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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
6 y4 N8 }2 \) T6 U. Q: v1、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.
6 Q* i3 E9 _9 h% t4 F5 l& v7 g3 i0 ?+ r. @* ~' _
Φ9.7系列产品 Φ8系列产品 Φ6系列产品
8 y" V, h5 ?4 p" \( b
4 G" ] k) _; a R( OΦ4.5系列产品 Φ4系列产品 Φ3系列产品- }9 x2 V9 w- D9 E' ~, A
; r& z" E; Y1 l9 Q0 v5 u7 F
每个系列中又有不同的高度
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- X, y& u8 l: v" K! E% b! Z3、从咪头的方向性，可分为全向，单向，双向(又称为消噪式)
/ n, @" R a. } `! R+ B
/ r, m( u) y' T( P4、从极化方式上分，振膜式,背极式,前极式' |" |8 {- O; d$ j( W
" D. T/ h5 T% Y7 S/ ~" I& ?$ q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
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5、从对外连接方式分
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普通焊点式:L型7 ~4 Z5 F# t% X! r7 @, [! L
) Y: y7 O$ \ j1 b9 X7 L2 ?; q, H! m
带PIN脚式:P型) Z3 b' I- o9 Y
2 L6 |0 c t' J" X/ V. c& s9 j) ?
同心圆式: S型
, n9 r) i0 @! r
, J u% z( l6 T2 N5 R8 l7 h结构+ m# v) e( v3 E1 P
以全向MIC,振膜式极环连接式为例9 x( q! R, `* @& c7 B6 u
, N2 x- _, ~6 }( B
1、防尘网:
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% F. E2 I" f; |4 i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。( C3 o9 x0 w8 Z: v( I: U: U; ~
- D* _9 v. S3 d; k6 B5 ]% a
2、外壳:
( ^! _- H" n) @0 f! l$ y' r
; L+ l1 l& _$ R* i7 }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。
) l+ j5 A% Y$ {/ k5 E. S- u: {4 B' E6 u: ?
3、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。' H* o8 c6 I# g [+ a p8 n" ^1 y
3 s ]% c7 l: t; i( X( c8 Q
4、垫片:
0 C- P4 b2 c: o1 \2 r. l6 K: P# c. o4 O, `( n
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。
' e/ C$ G9 m% t$ d, L0 W: G d% h P* w+ u; Z6 Z9 Q
5、背极板:
6 n- D- d1 N3 H3 d" u
2 k# g( D5 _+ P! f* u. w2 _4 v6 |电容的另一个电极，并且连接到了FET(场效应管)的G(栅)极上。
- [* R+ D6 u6 l4 n, G
' i: ]6 p. I# ]0 M3 y& G3 p$ i* |6、铜环:/ z* X* E) g* I" _/ Z
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连接极板与FET(场效应管)的G(栅)极，并且起到支撑作用。, w* Y$ u* J* [
Y/ ^, c1 i3 F6 J7、腔体:# J6 D1 s9 R" ~! u* y0 _ ^; w3 t$ ?
& E+ _/ x& C3 `) ?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)。
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5 }- n0 w# x! c! W1 {! ^8、PCB组件:! T3 T M) @4 q" ^% E3 |% ]+ h6 e
" @2 H4 `, N/ d6 C8 M+ m* O7 w4 e装有FET，电容等器件，同时也起到固定其它件的作用。
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( S! n, _2 y: W9、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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- l5 J! R D: n" i A9 q# m& x电原理图6 S' h+ q# l( p+ K
FET(场效应管)MIC的主要器件，起到阻抗变换或放大的作用，
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C;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。
& x, }0 E9 D y4 u
5 o5 I9 b$ ^; d8 i, A; {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。
' ?0 D3 L0 }5 \* D4 J( A/ n# j4 M- I/ v r. X8 c
RL:负载电阻，它的大小决定灵敏度的高低。
' H4 ~7 I, E" t
; c" i$ o4 V9 D, ^0 j) HVS:工作电压，MIC提供工作电压8 z, L3 U! N' E/ T2 F6 r( Q
$ W6 n6 p* i* \7 l
:CO:隔直电容，信号输出端./ H9 ]" k! C" B, A# [/ r
( R1 c, h4 W3 P+ Y
工作原理' k& S2 C; i" {9 c
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。. B3 j* a. q! Y
3 p$ R" w& ]0 S/ e5 K) {
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
4 r) O7 Y+ i$ a) G, x6 [ K: {
$ V0 R7 M8 q% Y5 E7 h' n; d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。
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0 \' ]5 ]. y+ P4 p. D4 P. n这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。4 b* o$ U1 j' s! o; v
5 r5 I% c a& F$ a7 H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。9 m5 k9 D: ^0 {- e; f/ _
* l; r; X( c k( B# f& O7 x1 qFET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。- `! k/ v/ f, y5 K) x" d% F4 _
2 A1 ?. r! I7 ^6 S# o& n
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。& e1 a9 ~3 ?; o5 D1 N
! Q4 E6 y1 B2 W技术指标: v0 ]/ n3 N: ]
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
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. H, \" T% e: N2 R5 o7 D& }4 r电压 电阻) P' c3 b% z. I* ?, l
' U+ u& @! S) [% `) z1、消耗电流:即咪头的工作电流; P( t1 b9 z C; f
7 ], R( Q6 l, R* Q; s3 j8 b; `, Y" O) j9 T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2 h2 u: U: H) `2 }/ q7 Q9 U
9 o. R4 G& w4 {$ ^! k6 a% f. t* ]( {VS=VSD+ID×RL ID = (VS- VSD)/ RL
, j; b; O/ g0 C7 u7 I4 Q' l8 |8 S' _
' x. Z' D+ V8 {式中 ID FET 在VSG等于零时的电流
0 W# S( E l$ w4 N) T( q. n+ x+ T
RL为负载电阻
$ z8 j% D' _0 l: N1 x3 X4 t; n- k! Q% o6 S, h! i$ K
VSD,即FET的S与D之间的电压降' y T8 i( L1 |; Z* Q5 R2 K7 E
, W6 y2 j3 C! w- ?1 X5 s
VS为标准工作电压' m: V. v/ \% Z l$ N7 R8 }% {/ U
1 O0 m% \3 X4 [( e: ?
总的要求 100μA〈IDS〈500μA5 b3 g, a9 N) n
1 \: }5 d# o/ B. q7 |" B2、灵敏度:单位声压强下所能产生电压大小的能力。
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单位:V/Pa 或 dBV/Pa 有的公司使用是dBV/μBar
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4 B3 P! n4 O; z8 B& }/ \) [-40 dBV/Pa=-60dBV/μBar
" C" A% T* o4 i3 y" k" \" r* a! ?+ c& _/ e+ m
0 dBV/Pa=1V/Pa; e% ?8 L6 z2 u' j% M
) j) ~: G6 C( P) R: t$ T
声压强Pa=1N/m2 q5 V; ~6 \+ k4 o) ^) A
( e( C6 b7 @1 l. b+ v b3、输出阻抗:基本相当于负载电阻RL(1-70%)之间。, l! a3 i6 Q1 J, _6 U! l! m
. k2 P4 d3 G0 p. U2 Y
4、方向性及频响特性曲线:! A( E- \" C8 ]0 a& ^
2 F: w3 ^, j* \/ {3 ~$ d1 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。
: y* |: ]5 R; e, z
( x2 \; v! |( @. D频率特性图:& a6 x! \* r/ v- L9 y; Q) t
, I, F# w( e: Y9 l5 m
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。9 U0 r9 Y% q. [, I1 l: h
9 L3 g8 B7 x, L9 n/ w, x; ~频率特性图:
' T, y. j; n+ f; z! V9 ?& b& K4 I4 L, i+ A% w! B
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
1 q }& M+ }# B( U% [" A; J1 K
频率特性:
* c4 ?8 L# t6 D$ q3 [+ ^
; e' N7 w p* j& r7 d* _0 I5 |5、频率范围:
2 t% l4 @1 s" x
6 |! O' B$ s5 [% L+ @. @( S全向: 50~12000Hz 20~16000Hz
$ P$ q4 P- S7 Y+ e( p2 H s
2 f+ D9 ]# W) {% w A单向:100~12000Hz 100~16000Hz; D4 m! r* l3 a% ]/ u# Q
0 n9 g% ]$ c5 b& ^4 d, {9 a0 N
消噪:100~10000Hz# q6 u# D; Z1 O7 r
! X V1 _/ I' R W/ L. _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=0dBSPL/ H, c, Y9 L/ e( s
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MaxSPL为115dBSPLA SPL声压级 A为A计权
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# l! F8 e/ w* d0 M: m7、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
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发表于 2009-1-1 18:29:33