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，喇叭是输岀。
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
①9.7系列产品①8系列产品①6系列产品
①4.5系列产品①4系列产品①3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，
五、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
GSM900
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。
: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=￡. 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
Ad的变化，因此由公式①可知，必然要产⽣⼀个AC的变化，由公式②⼜知，
由于AC的变化，充电电荷⼜是固定不变的，因此必然产⽣⼀个AV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，漏极的输岀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Av的变化
量，FET的漏极电流I就产⽣⼀个A ID的变化量，因此这个电流的变化量就在电阻RL上产⽣⼀个A VD的变化量，
这个电压的变化量就可以通过电容C0输岀，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 K 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100gA 〈IDS〈500 g A
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/g Bar
-40 dBV/Pa=-60dBV/ ⼙Bar
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?12000Hz20~16000Hz
单向：100?12000Hz100~16000Hz
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：20⼙pa=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
⼿动测试仪表-----HY系列驻极体传声器测试仪
⾃动测试仪器-----QY-A系列（南京千越⾃动化设备有限公司⾃主研发）驻极体传声器测试仪
1. 电流的测试：由测试仪上直接读取电流值（吩）
2. 灵敏度的测试：⾸先⽤标准话筒校准测试仪的声压级为94dB，然后把待测MIC放到已校准的声腔⼝上，⽤测试表笔
测试MIC的两个极（注意两个表笔的⽅向），注意MIC的⼯作电压和负载电阻，可以从测试仪上直接读取70HZ和1KHZ 的灵敏度.
3. ⽅向性测试：要在消声室内进⾏，B&K2012测试仪，B&K旋转台测试。
4?频响曲线的测试：要在消声室内进⾏，B&K2012测试仪，B&K旋转台测试。
5.S/N的测试，⾸先测试MIC的灵敏度，然后在相同的条件下在消声室内测试MIC的噪声，注意最好使⽤⼲电池，
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议