咪頭,是將聲音信號轉換為電信號的能量轉換器件,是和喇叭正好相反的一個器件(電→聲)。是聲音設備的兩個終端,咪頭是輸入,喇叭是輸出。又名咪芯,麥克風,話筒,傳聲器。本文主要介紹的是咪頭的工作原理、結構以及使用方法。具體的跟隨小編一起來了解一下。
咪頭的工作原理及結構
駐極體話筒原理見圖1。
高分子極化膜上生產時就注入了一定的永久電荷(Q),由于沒有放電回路,這個電荷量是不變的,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,當極板在聲波壓力下后退時,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將電容兩端的電壓取出來,同時進行放大,我們就可以得到和聲音對應的電壓了。由于場效應管時有源器件,需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態,因此,駐極體話筒都要加一個直流偏置才能工作。
聲電轉換的關鍵元件是駐極體振動膜。它是一片極薄的塑料膜片,在其中一面蒸發上一層純金薄膜。然后再經過高壓電場駐極后,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電容。當駐極體膜片遇到聲波振動時,引起電容兩端的電場發生變化,從而產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。所以在話筒內接入一只結型場效應晶體三極管來進行阻抗變換。場效應管的特點是輸入阻抗極高、噪聲系數低。普通場效應管有源極(S)、柵極(G)和漏極(D)三個極。這里使用的是在內部源極和柵極間再復合一只二極管的專用場效應管。接二極管的目的是在場效應管受強信號沖擊時起保護作用。場效應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換和阻抗變換兩部分組成。
話筒的基本結構由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個上面有若干小孔的金屬電極(背稱為背電極)構成。駐極體面與背電極相對,中間有一個極小的 空氣隙,形成一個以空氣隙和駐極體作絕緣介質,以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個電極構成一個平板電容器。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。當聲波引起駐極體薄膜振動而產生位移時;改變了電容兩極版之間的距離,從而引起電容的容量發生變化,由于駐極 體上的電荷數始終保持恒定,根據公式:Q =CU 所以當C變化時必然引起電容器兩端電壓U的變化,從而輸出電信號,實現聲—電的變換。實際上駐極體話筒的內部結構如圖3。
駐極體話筒的特點
駐極體話筒具有體積小、結構簡單、電聲性能好、價格低的特點,廣泛用于盒式錄音機、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設置一個場效應管作為阻抗轉換器,為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。
駐極體話筒的特性參數
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,國產的分為4檔,紅點(靈敏度最高)黃點,藍點,白點(靈敏度最低)
頻率響應 一般較為平坦
指向性 全向
等效噪聲級 小于35分貝