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关于咪壳咪头的基础知识你是否了解


咪壳咪头的分类:
        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,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型
        咪壳咪头的结构:
        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:是整个咪头的支撑件,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。
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。
咪壳咪头的电原理图:
        FET(场效应管)MIC的主要器件,起到阻抗变换或放大的作用, 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。 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。 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。
咪壳咪头的工作原理:
        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。
咪壳咪头的技术指标:
        咪壳咪头的测试条件: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、-40dBV/Pa=-60dBV/μBar、0dBV/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: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,在完善上呈心型图,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。
频率特性图:
        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
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
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