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【駐極體話筒】什么是駐極體話筒 駐極體話筒參數及組成接法

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摘要:駐極體話筒也叫電容話筒,其原理大致是:內部由一個場效應管和一篇金屬膜片構成,聲音導致金屬膜片震動,因他獨特的內部結構從而讓場效應管輸出相應的電壓.,在電話機里面大多都是是用的駐極體話筒。

【駐(zhu)極(ji)體(ti)(ti)話(hua)(hua)筒】什么是駐(zhu)極(ji)體(ti)(ti)話(hua)(hua)筒 駐(zhu)極(ji)體(ti)(ti)話(hua)(hua)筒參(can)數及組(zu)成接法

一、駐極體話筒的分類

駐極(ji)體話筒(tong)也稱(cheng)駐極(ji)體傳聲器,它(ta)是(shi)利用(yong)駐極(ji)體材料制成的(de)一種特殊電(dian)容式(shi)“聲—電(dian)”轉換器件(jian)。是(shi)一種將(jiang)聲音轉化為相(xiang)應的(de)電(dian)信號的(de)傳感元件(jian)。其特點是(shi)體積小、結構簡單、電(dian)聲性(xing)能好(hao)、價格低的(de)特點,廣泛用(yong)于盒式(shi)錄(lu)音機、無線話筒(tong)及聲控等電(dian)路中(zhong)。

常用駐極體話筒的外形分機裝型(即內置式)和外置型兩種。機裝型駐極體話筒適合于在各種電子設備內部安裝使用。常見的機裝型駐極體話筒形狀多為圓柱形,其直徑有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm……多種規格;引腳電極數分兩端式和三端式兩種,引腳形式有可直接在電路板上插焊的直插式、帶軟屏蔽電線的引線式和不帶引線的焊腳式3種。如按體積大小分類,有普通型和微型兩種,微型駐極體話筒已被廣泛應用于各種微型錄音機、微型數碼攝像機、手機等電子產品中。

二、主要參數

表征駐極體話筒(tong)各項(xiang)性能指標的參數主要有(you)以(yi)下幾項(xiang):

(1)工作電壓(UDS)。這(zhe)是指駐極體(ti)話筒正(zheng)常工作時,所必須施加(jia)在話筒兩端的最(zui)小直流工作電壓。該參(can)數視型(xing)(xing)號不同而(er)有所不同,即使是同一種型(xing)(xing)號也有較大的離散性,通常廠家(jia)給出(chu)的典型(xing)(xing)值有1.5V、3V和4.5V這(zhe)3種。

(2)工作電流(IDS)。這是指駐極體話筒靜態(tai)時所通(tong)過(guo)的直流(liu)(liu)電流(liu)(liu),它實(shi)際上就是內部(bu)場效應(ying)管(guan)的靜態(tai)電流(liu)(liu)。與工(gong)(gong)作(zuo)電壓類似(si),工(gong)(gong)作(zuo)電流(liu)(liu)的離(li)散性(xing)也(ye)較大,通(tong)常在0.1~1mA。

(3)最(zui)大工作電壓(ya)(ya)(UMDS)。這是(shi)指(zhi)駐(zhu)極體話筒內部(bu)場效應管漏、源(yuan)極兩端所能夠承(cheng)受的最(zui)大直流電壓(ya)(ya)。超過該極限(xian)電壓(ya)(ya)時,場效應管就(jiu)會被擊穿損壞。

(4)靈(ling)敏(min)度。這是指話(hua)筒在一定(ding)的(de)外(wai)部聲壓作用下(xia)所(suo)能產生(sheng)音頻信號(hao)電壓的(de)大(da)小(xiao),其單(dan)位(wei)通常用mV/Pa(毫伏/帕(pa))或dB(0dB=1000mV/Pa)。一般駐極體話(hua)筒的(de)靈(ling)敏(min)度多在0.5~10mV/Pa或-66~-40dB范圍內。話(hua)筒靈(ling)敏(min)度越(yue)高,在相(xiang)同大(da)小(xiao)的(de)聲音下(xia)所(suo)輸出的(de)音頻信號(hao)幅(fu)度也越(yue)大(da)。

(5)頻(pin)率(lv)響應。也稱頻(pin)率(lv)特性(xing),是指(zhi)話筒的(de)靈(ling)敏度隨聲音頻(pin)率(lv)變化而(er)變化的(de)特性(xing),常用(yong)曲線來(lai)表示。一(yi)般說來(lai),當聲音頻(pin)率(lv)超出廠家給出的(de)上(shang)、下限頻(pin)率(lv)時(shi),話筒的(de)靈(ling)敏度會(hui)明顯下降。駐極體(ti)話筒的(de)頻(pin)率(lv)響應一(yi)般較為平(ping)坦(tan),其普通產(chan)品頻(pin)率(lv)響應較好(即靈(ling)敏度比較均衡)的(de)范圍在100Hz~10kHz,質量較好的(de)話筒為40Hz~15kHz,優質話筒可達20Hz~20kHz。

(6)輸出阻抗。這是(shi)指(zhi)話(hua)筒(tong)在一定的頻(pin)率(lv)(1kHz)下輸出端(duan)所具(ju)有的交流阻抗。駐極體話(hua)筒(tong)經過內(nei)部(bu)場效應管的阻抗變換,其輸出阻抗一般(ban)小(xiao)于3kΩ。

(7)固有(you)噪(zao)聲(sheng)(sheng)。這是指在沒有(you)外界聲(sheng)(sheng)音時(shi)話(hua)筒所輸(shu)出的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)信(xin)號電(dian)壓。話(hua)筒的(de)(de)固有(you)噪(zao)聲(sheng)(sheng)越大(da)(da),工作時(shi)輸(shu)出信(xin)號中混有(you)的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)就越大(da)(da)。一(yi)般駐極體話(hua)筒的(de)(de)固有(you)噪(zao)聲(sheng)(sheng)都很小,為(wei)微伏級電(dian)壓。

(8)指向(xiang)性(xing)(xing)(xing)。也(ye)叫方(fang)向(xiang)性(xing)(xing)(xing),是(shi)指話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)靈(ling)敏(min)(min)(min)度隨聲波入射方(fang)向(xiang)變化(hua)而變化(hua)的(de)(de)(de)特性(xing)(xing)(xing)。話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)指向(xiang)性(xing)(xing)(xing)分單向(xiang)性(xing)(xing)(xing)、雙(shuang)向(xiang)性(xing)(xing)(xing)和全向(xiang)性(xing)(xing)(xing)3種。單向(xiang)性(xing)(xing)(xing)話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)正面對(dui)聲波的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)(min)(min)度明(ming)顯高(gao)于其他方(fang)向(xiang),并且根據指向(xiang)特性(xing)(xing)(xing)曲線形狀,可細分為心形、超心形和超指向(xiang)形3種;雙(shuang)向(xiang)性(xing)(xing)(xing)話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)在前(qian)、后方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)(min)(min)度均高(gao)于其他方(fang)向(xiang);全向(xiang)性(xing)(xing)(xing)話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)對(dui)來自(zi)四面八(ba)方(fang)的(de)(de)(de)聲波都有基本相同的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)(min)(min)度。常(chang)用的(de)(de)(de)機裝(zhuang)型駐極體話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)絕大多(duo)數是(shi)全向(xiang)性(xing)(xing)(xing)話筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。

三、 駐極體話筒組成接法

駐(zhu)(zhu)極(ji)(ji)(ji)體(ti)話(hua)筒(tong)由(you)聲電(dian)(dian)轉換和(he)阻抗變(bian)換兩(liang)(liang)部分(fen)組成。聲電(dian)(dian)轉換的(de)(de)(de)關鍵元件是駐(zhu)(zhu)極(ji)(ji)(ji)體(ti)振(zhen)動膜(mo)。它是一(yi)(yi)(yi)片極(ji)(ji)(ji)薄(bo)的(de)(de)(de)塑(su)(su)料(liao)膜(mo)片,在(zai)其中一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian)蒸發上一(yi)(yi)(yi)層純(chun)金(jin)薄(bo)膜(mo)。然后再經過(guo)高(gao)壓電(dian)(dian)場(chang)駐(zhu)(zhu)極(ji)(ji)(ji)后,兩(liang)(liang)面(mian)(mian)分(fen)別駐(zhu)(zhu)有異(yi)性電(dian)(dian)荷(he)。膜(mo)片的(de)(de)(de)蒸金(jin)面(mian)(mian)向(xiang)外(wai),與(yu)金(jin)屬外(wai)殼相連通。膜(mo)片的(de)(de)(de)另 一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian)與(yu)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)之間(jian)用(yong)(yong)薄(bo)的(de)(de)(de)絕緣襯圈隔離開。這(zhe)樣,蒸金(jin)膜(mo)與(yu)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)之間(jian)就形成一(yi)(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)容。當駐(zhu)(zhu)極(ji)(ji)(ji)體(ti)膜(mo)片遇(yu)到聲波(bo)振(zhen)動時,引起(qi)電(dian)(dian)容兩(liang)(liang)端的(de)(de)(de)電(dian)(dian)場(chang)發生變(bian)化,從而產(chan)生了隨聲波(bo)變(bian)化而變(bian)化的(de)(de)(de)交變(bian)電(dian)(dian)壓。駐(zhu)(zhu)極(ji)(ji)(ji)體(ti)膜(mo)片與(yu)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)之間(jian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)容量比較小,一(yi)(yi)(yi)般(ban)為幾十(shi)pF。因(yin)而它的(de)(de)(de)輸出阻抗值很(hen)高(gao)(Xc=1/2~tfc),約幾十(shi)兆歐以上。這(zhe)樣高(gao)的(de)(de)(de)阻抗是不能直接與(yu)音頻放大器相匹配的(de)(de)(de)。所以在(zai)話(hua)筒(tong)內(nei)接入一(yi)(yi)(yi)只(zhi)(zhi)結型場(chang)效應(ying)晶體(ti)三極(ji)(ji)(ji)管來進(jin)行阻抗變(bian)換。場(chang)效應(ying)管的(de)(de)(de)特點是輸入阻抗極(ji)(ji)(ji)高(gao)、噪聲系數低。普(pu)通場(chang)效應(ying)管有源極(ji)(ji)(ji)(S)、柵極(ji)(ji)(ji)(G)和(he)漏極(ji)(ji)(ji)(D)三個(ge)極(ji)(ji)(ji)。這(zhe)里使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是在(zai)內(nei)部源極(ji)(ji)(ji)和(he)柵極(ji)(ji)(ji)間(jian)再復合一(yi)(yi)(yi)只(zhi)(zhi)二極(ji)(ji)(ji)管的(de)(de)(de)專用(yong)(yong)場(chang)效應(ying)管。接二極(ji)(ji)(ji)管的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是在(zai)場(chang)效應(ying)管受強信號沖擊時起(qi)保(bao)護作(zuo)用(yong)(yong)。場(chang)效應(ying)管的(de)(de)(de)柵極(ji)(ji)(ji)接金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)。這(zhe)樣,駐(zhu)(zhu)極(ji)(ji)(ji)體(ti)話(hua)筒(tong)的(de)(de)(de)輸出線便有三根。即源極(ji)(ji)(ji)S,一(yi)(yi)(yi)般(ban)用(yong)(yong)藍色塑(su)(su)線,漏極(ji)(ji)(ji)D,一(yi)(yi)(yi)般(ban)用(yong)(yong)紅色塑(su)(su)料(liao)線和(he)連接金(jin)屬外(wai)殼的(de)(de)(de)編織屏蔽線。

駐極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體話筒(tong)與(yu)電(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)接(jie)法有(you)兩(liang)種:源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)與(yu)漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)。源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)類似晶體三(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)射(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)。需用(yong)三(san)根(gen)引出(chu)(chu)(chu)線。漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D接(jie)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)正極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)S與(yu)地之間(jian)接(jie)一電(dian)(dian)阻(zu)Rs來提(ti)供源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)壓(ya)(ya),信(xin)號(hao)由源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)經(jing)電(dian)(dian)容C輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)。編織(zhi)線接(jie)地起屏蔽作(zuo)用(yong)。源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)的(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)阻(zu)抗小(xiao)于2k,電(dian)(dian)路(lu)(lu)比較穩(wen)定(ding),動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(wei)大。但輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)信(xin)號(hao)比漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)小(xiao)。漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)類似晶體三(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)共(gong)發射(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)放入。只需兩(liang)根(gen)引出(chu)(chu)(chu)線。漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D與(yu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)正極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)間(jian)接(jie)一漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)阻(zu)RD,信(xin)號(hao)由漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D經(jing)電(dian)(dian)容C輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)。源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)S與(yu)編織(zhi)線一起接(jie)地。漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)有(you)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)增益,因而話筒(tong)靈敏度比源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)時(shi)要(yao)高,但電(dian)(dian)路(lu)(lu)動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(wei)略(lve)小(xiao)。

Rs和RD的大(da)(da)小要(yao)根據電源(yuan)(yuan)電壓(ya)大(da)(da)小來決定。一(yi)般(ban)可在(zai)2.2~5.1k間選用(yong)。例如電源(yuan)(yuan)電壓(ya)為(wei)6V時(shi),Rs為(wei)4.7k,RD為(wei)2。2k。圖3輸(shu)出(chu)電路中,若電源(yuan)(yuan)為(wei)正極(ji)接(jie)地時(shi),只須將(jiang)D、S對換一(yi)下,仍可成為(wei)源(yuan)(yuan)、漏(lou)(lou)極(ji)輸(shu)出(chu)。一(yi)聲控電路前置放大(da)(da)級(ji)中駐極(ji)體話(hua)筒(tong)的源(yuan)(yuan)極(ji)輸(shu)出(chu)和漏(lou)(lou)極(ji)輸(shu)出(chu)的兩種不同的接(jie)法,最后要(yao)說(shuo)明一(yi)點(dian),不管是(shi)源(yuan)(yuan)極(ji)輸(shu)出(chu)或漏(lou)(lou)極(ji)輸(shu)出(chu),駐極(ji)體話(hua)筒(tong)必須提(ti)供直流電壓(ya)才能工(gong)作,因(yin)為(wei)它內部(bu)裝有(you)場效應管。

四、駐極體話筒極性的判別

駐(zhu)極(ji)(ji)體(ti)話筒體(ti)積小,結(jie)(jie)構簡單,電(dian)(dian)聲(sheng)性(xing)能(neng)好,價格(ge)低廉(lian),應用非常廣(guang)泛(fan)。駐(zhu)極(ji)(ji)體(ti)話筒的內部結(jie)(jie)構如圖(tu)所(suo)示(shi)。由(you)聲(sheng)電(dian)(dian)轉換系統(tong)和場效應管兩部分(fen)組成。它的電(dian)(dian)路的接(jie)(jie)法有兩種:源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)輸(shu)出(chu)和漏極(ji)(ji)輸(shu)出(chu)。源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)輸(shu)出(chu)有三根(gen)引出(chu)線,漏極(ji)(ji)D接(jie)(jie)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)正極(ji)(ji),源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)S經電(dian)(dian)阻(zu)接(jie)(jie)地(di),再經一電(dian)(dian)容作信(xin)號輸(shu)出(chu);漏極(ji)(ji)輸(shu)出(chu)有兩根(gen)引出(chu)線,漏極(ji)(ji)D經一電(dian)(dian)阻(zu)接(jie)(jie)至電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)正極(ji)(ji),再經一電(dian)(dian)容作信(xin)號輸(shu)出(chu),源(yuan)(yuan)極(ji)(ji)S直接(jie)(jie)接(jie)(jie)地(di)。所(suo)以,在使用駐(zhu)極(ji)(ji)體(ti)話筒之前首先要對其進(jin)行極(ji)(ji)性(xing)的判別。

在場效應管(guan)(guan)的柵(zha)極與源(yuan)極之間(jian)接(jie)有(you)一(yi)只二極管(guan)(guan),因而可利用二極管(guan)(guan)的正反(fan)向電阻特性來判別駐極體話筒(tong)的漏極D和源(yuan)極S。

將萬用表(biao)撥(bo)至R×1kΩ檔,黑(hei)表(biao)筆(bi)接任一(yi)極(ji),紅表(biao)筆(bi)接另(ling)一(yi)極(ji)。再對(dui)調(diao)兩表(biao)筆(bi),比較兩次測量結果,阻值較小時,黑(hei)表(biao)筆(bi)接的是源極(ji),紅表(biao)筆(bi)接的是漏極(ji)。

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