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一文看懂咪頭的工作原理及結(jié)構(gòu)(駐極體話筒)

2018年04月28日 15:08 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評論(0

  咪頭,是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件,是和喇叭正好相反的一個(gè)器件(電→聲)。是聲音設(shè)備的兩個(gè)終端,咪頭是輸入,喇叭是輸出。又名咪芯,麥克風(fēng),話筒,傳聲器。本文主要介紹的是咪頭的工作原理、結(jié)構(gòu)以及使用方法。具體的跟隨小編一起來了解一下。

  咪頭的工作原理及結(jié)構(gòu)

  駐極體話筒原理見圖1。

  一文看懂咪頭的工作原理及結(jié)構(gòu)(駐極體話筒)

  高分子極化膜上生產(chǎn)時(shí)就注入了一定的永久電荷(Q),由于沒有放電回路,這個(gè)電荷量是不變的,在聲波的作用下,極化膜隨著聲音震動,因此和背極的距離也跟著變化,也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。

  我們知道電容上電荷的公式是Q=C×V,反之V=Q/C也是成立的。駐極體總的電荷量是不變,當(dāng)極板在聲波壓力下后退時(shí),電容量減小,電容兩極間的電壓就會成反比的升高,反之電容量增加時(shí)電容兩極間的電壓就會成反比的降低。最后再通過阻抗非常高的場效應(yīng)將電容兩端的電壓取出來,同時(shí)進(jìn)行放大,我們就可以得到和聲音對應(yīng)的電壓了。由于場效應(yīng)管時(shí)有源器件,需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態(tài),因此,駐極體話筒都要加一個(gè)直流偏置才能工作。

  聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜。它是一片極薄的塑料膜片,在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜。然后再經(jīng)過高壓電場駐極后,兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外,與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開。這樣,蒸金膜與金屬極板之間就形成一個(gè)電容。當(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動時(shí),引起電容兩端的電場發(fā)生變化,從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小,一般為幾十pF。因而它的輸出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc),約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場效應(yīng)晶體三極管來進(jìn)行阻抗變換。場效應(yīng)管的特點(diǎn)是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場效應(yīng)管有源極(S)、柵極(G)和漏極(D)三個(gè)極。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再復(fù)合一只二極管的專用場效應(yīng)管。接二極管的目的是在場效應(yīng)管受強(qiáng)信號沖擊時(shí)起保護(hù)作用。場效應(yīng)管的柵極接金屬極板。這樣,駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極S,一般用藍(lán)色塑線,漏極D,一般用紅色塑料線和連接金屬外殼的編織屏蔽線。

  駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。

  話筒的基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個(gè)上面有若干小孔的金屬電極(背稱為背電極)構(gòu)成。駐極體面與背電極相對,中間有一個(gè)極小的 空氣隙,形成一個(gè)以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì),以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。

  由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當(dāng)聲波引起駐極體薄膜振動而產(chǎn)生位移時(shí);改變了電容兩極版之間的距離,從而引起電容的容量發(fā)生變化,由于駐極 體上的電荷數(shù)始終保持恒定,根據(jù)公式:Q =CU 所以當(dāng)C變化時(shí)必然引起電容器兩端電壓U的變化,從而輸出電信號,實(shí)現(xiàn)聲—電的變換。實(shí)際上駐極體話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3。

  一文看懂咪頭的工作原理及結(jié)構(gòu)(駐極體話筒)

  駐極體話筒的特點(diǎn)

  駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn),廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高,所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個(gè)場效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器,為此駐極體電容式話筒在工作時(shí)需要直流工作電壓。

  駐極體話筒的特性參數(shù)

  工作電壓Uds 1.5~12V,常用的有1.5V,3V,4.5V三種

  工作電流Ids 0.1~1mA之間

  輸出阻抗 一般小于2K(歐姆)

  靈敏度 單位:伏/帕,國產(chǎn)的分為4檔,紅點(diǎn)(靈敏度最高)黃點(diǎn),藍(lán)點(diǎn),白點(diǎn)(靈敏度最低)

  頻率響應(yīng) 一般較為平坦

  指向性 全向

  等效噪聲級 小于35分貝

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( 發(fā)表人:陳翠 )

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