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驻极体电容式麦克风(咪头)基础知识
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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，喇叭是输出。
咪头又名麦克风，话筒，传声器，咪胆等。
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. 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（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：
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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。 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
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-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（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： 50~12000Hz 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 .
七：MIC的测试方法 测试电路图
测试仪表 HY系列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(μA)
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.
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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,以减少因使用其它电源引起的测试误差，然后计算:S/N=灵敏度电平/噪声电平，再用对数表示.
6.最大声压级的测试,在消声室内，用B&K2012测试仪测试，逐渐加大声压级，并观察失真值,当失真值等于3%时，这时候的声压级就是最大声压级，记做MAXSPL。应大于115 dBSPLA 7.输出阻抗的测试方法
将声压加到传声器上，测量其开路输出电压，然后保持声压不变，在传声器的输出端并联一个电阻箱，调整其阻值，使输出电压为开路电压的一半，此时电阻箱的阻值即为传声器的输出阻值模值。
八、关于MIC在手机的应用
手机作为语言信息传递是手机功能的一部份,对于语言信息而言,MIC是一个重要的部件,是语言信息的输入端。 (一)、结构要求方面的
1.MIC与手机的安装结构相匹配，应根据手机对MIC的预留尺寸选择MIC，(或根据MIC的系列尺寸设计手机外壳及PCB)。
2.手机的外壳的开孔一般可以在?0.8-?1之间，开孔过大，不美观，开孔过小，会影响MIC的灵敏度。MIC在手机外壳应装到底，之间不应留有间距,因为留有间距相当于在MIC底部与外壳之间形成一个空腔，会对声音的某一些频率产生共振，从而改变了MIC的频响特性。
3.在手机或座机上使用MIC时,还要防止喇叭与MIC之间通过空间,内部或外壳产生回授自激啸叫,适当选择MIC的灵敏度和调节喇叭的音量可以消除空间回授.在喇叭和MIC与外壳接触面上加减振材料,可以消除通过机壳回授，手机内部割断音频的通道，防止声音从喇叭通过手机内部的音频通道回收到MIC。
关于手机在使用状态下啸叫的原因：总的来说是一种闭环的自激现象，也就是说在手机使用时，从喇叭发出的信号经过一定的衰减之后翻过来又送回到MIC，当回授的信号大于原先送入的信号时，这时音频回路的总的增益大于1时，就产生了啸叫,，形成啸叫的途径大约又三种
（1）喇叭发出的声音经过空间从机壳的外面回授到MIC
（2）喇叭发出的声音经过机壳的内部的声音通道或空间回授到MIC
（3）另一个途径是因为喇叭和MIC是装在同一个机壳上的，如果喇叭或MIC的减震效果不好的话，那么喇叭的振
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