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浅析驻极体话筒的原理的组成部分

驻极体话筒的原理是什么?
驻极体话筒的结构是由哪些部分组成的?
驻极体话筒的弱点有哪些?

回帖(1)

皮金燕

2021-8-27 16:05:14
  要比较驻极体话筒,首先得要看看驻极体话筒的原理和结构。
  驻极体话筒就像一个电容,但其中的一个板极固化了电荷,任何电容值的变化都会导致电压的变化。
  
  驻极体话筒的基本结构见上图,一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属电极(背电极)构成。驻极体面与背电极相对,中间有一个极小的空气隙,形成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质,以背电极和驻极体上的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。
  由于驻极体薄膜内部分布有自由电荷,当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时,改变了电容两极版之间的距离,从而引起电容的容量发生变化,由于驻极体上的电荷数始终保持恒定,根据公式:
  Q =CU
  所以当 C 变化时必然引起电容器两端电压 U 的变化,从而输出电信号,实现声—电的变换。
  由于实际电容器的电容量很小,输出的电信号极为微弱,输出阻抗极高,可达数百MOHM以上。因此,它不能直接与放大威廉希尔官方网站 相连接,必须连接阻抗变换器。通常用一个专用的场效应管和一个二极管复合组成阻抗变换器。内部电气原理见下图:
  
  电容器的两个电极接在栅源极之间,电容两端电压既为栅源极偏置电压 Ucs,Ucs 变化时,引起场效应管的源漏极之间 Idc 的电流变化,实现了阻抗变换。一般话筒经变换后输出电阻小于 3kohm。
  容易看出驻极体话筒的几个弱点:
  1. 驻极体话筒的极头阻抗极高,在潮湿环境下肯定收到环境影响,导致性能的急剧劣化。
  2. 驻极体上电荷逃逸,导致性能急剧下跌
  3. 驻极体电荷吸引相反极性灰尘,导致表观电荷数变少,性能下降
  4. 阻抗变换是单管,严重依赖外置威廉希尔官方网站 提供的直流偏置,灵敏度和阻抗都有很大的离散型和温度依赖性
  5. 在可能导致电离的射线诸如X光照射下,驻极体可能增加或者减少,性能发生变化
  回过头看看MEMS麦克风的工作原理
  上面的是带气孔的刚性背板,灰色的是振膜,当声音带来的气流冲击麦克风的时候,振膜振动,带来振膜和背板之间电容的变化,旁边连接的ASIC提供一个捡拾到这个变化,把它转换成电压信号。
  很显然,MEMS MIC规避了传统驻极体导致的绝大多数问题,一致性也获得空前的提高,这点让它在AI音箱阵列中大占上风。
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