①即电容的容量与介质的介电常数成正比，与两个极板的面积成正比，与两个极板之间的距离成反比。7 p6 N! _5 Y+ C. {0 Z
3 C% I; F/ m- |3 b0 o8 U l% z0 `
另外，当一个电容器充有Q量的电荷，那么电容器两个极板要形成一定的电压，有如下关系式:C=Q/V ……②
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对于一个驻极体咪头，内部存在一个由振膜，垫片和极板组成的电容器，因为膜片上充有电荷，并且是一个塑料膜，因此当膜片受到声压强的作用，膜片要产生振动，从而改变了膜片与极板之间的距离，从而改变了电容器两个极板之间的距离，产生了一个Δd的变化，因此由公式①可知，必然要产生一个ΔC的变化，由公式②又知，由于ΔC的变化，充电电荷又是固定不变的，因此必然产生一个ΔV的变化。4 q6 X8 S& \1 f- k. b4 t
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这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。
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由于这个信号非常微弱，内阻非常高，不能直接使用，因此还要进行阻抗变换和放大。
. q/ i6 k% x1 F/ t
, S# Q4 w4 U8 aFET场效应管是一个电压控制元件，漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。
; O9 B+ u, g: e" Z- X5 P$ @- [. _. V( M; W# x& J: i
由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的，因此相当于FET的S极与G极之间加了一个Δv的变化量，FET的漏极电流I就产生一个ΔID的变化量，因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个ΔVD的变化量，这个电压的变化量就可以通过电容C0输出，这个电压的变化量是由声压引起的，因此整个咪头就完成了一个声电的转换过程。+ s n* t' [. ?$ b7 L
* d8 A. x- `! `# \
技术指标
% T( G( N2 q d7 [0 `咪头的测试条件;MIC的使用应规定其工作电压和负载电阻,不同的使用条件,其灵敏度的大小有很大的影响
, h, G1 n+ B/ m# m+ g+ D) o% z
- v. D5 p- K1 F: ]电压 电阻
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1、消耗电流:即咪头的工作电流6 j) \ z0 T3 A0 U; q* U9 d, M% Z/ S
4 u' `4 U. d# ~, M. U
主要是FET在VSG=0时的电流，根据FET的分档，可以做成不同工作电流的传声器。但是对于工作电压低、负载电阻大的情况下，对于工作电流就有严格的要求，由电原理图可知, e1 \! b, y: c- d$ {
; e9 x% z: m5 M1 ^
VS=VSD+ID×RL ID = (VS- VSD)/ RL) h. r; k# s4 f2 S4 t2 }9 W( T+ b
& ^" q4 b6 z) j1 a6 c1 g
式中 ID FET 在VSG等于零时的电流4 ]( W" }4 M" I; D; e" _5 r
' f! W) p9 }. J2 z8 ]; f# ?
RL为负载电阻
7 S. A7 }* s: S [1 X# L8 Y Z" F* ^
VSD,即FET的S与D之间的电压降' g! i) L! w2 h2 {" @
# @8 S" n8 e! e" ]VS为标准工作电压- `% p. F. V* z- D
' e* d$ q- B" }总的要求 100μA〈IDS〈500μA) j+ a8 K# ~7 w6 M' @3 c
7 O% |/ n+ k9 D' g! e& o E2、灵敏度:单位声压强下所能产生电压大小的能力。
' `1 @( r* V8 K5 q' R' c6 v
, p% @5 z' k5 l0 q单位:V/Pa 或 dBV/Pa 有的公司使用是dBV/μBar! b4 Z. ]8 a# Q! d: w) R( A0 [
1 t' J, ~! Y8 I( O-40 dBV/Pa=-60dBV/μBar* ]! J# b2 R1 i5 t% c8 o
4 y w, y" r8 L% _) A. L( L0 f% M
0 dBV/Pa=1V/Pa7 \3 Y$ H; j9 E# W$ I5 G
( l8 X* w' r9 S3 U声压强Pa=1N/m2
2 b7 a0 o& n4 H5 y
& K* F2 i( g/ Y/ X. {7 _) w3、输出阻抗:基本相当于负载电阻RL(1-70%)之间。
1 ~4 K- M+ n8 b8 W1 r, v
3 P+ C' s' {2 O/ D- B* U4、方向性及频响特性曲线:% Y: ^+ F3 V- d, a: `& N
$ @& l% I! R4 |) D; u1 U
a、全向: MIC的灵敏度是在相同的距离下在任何方向上相等，全向MIC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。2 x# d+ a9 I5 {, a
+ W, j: b; y: i8 K) C/ |5 V频率特性图:
" _( V; q7 J4 Q! I4 y% m/ s
1 C ]$ Q& }$ v: H) i2 ^b、单向 单向MIC 具有方向性，如果MIC的音孔正对声源时为0度，那么在0度时灵敏度最高，180度时灵敏度最低，在全方位上呈心型图，单向MIC的结构与全向MIC不同，它是在PCB上开有一些孔，声音可以从音孔和PCB的开孔进入，而且MIC的内部还装有吸音材料，因此是介于压强和压差之间的MIC。7 z' m% b% G9 h7 L1 d3 v# ^, x
% w9 M$ [9 p# h' C) N4 o7 q
频率特性图:6 n8 e3 B. i/ l2 j
- c! c/ t/ h2 @8 G
c、消噪型:是属于压差式MIC，它与单向MIC不同之处在于内部没有吸音材料，它的方向型图是一个8字型) C) [' k2 l" q4 \. y
( Y2 A! O5 q( w, g% _: A频率特性:
& g0 d: l5 C- P% o" o& ~ r4 l6 T. Z2 G
5、频率范围:
1 c" V- e: C" P. A' P6 I( f& C& i* [7 h# ?$ v
全向: 50~12000Hz 20~16000Hz+ H4 S3 H) C; U
6 V, Z ^0 n% \ @' j4 _
单向:100~12000Hz 100~16000Hz
4 z% Z0 {6 A# i, `& a0 P" r% @& ?
3 R* U3 f! T; e# j- W% u消噪:100~10000Hz
( G" y9 ^# r0 y* Y/ C* l( x! E @, V8 U- j
6、最大声压级:是指MIC的失真在3%时的声压级,声压级定义:20μpa=0dBSPL0 Z% f. P4 }2 \- g7 S4 q
/ o4 f2 W* ?7 d; p2 wMaxSPL为115dBSPLA SPL声压级 A为A计权
9 H8 T0 a, T; }4 U: i7 d
8 X1 m7 A1 P. N! l7、S/N信噪比:即MIC的灵敏度与在相同条件下传声器本身的噪声之比，详见产品手册，噪声主要是FET本身的噪声& i! C& S0 ~, B2 K& r8 k& u
& J& ?- n4 v8 F. q6 {
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发表于 2009-1-1 18:29:33