咪头的结构和原理是什么？
发布网友
发布时间：2022-04-21 01:46
共3个回答
热心网友
时间：2022-06-17 04:36
将电介质放在电场中就会被极化。许多电介质的极化是与外电场同时存在同时消失的
驻极体
。也有一些电介质，受强外电场作用后其极化现象不随外电场去除而完全消失，出现极化电荷“永久”存在于电介质表面和体内的现象。这种在强外电场等因素作用下，极化并能“永久”保持极化状态的电介质，称为驻极体
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻
驻极体话筒结构图
极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。因而它的输出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc)，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。场效应管的栅极接金属极板。这样，驻极体话筒的输出线便有三根。即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。
热心网友
时间：2022-06-17 04:36
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。又名麦克风，话筒，传声器，咪胆等。
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
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。
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，
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.
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: 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。
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
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 .
录音器的咪头正负极接反了不能用，录音器的咪头的负极是和屏蔽线连接，会造成无声音。
热心网友
时间：2022-06-17 04:37
