传声器(Microphone),一般工业界音译为“麦克风”,俗称“咪头”。学术界较为正式的名称还是传声器,因为表征了其功能。
传声器和扬声器一样,涉及到不同能量的转换,属于声频系统中比较薄弱的环节。 放大器、调音台、信号处理设备等也是声频设备中的重要环节,技术上也很复杂,但它们属于电信号的输入、放大、处理、输出,不涉及不同性质能量的改变。随着电子技术、计算机技术和DSP技术的发展,这些设备的性能和技术指标都快速提高。 01 传声器的主要电声性能技术指标 灵敏度(Sensitivity) 表示传声器的声-电转换效率,一般以1000Hz测得的开路输出电压/受到的声压,单位为V/Pa。传声器灵敏度高,一般可以获得较高的信噪比。 频率响应(Frequency Response) 指在恒定声压情况下,轴向0°不同信号频率测得的输出电压。不同类型,和不同设计的传声器频响曲线走势是不一样的。 指向性(Direction) 指声波以θ角入射时,传声器灵敏度/轴向0°入射灵敏度。 常见的指向性有:无指向(或称全指向),8字型,心型,超心型,锐心型,超指向等。 不同场合需要使用不同的指向性传声器。 输出阻抗(Output Impedance) 即传声器的交流内阻抗。通常以1000Hz,声压1Pa来测试得到。 动态范围(Dynamic Range) 指传声器在谐波失真达到某一规格值(比如0.5%)时,所承受的最大声压级与传声器的噪声中间的差值(dB)。 瞬态响应(Transient Response) 指传声器的输出电压随输入声压急剧变化的能力,不同振膜和不同原理器件的响应是有差异的。 02 按换能原理分类的传声器 动圈式传声器 Dynamic Microphon 优点是使用简单,可靠,不需要前置放大器和极化电压,但瞬态响应特性和高频特性不如电容式传声器。 带式传声器 Ribbon Microphone 可以看成动圈传声器变形,带状导体即是振膜又是音圈。一般采用铝合金带状振膜,置于磁场之中。 声波驱动振膜振动,从而切割磁感线,在振膜两侧产生感生电动势,进而产生电流,将声音转换为对应的电信号。效率一般较低。 电容式传声器 Capacitor Microphone,Condenser Microphone/静电传声器 Electrostatic Microphone 其拾音头(极头,Cartridge)部分是一个平板电容器。其中一个极称为背极,固定不动;另一个极是振膜,一般由薄金属膜或金属化塑料薄膜构成。 声波驱动振膜振动,改变两极板之间的距离,使得电容量发生变化,导致电回路中的电流变化,从而产生一个交流变化的输出电压。也就达到了将声能转换为电能的过程。 由于极头的电容C很小,输出阻抗很高,所以一般需要前置放大器电路,形成阻抗转换器,将高阻抗转变为低阻抗输出。 电容传声器振膜轻薄,灵敏度高,频率响应平坦,瞬态好;缺点是工艺复杂,牢靠性差,需要较好的防震防摔,且需要较高的直流偏置电压,所以也存在待机功耗。 驻极体电容式传声器 Electret condenser microphone 某些电介质经过高温高压处理,能在两个表面分别储存正负电荷,这种电介质被称为驻极体。和永磁体有点类似。 目前常用驻极体材料有聚丙烯(PP)、聚全氟乙丙烯(FEP)等。聚丙烯(PP)有较高的电荷密度,但耐潮性差。聚全氟乙丙烯(FEP)具有较高电荷密度,且稳定性好,耐高温,所以被广泛应用于电声器件中。 振膜式驻极体传声器 背极式驻极体传声器 驻极体传声器和常规电容式传声器工作原理类似,只是不需要外加极化电压,而是由驻极体膜片或带驻极体薄层的极板表面电位来代替。 炭粒式传声器 Carbon Microphone 声压作用在振膜上,使得炭粒受到的压力发生变化,从而导致接触电阻变化,使得两端输出电压改变。 炭粒式传声器具有高输出,但非线性很强,即失真很高,且噪声大,稳定性不好。目前仅用于很早之前的电话机上。 压电式传声器 Piezoelectric Microphone 利用压电效应直接将声传递给膜片/压电片的压力转换为电能。 激光传声器 利用激光拾取膜片的振动,从而转换为电信号。 硅传声器 Silicon Microphone / 微机电系统传声器 MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) Microphone 一般是指用硅基微机械加工方式制作的微型电容式传声器,尺寸小,方便与IC集成。 也可以制作成压阻式、压电式、场效应管(FET)式。目前正在快速发展中。 03按声学原理和指向性分类的传声器 压强式传声器,全指向结构的示意图如下所示。由固定在一个密封腔+膜片构成。即只膜片一面接收声波,另一面是封闭的。 一般腔体上会增加一个小的泄漏孔+声学网布,用以均衡内外的大气压强,使得膜片两侧的气压相等。 这种传声器实际就是一个压力计,只与声压的大小有关,而与声音方向无关。所以属于全指向性传声器,或者说球形指向性传声器。 压差式传声器,双指向,8字型结构。膜片两侧都有进声孔。 声波达到膜片前后的通道路径长度不同,从而存在声路差、时间差、相位差,所以会导致前后的声压差。 当声波从90°方向入射时,前后声压幅度相等,膜片基本不会动,所以接收到的声压接近0。而正前方和正后方入射引起的前后声压差最大。 压差式传声器的方向性和声波入射角的余弦成正比。其极坐标响应为8字形,或称双指向性传声器。但因为其存在前后声压抵消,所以灵敏度会降低。 复合式传声器,单指向,或多指向复合式传声器由压强式+压差式两者复合而成。复合方式可分为声复合和电复合。 声复合指通过压强式+压差式的声学结构进行复合 电复合指将压强式+压差式的电信号进行复合 通过声学结构,或电路结构的变化,可以获得从全指向到单指向(心型、超心型、锐心型)等不同的指向性,适用于不同的拾音场景。 fqj几款适合使用在专业麦克风系统中的TI明星产品 随着时代的发展，我们生活指数的提高，音频设备不再仅仅是专业的音乐工作者或是高收入人群才会触及的产品，.... 电子设计 发表于 07-01 09:43 •
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TS3A225E 具有自主麦克风和接地检测功能的音频插孔开关 TS3A225E是一个音频头戴式耳机开关器件。此器件可检测模拟麦克风是否存在，并在音频立体声插孔中的不同接头之间切换系统模拟麦克风引脚。立体声接头中的麦克风连接可与接地连接互换，具体取决于制造商。当TAS3A225E检测到一个特定配置时，器件会自动将麦克风线路连接到适当的引脚。此器件还报告音频立体声插孔上插入的模拟麦克风。 在某些系统中，需要将立体声插孔引脚接地.TS3A225E提供用于接地短路的两个内部低电阻（＆lt;100m FET开关。