咪头基础知识

驻极体电容式麦克风 (咪头)基础知识一 、 咪 头 的 定 义 ： ： 咪 头 是 一 个 声 -电 转 换 器 件 （ 也 可 以 称 为 换 能 器 或 传 感 器 ） ， 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 咪 头 又 名 麦 克 风 ， 话 筒 ， 传 声 器 ， 咪 胆 等 ECM（ Electret Condenser Microphone） 驻 极 体 电 容 式 麦 克 风 的 简 称 二 、 咪 头 的 分 类 ： 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 2、 从 尺 寸 大 小 分 ,驻 极 体 式 又 可 分 为 若 干 种 . Φ9.7 系 列 产 品 Φ8 系 列 产 品 Φ6 系 列 产 品 Φ4.5 系 列 产 品 Φ4 系 列 产 品 Φ3 系 列 产 品 每 个 系 列 中 又 有 不 同 的 高 度 3、 从 咪 头 的 方 向 性 ， 可 分 为 全 向 （ 无 向 ） ， 单 向 ， 双 向 （ 又 称 为 消 噪 式 ） 4、 从 极 化 方 式 上 分 ， 振 膜 式 ,背 极 式 ,前 极 式 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 5、 从 对 外 连 接 方 式 分 普 通 焊 点 式 ： L 型 带 PIN 脚 式 ： P 型 同 心 圆 式 ： S/A 型 三 、 驻 极 体 传 声 器 的 结 构 以 全 向 MIC,振 膜 式 极 环 连 接 式 为 例 1、 防 尘 网 ： 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 。

2、 外 壳 ： 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 3、 振 膜 ： 是 一 个 声 -电 转 换 的 主 要 零 件 ， 是 一 个 绷 紧 的 特氟珑塑 料 薄 膜 （ 聚 氯 乙 烯 ） 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 杜 邦 膜 ： FEP,PTFE,PFA,PET 等，FEP 是美国杜邦公司生产的一种特氟珑薄膜叫聚全氯乙丙烯，在驻极体传声器方面，主要用于电荷的存贮，因为内部有很多的势阱PPS 膜：是一种不能存贮电荷的薄膜叫聚苯硫醚，在驻极体传声器方面，主要用于背极式和前极式的振动膜片4、 垫 片 ： 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 。

5、 背 极 板 ： 电 容 的 另 一 个 电 极 ， 并 且 连 接 到 了 FET（ 场 效 应 管 ） 的 G（ 栅 ） 极 上 6、 铜 环 ： 连 接 极 板 与 FET（ 场 效 应 管 ） 的 G（ 栅 ） 极 ， 并 且 起 到 支 撑 作 用 7、 腔 体 ： 　 　 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 ） 　8、 PCB 组 件 ： 装 有 FET， 电 容 等 器 件 ， 同 时 也 起 到 固 定 其 它 件 的 作 用 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 四 、 咪 头 的 电 原 理 图 ： FET(场 效 应 管 )MIC 的 主 要 器 件 ， 起 到 阻 抗 变 换 或 放 大 的 作 用 ， 5、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 。

麦克风如何消除 2G 通话干扰？ 2G 的干扰主要是 217Hz 的干扰，增加 33pf 和 15pf 的电容进行滤波，33pf 的电容对 GSM900C1,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 RL:负 载 电 阻 ， 它 的 大 小 决 定 灵 敏 度 的 高 低 VS:工 作 电 压 ， MIC 提 供 工 作 电 压 :CO:隔 直 电 容 ， 信 号 输 出 端 . 五 、 驻 极 体 咪 头 的 工 作 原 理 ： 由 静 电 学 可 知 ， 对 于 平 行 板 电 容 器 ， 有 如 下 的 关 系 式 ： C=ε． S/L ……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 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 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 。

这 样 初 步 完 成 了 一 个 由 声 信 号 到 电 信 号 的 转 换 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 FET 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 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 六 、 咪 头 的 主 要 技 术 指 标 ： 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 电 压 电 阻 1、 消 耗 电 流 ： 即 咪 头 的 工 作 电 流 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 VS=VSD+ID×RL ID = (VS- VSD)/ RL 式 中 ID FET 在 VSG 等 于 零 时 的 电 流 RL 为 负 载 电 阻 VSD,即 FET 的 S 与 D 之 间 的 电 压 降 VS 为 标 准 工 作 电 压 总 的 要 求 100μA〈 IDS〈 500μA 2、 灵 敏 度 ： 单 位 声 压 强 下 所 能 产 生 电 压 大 小 的 能 力 单 位 ： V/Pa 或 dBV/Pa 有 的 公 司 使 用 是 dBV/μBar 　 　 -40 dBV/Pa=-60dBV/μBar 0 dBV/Pa=1V/Pa 声 压 强 Pa=1N/m2 3、 输 出 阻 抗 ： 基 本 相 当 于 负 载 电 阻 RL(1-70%)之 间 4、 方 向 性 及 频 响 特 性 曲 线 ： a、 全 向 （ 无 向 型 ） : 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 。

频 率 特 性 图 ： b、 单 向 （心形、超心形、强心形）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 c、 双 向 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 频 率 特 性 ： 5、 频 率 范 围 ： 全 向 ： 50~12000Hz 20~16000Hz 单 向 ： 100~12000Hz 100~16000Hz 消 噪 ： 100~10000Hz 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 MaxSPL 为 115dBSPLA SPL 声 压 级 A 为 A 计 权 7、 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 .七：MIC 的测试方法测试电路图测试仪表 HY 系列驻极体传声器测试仪1.电流的测试 :由测试。