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一、传声器的定义：：
传声器是一个声-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，传声器是输入，喇叭是输出。
传声器又名麦克风，话筒，咪头，咪胆等。
二、传声器的分类：
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、从传声器的方向性，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：
保护传声器，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：
整个传声器的支撑件，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、极板：
电容的另一个电极，并且连接到了FET的G极上。
6、极环：
连接极板与FET的G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的S，G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，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、传声器的电原理图：
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、驻极体传声器的工作原理：
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，那麽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
对于一个驻极体传声器，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，因此整个传声器就完成了一个声电的转换过程。
六、传声器的主要技术指标：
传声器的测试条件;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：即传声器的工作电流
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。 |
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发表于 2009-3-18 10:36:21
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