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          关于麦克风的参数介绍 - 驻极体麦克风(ECM)和硅麦(MEMS)

          发布时间:2021-11-01作者来源:荣泰电子浏览:37


          1、麦克风的分类

          1.1、动圈式麦克风(Dynamic Micphone)

          原理:基本构造包含线圈、振膜、永久磁铁三部分。当声波进入麦克风,振膜受到声波的压力而产生振动,与振膜在一起的线圈则开始在磁场中移动,根据法拉第的楞次定律,线圈会产生感应电流。

          特性:动圈式麦克风因含有磁铁和线圈,不够轻便、灵敏度较低、高低频响应表现较差;优点是声音较柔润,适合用来收录人声。

          应用:KTV场所。

          1.2、电容式麦克风(Condenser Micphone)

          原理:根据电容两片隔板间距离的改变来产生电压变化。当声波进入麦克风,振膜产生振动,使得振动膜和基板之间的距离会随着振动而改变,于是基板间的电容会变,根据Q=C*V(电容式麦克风中电容极板的电压会维持一个定值)得到变化的电荷量Q。

          特性:灵敏度高,常用于高质量的录音。

          应用:消费电子、录音室。

          1.3、铝带式麦克风(Ribbon Micphone)

          原理:在磁铁两极间放入通常是铝制的波浪状金属箔带,金属薄膜受声音震动时,因电磁感应而产生信号。

          1.4、碳精麦克风(Carbon Micphone)


          2、两种常用电容式麦克风的对比:驻极体电容麦克风(ECM)和微机电麦克风(MEMS Micphone)

          2.1、驻极体电容麦克风(Electret Condenser Micphone)

          原理:驻极体麦克风使用了可保有永久电荷的驻极体物质,不需要再对电容供电。(若驻极体麦克风中内置放大电路,则需要供电)

          优点:技术成熟、价格便宜

          缺点:体积大,不方便SMT、引线长,造成信号衰减、生产工序多,一致性差、灵敏度不稳定

          2.2、微机电麦克风(MEMS Micphone)

          原理:微机电麦克风也称麦克风芯片或硅麦克风,硅麦一般都集成了前置放大器,甚至有些硅麦会集成模拟数字转换器,直接输出数字信号,成为数字麦克风。

          优点:体积小,可SMT、产品稳定性好

          缺点:价格较高

          备注:一般情况下,我们把集成了前置放大器或者模拟数字转换器的麦克风称为拾音器(pickup)。


          3、麦克风的性能参数

          3.1、指向性(Directivity)

          指向性描述麦克风对于不同角度声音的灵敏度,规格上常用如下的polar pattern表示,在每个示意图中,虚线圆形的上方代表麦克风前方,下方代表麦克风的后方。


          3.2、灵敏度级(Sensitivity)

          声压:指声波通过某种媒质时,由振动产生的压强改变量。单位为Pa、μbar。1μbar=0.1Pa。

          参考声压:P(ref) = 20μPa。

          声压级(SPL):

          例:1Pa声压的声压级为

          灵敏度:指麦克风的开路电压与作用在其膜片上的声压之比。单位为mv/pa、mv/ubar。1mv/ubar = 10mv/pa。

          参考灵敏度:Mr = 1V/Pa

          灵敏度级:

          例:1V/Pa灵敏度的灵敏度级为

          3.3、信噪比(SNR)

          信号与噪声的比例。


          3.4、总谐波失真(THD)

          总谐波失真是指输出信号比输入信号多出的谐波成分。谐波失真是系统不是完全线性造成的。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。总谐波失真与频率有关,一般来说,1khz频率处的总谐波失真最小,因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。

          公式1:

          上式中,符号G表示谐波分量的有效值,它将按要求在表示电流时被I代替,在表示电压时被U代替,H的值在与限制有关的每一个标准中给出。按照上述定义,THD不包含简谐波,并且,有一固定的谐波上限。

          公式2:

          上式中,Q为总有效值,Q1为基波有效值,可代表电压或电流,按照上述定义,THD包含间谐波和直流分量。

          3.5、等效输入噪声(EIN)

          无外声场时,仅由传声器固有噪声引起的输出电压,可以看作能产生相同有效值输出电压的外部声压级。

          3.6、电源抑制比(PSRR)

          电源抑制比(PSRR)是输入电源变化量(以伏为单位)与转换器输出变化量(以伏为单位)的比值,常用分贝表示。

          3.7、输出阻抗(Zout)


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