整理MIC传声器基础知识Word文档下载推荐.docx

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同心圆式：

S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：

保护传声器，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：

整个传声器的支撑件，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。

振膜：

是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜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。

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:

极板：

电容的另一个电极，并且连接到了FET的G极上。

6:

极环：

连接极板与FET的G极，并且起到支撑作用。

7:

腔体：

固定极板和极环，从而防止极板和极环对外壳短路（FET的S，G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，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，、传声器的电原理图：

FET

DRLVS

G

SCOOUTPUT

CCIC2

MICG

FET（场效应管）MIC的主要器件,起到阻抗变换和放大的作用,

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.

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，驻极体传声器的工作原理：

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，那麽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

对于一个驻极体传声器，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，因此整个传声器就完成了一个声电的转换过程。

六，传声器的主要技术指标：

传声器的测试条件;

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：

即传声器的工作电流

主要是FET在VSG=0时的电流，根据FET的分档，可以作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*RLID=（VS-VSD）/RL

式中IDFET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/μBa

-40dBV/Pa=-60dBV/μBa

0dBV/Pa=V/Pa

声压强Pa=1N/m2

3，输出阻抗：

基本相当于负载电阻RL-30%之间。

4，方向性：

a，全向:

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：

极性图

b，单向单向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

频率特性图：

c，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：

50~12000Hz20~16000Hz

单向：

100~12000Hz100~16000Hz

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115dBSPLASPL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

DRL电流表

GVS

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70HZHE和1KHZ的灵敏度.

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:

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,在用对数表示.

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115dBSPLA

八关于MIC在手机的应用

手机作为语言信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.

1MIC与手机的安装结构相匹配,应根据手机对MIC的予留尺寸选择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ø

0.8-ø

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.

mic

空间

外壳

3话音频率:

通常话音的频率是在300HZ-3KHZ之间,通常手机对话音要求在300HZ以下和3KHZ以上迅速衰减,MIC本身的频响是很宽的,例如从50HZ-5KHZ,可见全向MIC频响曲线,因此MIC本身无法完成这种衰减,这样选频功能必须由手机本身来完成（带通滤波器）,只有正确的调试和

设置滤波参数.才能达到要求.

4关于MIC在手机中的抗干扰（EMC）问题:

（1）当手机处于发射状态下,整个手机是处于手机发射的强电磁场内,因此除了手机本身的防电磁干扰之外,对于MIC也提出了抗电磁干扰的问题.

通常措施:

1）使用金属铝外壳起屏蔽作用.

2）PCB设计尽量加大接地面积,如同心圆式MIC,或P型MIC.

3）音孔由一个大孔改为多个小孔,

4）选用抗干扰性能好的器件,如FET

5）减少外壳与PCB的封边电阻,提高抗干扰能力.

设计上

1）采用在S-D之间并接电容的办法,根据频率的不同并接不同的电容.通常对手机使用10P,33P两个电容.

2）必要时可以在S-G之间并一个小的电容,提高抗干扰能力.

3）有时也可以利用RC滤波器设计

（2）当MIC在用交流电源供电时，MIC还必须抗工频干扰，同样采用加强电磁屏辟的方法来消除工频干扰

（3）MIC还必须承受静电的干扰，在案10000V的静电放电下，MIC能正常工作，MIC的外壳接地，防止静电损伤

5MIC在手机上的使用条件应与MIC的灵敏度测试条件相一致,其中包括工作电压,负载电阻.另外在以下情况下还要对MIC的工作电流进行限定,例如有的手机给MIC的供电电压比较低,（1V）,而负载电阻又比较大（2.2K）,这是因为

VS=VSG+ID*RLID=（VS-VSG）/RL

为了保证MIC中的FET工作在线性工作区,不进入饱和区,应使VSG≥0.7V因此ID=（1V-0.7V）/2.2K=0.136mA因此在这种情况下,选用的FET的电流不能大于150μA

6手机的音频FTA五项测试（SendingFrequencyResponse.SendingDistortionSLRReceivingFrequencyResponseRLR）其中有三项与MIC有关

SLR与MIC的灵敏度有关,音频放大器有关,手机调制特性有关

SendingFrequencyResponse与MIC的频响有关,手机的滤波器有关关,加重特性有关A/D转换器有关

SendingDistortion与MIC的噪音有关,放大器的噪声有关,调制噪声有关,A/D转换器有关,还与MIC和整个系统的耐射频干扰能力有关。

7MIC与手机的连接.

手机与MIC的连接方式比较多,有

直接焊接式:

MIC与手机直接焊接式,如P型MIC的PIN直接焊在PCB上.但要注意焊接时间和温度,容易通过焊接使MIC损坏或性能改变,不便于维修更换MIC.目前较少使用.

压接式:

MIC与手机的PCB通过导电橡胶或弹性金属簧片或弹性金属圆柱连接.例如S型MIC的连接各种胶套.使用组装方便,维修方便,但是价格较高（因为胶套较贵）,有时会出现

个别接触不良现象,使用较多.

导线连接式:

用导线或FPC连接MIC和PCB,例如L型MIC通过导线或FPC连接到手机的PCB上,使用方便焊接对MIC无影响,价格合适接触良好,目前使用较多

8:

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

九:

不同类型的MIC使用要求;

1;

全向MIC的使用:

使用在声源与MIC之间无固定方向的情况下,要求MIC在各个方向上所接受的灵敏度都相同的情况下,这时只要在MIC的音孔前外壳上开一个孔就可以了.例如电话手柄,手机,勉提耳机等等.

2单向MIC的使用:

:

使用在声源与MIC之间有固定方向的情况下,要求MIC在各个方向上所接受的灵敏度不相同的情况下,声源与MIC之间的夹角为0°

时MIC的灵敏度最高,180°

时最低,这时必须在MIC的音孔前后,外壳上各开一个孔就可以了.例如车载电话,等等.

3消噪MIC的使用:

使用在声源与MIC之间有固定方向的情况下,要求MIC在各个方向上所接受的灵敏度不相同的情况下,声源与MIC之间的夹角为0°

和180°

时MIC的灵敏度最高,90°

和270°

4在其它条件相同的情况下全向MIC的灵敏度最高,单向MIC的灵敏度较低,大约比全向MIC低大约6—8dB,而消噪MIC的灵敏度最低，大约比全向MIC低大约10--12dB左右.

十：

MIC的使用注意事项

1：

MIC的焊接，对于L型和P型MIC的焊接，因为MIC的体积小，而且它的关键零件是塑料薄膜，耐热能力较差，因此在焊接时要特别的小心，最好在可能的情况下加散热器，详见产品规格书。

建议电烙铁温度为Φ9.7的320±

10℃，Φ6的300±

10℃，每个焊接时间不大于2秒。

2：

关于S型MIC与导电胶套的连接，因为MIC与PCB连接是通过导电胶套连接的，它们就有一个压力，接触电阻，和胶套压缩量之间的关系，详见下图，胶套的压缩量大约在0。

2～0。

3毫米之间，这是MIC的压力大约是5～8N,接触电阻应小于0。

1Ω，所以在结构设计是应注意到这一点

接触电阻压力

0

0．20。

3胶套压缩量

MIC在使用设计时要注意MIC的极性，电源的正极接MIC的D,电源的地接MIC的S极

（4）建设项目环境保护措施及其技术、经济论证。

4：

在设计PCB时，MIC的输出与下一级之间的接线越短越好，信号线最好与一根地线并行。

D.环境影响研究报告十一:

关于传声器的发展方向

1，小型化微型化主要为一些小型设备用,目前我司最小的MICφ4×

1.1的MIC

2，低噪声型，主要为一些要求低噪声的设备使用,如助听器及低噪声要求的

3，低功耗型，要求工作电流〈50μA的,主要为电池供电的设备使用

4，高灵敏度的，带有IC放大功能的（大约增益15dB）

5，

6，4.广泛参与原则。

数字化，传声器内部带有A/D转换功能的数字化输出。

7，

8，

（1）基础资料、数据的真实性；

能耐回流焊的MIC，因为MIC的内部的关键部件是一个塑料薄膜，它不能耐高温,因此现在的MIC都不能耐波峰焊和回流焊,选用特殊的材料研制能耐回流焊的MIC，将进一步扩大驻极体MIC的应用范围

9，

10，

（二）环境保护法律法规体系

二氧化硅MIC，是另一类型的MIC，它与传统的MIC完全不同，它是由半导体技术制作的，它不但可以耐波峰焊和回流焊,而且热稳定性很好，是很有发展前途的一种产品，但目前价格较高。

影响支付意愿的因素有：

收入、替代品价格、年龄、教育、个人独特偏好以及对该环境物品的了解程度等。

（2）生产、储存危险化学品（包括使用长输管道输送危险化学品）的建设项目；

环境敏感区，是指依法设立的各级各类自然、文化保护地，以及对建设项目的某类污染因子或者生态影响因子特别敏感的区域。

2）购买环境替代品。

仍以森林为例，营养循环、水域保护、减少空气污染、小气候调节等都属于间接使用价值的范畴。