Microphone introduce

©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,MicrophoneIntroduce©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,1,Microphomedefinition2,Analogmicrophoneintroduce3,Digitalmicrophoneintroduce4,MicrophoneIssueinMemphisProjectContents©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,1,麦克风定义麦克风是一種聲電換能器，將聲波信號轉換為便於處理的電信號的電聲元件，是能量轉換裝置。MIC廣泛用於語音傳輸，如電話，手機，耳麥，助聽器等通訊裝置。MIC也廣泛用於印象記錄，如影視，廣播，音樂多媒體等錄音，傳輸裝置。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,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，还有短间防水的作用。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。麦克风结构©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,3,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.©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2,模拟麦克风介绍2.1模拟麦克风的框架图和原理图©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.2ECM工作原理模擬MIC為駐極體電容傳聲器,簡寫ECM(ElectretCondenserMicrophone)那麼首先來認識一下駐極體：駐極體（Electret）能夠長期貯存電荷功能的電介質材料。這種電介質材料一般是高分子聚合物，例如：聚四氟乙烯PTFE，聚氟化乙丙烯共聚物FEP等2.2.1驻极体駐極體的形成：充電和極化在常壓大氣中，利用一個非均勻電場引起空氣的局部擊穿形成電暈放電，電暈放電產生的離子束轟擊電介質，並使離子電荷沉積于電介質的表面和和近表面形成空間電荷駐極體。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.2.2ECM聲—電轉轉原理􀂾由一個固定電極板（背極或背極板）和一個活動電極板（振膜）構成，一個以空氣為介質的平板電容器，而且是一個可變電容器。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,對駐極體材料充電建立起內電場。由靜電學可知，對於平板電容器有如下的關係式：V=Q/C;C=ε·S/d(其中V:電壓；Q：電荷量；C：靜電容量；ε：介電系數；S：電極的面積；d:電極之間的距離)當振膜受到聲音信號的作用時，振膜產生振動，從而改變了振膜與極板之間的距離，產生了一個Δd的變化，由公式可知，Δd變化產生了一個ΔC的變化，因為充電電荷是固定不變的，所以ΔC的變化又產生了一個ΔV的變化。這樣初步完成了一個由聲音信號到電信號的轉換。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,由振膜，墊片，背極/備極板構成一個可變電容器，熟稱極頭。FET場效應管是一個電壓控制元件，漏極D的輸出電流Id受柵極G與源極S電壓的控制。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,由于可變電容器的兩個極是接到FET的柵極G和源極S，當聲壓作用于可變電容器時會有ΔV1的輸出電壓變化量，同時這個電壓變化量輸入到FET的柵極G和源極S，這個電壓變化量會在FET漏極D，產生一個ΔId的電流變化量，這個電流的變化量通過負載電阻RL時，產生一個ΔV2的電壓變化量，最后這個電壓變化量通過電容C輸出，從而實現了聲電的轉換過程。靈敏度S高低與可變電容器，負載電阻RL,電壓，FET放大倍數大小成正比關系2.2.3ECM电路图©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.3ECM指向性原理Cin：是一個可以通過膜片震動而改變電容量的電容，是聲電轉換的主要部件。FET：（場效應管）：起阻抗變換或放大作用，是MIC的主要器件。C1,C2：是為了防止射頻干擾(900Hz,,2.4GHz)而設置的，可以分別對兩個射頻頻段的干擾起到抑制作用。RL：負載電阻，是將電流信號轉換為電壓信號，它的大小影響到靈敏度的高低。VS：是給MIC提供工作電壓。C：是隔直流電容，只容許交流電壓信號輸出。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.3.1壓強式傳聲器ECM指向性：傳聲器的靈敏度不僅與聲波的頻率有關，而且與聲波的入射方向有關。傳聲器的靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性成為傳聲器的指向性。采用不同的聲學結構，可以實現傳聲器的不同指向性要求。傳聲器的指向性常用指向性圖表示。對聲場中壓強變化發生響應原理做成的接收器稱為壓強傳聲器。壓強傳聲器只有一個入聲口。傳聲器膜片處變化的壓強作用于膜片，于是產生正比于壓強變化的輸出電壓，由于壓強是一個標量，所以產生無指向性特性。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.3.2壓差式傳聲器利用對聲場中相鄰兩點壓強差發生響應原理做成的接收器成為壓差傳聲器。壓差傳聲器通常是有兩個入聲口。它的振膜兩面都爆露在聲場中，相對于點聲源而言因為振膜前后相對的等效距離之故使聲音波傳至振膜兩面的距離不相同，故產生壓差，前后的聲壓分別為P1,P2，設振膜面積為S,振膜震動時，震動位移大小與振膜兩面的壓差有關。這就是壓差傳聲器的簡單作用原理，其合力的振幅可表示為：當聲波垂直入射即θ=0°時，振膜受到的作用力最大，在θ=90°時作用力近似為靈。指向性為8字形，另外進場接受靈敏度要比遠場大很多倍。這種壓差式傳聲器可用于大的噪聲環境中進行錄音，通話，有較高的信噪比，可提高抗干擾能力，在軍用通訊及高噪聲環境中有較高的使用價值。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.4ECM技術指標2.4.1靈敏度靈敏度與各參數之間關系及對應的指標：靈敏度是傳聲器的核心指標藍色表示各參數與靈敏度之間是大小關系；綠色表示各參數與聲音之間是純度關系；紅色表示的參數與靈敏度之間是快慢關系;靈敏度表示傳聲器的聲電轉換效率定义：當在自由聲場中，當向傳聲器施加一個聲壓為1帕（Pa）頻率1KHz的音頻信號時，傳聲器的開路輸出電壓（單位：V），即為該傳聲器的靈敏度。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,靈敏度級：靈敏度V/Pa(mV/Pa)是一個絕對單位，是可以用儀器直接測量出來的，而靈敏度級dB是一個相對單位，是以某個絕對單位值為參考計算出來的，參考值不同，就會算出不同的結果。所以，當以dB表示時一定要標出參考值，并以不同後綴英文字母表示。如：dBV(0dB=1V/Pa)dBV：是以1.0Vrms（阻抗不限）為參考電壓時的電平單位。0dB=1V/Pa：在1Pa輸入聲壓下產生的1V電壓輸出，定義為0dB。計算公式：靈敏度級（dB）=20log{靈敏度（V/Pa）/(1V/Pa)}dBm(0dB=0.775V/600Ω)dBm：是以0.775Vrms（阻抗為600Ω）為參考電壓的電平單位；0dB=0.775V/600Ω：在1Pa輸入聲壓下給600Ω負載帶來的1mW功率，傳聲器產生的0.775V電壓輸出，定義為0dB。dBu：是以0.775Vrms（阻抗不限）為參考電平時的電平單位。dBfs（dBfullscale）:是數字音頻信號電平單位。©2011Allrightsreserved.PermissiontoreprintordiscloseanycontentfromthisproposalrequiresthewrittenapprovalofEnSkyInc.,2.4.2頻率響應定義：當聲波從一指定方向入射時，傳聲器的靈敏度隨頻率變化的特性，稱為傳聲器的頻率響應或頻率特性。反應靈敏度與頻率關係的曲綫稱為傳聲器的頻率響應曲綫。橫軸表示頻率（Hz），縱軸表示靈敏度（dB）備註:ECM頻率響應範圍（頻寬）：全指