驻极体麦克风基础知识(布谷鸟声学)PPT

驻极体话筒也称驻极体传声器，它是利用驻极体材料制成的一种特殊电容式“声—电”转换器件。

其主要特点是体积小、结构简单、频响宽、灵敏度高、耐震动、价格便宜。

驻极体话筒是目前最常用的传声器之一，在各种传声、声控和通信设备（如无线话筒、盒式录音机、声控电灯开关、电话机、手机、多媒体电脑等）中应用非常普遍。

电子爱好者在制作或维修各种具有“声—电”转换功能的电路时，不可避免地要跟驻极体话筒打交道，掌握驻极体话筒的识别与正确使用方法是很有必要的。

如何识别驻极体话筒1.结构及特点驻极体话筒的内部结构如图1（a）所示，它主要由“声—电”转换和阻抗变换两部分组成。

“声—电”转换的关键元件是驻极体振动膜片，它以一片极薄的塑料膜片作为基片，在其中一面蒸发上一层纯金属薄膜，然后再经过高压电场“驻极”处理后，在两面形成可长期保持的异性电荷——这就是“驻极体”（也称“永久电荷体”）一词的来历。

振动膜片的金属薄膜面向外（正对音孔），并与话筒金属外壳相连；另一面靠近带有气孔的金属极板，其间用很薄的塑料绝缘垫圈隔离开。

这样，振动膜片与金属极板之间就形成了一个本身具有静电场的电容——可见驻极体话筒实际上是一种特殊的、无需外接极化电压的电容式话筒。

金属极板与专用场效应管的栅极G相接，场效应管的源极S和漏极D作为话筒的引出电极。

这样，加上金属外壳，驻极体话筒一共有3个引出电极，其内部电路如图1（b）所示。

如果将场效应管的源极S（或漏极D）与金属外壳接通，就使得话筒只剩下了2个引出电极。

驻极体话筒的内部结构如图1（a）所示，它主要由“声—电”转换和阻抗变换两部分组成。

“声—电”转换的关键元件是驻极体振动膜片，它以一片极薄的塑料膜片作为基片，在其中一面蒸发上一层纯金属薄膜，然后再经过高压电场“驻极”处理后，在两面形成可长期保持的异性电荷——这就是“驻极体”（也称“永久电荷体”）一词的来历。

振动膜片的金属薄膜面向外（正对音孔），并与话筒金属外壳相连；另一面靠近带有气孔的金属极板，其间用很薄的塑料绝缘垫圈隔离开。

如何使用驻极体话筒本文以MF50型指针式万用表为例，介绍在业余条件下使用万用表快速判断驻极体话筒的极性、检测驻极体话筒的好坏及性能的具体方法。

图1驻极体话筒的检测（a）判断极性与好坏（b）检测两端式话筒灵敏度（c）检测三端式话筒灵敏度判断极性由于驻极体话筒内部场效应管的漏极D和源极S直接作为话筒的引出电极，所以只要判断出漏极D和源极S，也就不难确定出驻极体话筒的电极。

如图1（a）所示，将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡，黑表笔接任意一极，红表笔接另外一极，读出电阻值数；对调两表笔后，再次读出电阻值数，并比较两次测量结果，阻值较小的一次中，黑表笔所接应为源极S，红表笔所接应为漏极D。

进一步判断：如果驻极体话筒的金属外壳与所检测出的源极S电极相连，则被测话筒应为两端式驻极体话筒，其漏极D电极应为“正电源/信号输出脚”，源极S电极为“接地引脚”；如果话筒的金属外壳与漏极D相连，则源极S电极应为t“负电源/信号输出脚”，漏极D电极为“接地引脚”。

如果被测话筒的金属外壳与源极S、漏极D电极均不相通，则为三端式驻极体话筒，其漏极D和源极S电极可分别作为“正电源引脚”和“信号输出脚”（或“信号输出脚”和“负电源引脚”），金属外壳则为“接地引脚”。

检测好坏在上面的测量中，驻极体话筒正常测得的电阻值应该是一大一小。

如果正、反向电阻值均为∞，则说明被测话筒内部的场效应管已经开路；如果正、反向电阻值均接近或等于0Ω，则说明被测话筒内部的场效应管已被击穿或发生了短路；如果正、反向电阻值相等，则说明被测话筒内部场效应管栅极G与源极S之间的晶体二极管已经开路。

由于驻极体话筒是一次性压封而成，所以内部发生故障时一般不能维修，弃旧换新即可。

检测灵敏度将万用表拨至“R×100”或“R×1k”电阻挡，按照图1（b）所示，黑表笔（万用表内部接电池正极）接被测两端式驻极体话筒的漏极D，红表笔接接地端（或红表笔接源极S，黑表笔接接地端），此时万用表指针指示在某一刻度上，再用嘴对着话筒正面的入声孔吹一口气，万用表指针应有较大摆动。

驻极体话筒的识别和使用驻极体话筒也叫电容话筒，其原理大致是：内部由一个场效应管和一篇金属膜片构成，声音导致金属膜片震动，因他独特的内部结构从而让场效应管输出相应的电压.，在电话机里面大多都是是用的驻极体话筒.驻极体话筒也称驻极体传声器，它是利用驻极体材料制成的一种特殊电容式“声—电”转换器件。

是一种将声音转化为相应的电信号的传感元件。

其特点是体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。

一、驻极体话筒的分类常用驻极体话筒的外形分机装型（即内置式）和外置型两种。

机装型驻极体话筒适合于在各种电子设备内部安装使用，其外形如图2（a）所示。

常见的机装型驻极体话筒形状多为圆柱形，其直径有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm……多种规格；引脚电极数分两端式和三端式两种，引脚形式有可直接在电路板上插焊的直插式、带软屏蔽电线的引线式和不带引线的焊脚式3种。

如按体积大小分类，有普通型和微型两种，微型驻极体话筒已被广泛应用于各种微型录音机、微型数码摄像机、手机等电子产品中。

二.主要参数表征驻极体话筒各项性能指标的参数主要有以下几项：（1）工作电压（UDS）。

这是指驻极体话筒正常工作时，所必须施加在话筒两端的最小直流工作电压。

该参数视型号不同而有所不同，即使是同一种型号也有较大的离散性，通常厂家给出的典型值有1.5V、3V和4.5V这3种。

（2）工作电流（IDS）。

这是指驻极体话筒静态时所通过的直流电流，它实际上就是内部场效应管的静态电流。

与工作电压类似，工作电流的离散性也较大，通常在0.1～1mA。

（3）最大工作电压（UMDS）。

这是指驻极体话筒内部场效应管漏、源极两端所能够承受的最大直流电压。

超过该极限电压时，场效应管就会被击穿损坏。

（4）灵敏度。

这是指话筒在一定的外部声压作用下所能产生音频信号电压的大小，其单位通常用mV/Pa（毫伏/帕）或dB （0dB=1000mV/Pa）。

驻极体话筒原理驻极体话筒是一种常见的电声设备，它利用了电磁感应的原理来将声音转换成电信号。

在现代通讯和音频录制中，驻极体话筒扮演着非常重要的角色。

在本文中，我们将深入探讨驻极体话筒的工作原理，以及它在各种应用中的作用。

首先，让我们来了解一下驻极体话筒的结构。

驻极体话筒通常由一个薄膜、一个磁圈和一个线圈组成。

当声音波通过薄膜时，它会使得薄膜产生微小的振动。

这些振动会导致线圈在磁场中产生感应电流，从而将声音信号转换成电信号。

这种结构简单而有效，使得驻极体话筒成为了一种常见的声音采集设备。

其次，让我们来探讨一下驻极体话筒的工作原理。

驻极体话筒利用了电磁感应的原理来实现声音到电信号的转换。

当声音波作用在薄膜上时，薄膜会随之振动。

这种振动会使得线圈在磁场中产生感应电流。

这个感应电流的大小和频率与声音波的振动情况息息相关，因此可以准确地将声音信号转换成电信号。

这样一来，我们就可以通过驻极体话筒来捕捉声音，并将其转换成电信号，从而实现声音的录制和传输。

驻极体话筒在各种领域中都有着广泛的应用。

在通讯领域，驻极体话筒被用于手机、电话、对讲机等设备中，用来接收和发送声音信号。

在音频录制领域，驻极体话筒则被用于麦克风、录音设备等设备中，用来捕捉声音。

此外，在一些专业领域，如会议记录、音乐制作等，驻极体话筒也扮演着重要的角色。

总结一下，驻极体话筒是一种利用电磁感应原理来实现声音到电信号转换的设备。

它的结构简单而有效，工作原理清晰可靠。

在各种通讯和音频录制设备中都有着广泛的应用。

通过驻极体话筒，我们可以实现声音的捕捉、传输和录制，为人们的日常生活和工作提供了便利。

希望本文能够帮助您更好地了解驻极体话筒的原理和应用。

驻极体电容式麦克风咪头基础知识预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制驻极体电容式麦克风(咪头)基础知识一、咪头的定义：：咪头是一个声-电转换器件（也可以称为换能器或传感器），是和喇叭正好相反的一个器件（电→声）。

是声音设备的两个终端，咪头是输入，喇叭是输出。

咪头又名麦克风，话筒，传声器，咪胆等。

ECM（Electret Condenser Microphone）驻极体电容式麦克风的简称。

二、咪头的分类：1、从工作原理上分：炭精粒式电磁式电容式驻极体电容式（以下介绍以驻极体式为主）压电晶体式，压电陶瓷式二氧化硅式等2、从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.Φ9.7系列产品Φ8系列产品Φ6系列产品Φ4.5系列产品Φ4系列产品Φ3系列产品每个系列中又有不同的高度3、从咪头的方向性，可分为全向（无向），单向，双向（又称为消噪式）4、从极化方式上分，振膜式,背极式,前极式从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等5、从对外连接方式分普通焊点式：L型带PIN脚式：P型同心圆式：S/A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：保护咪头，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：整个咪头的支撑件，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。

3、振膜：是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟珑塑料薄膜（聚氯乙烯）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。

杜邦膜：FEP,PTFE,PFA,PET等，FEP是美国杜邦公司生产的一种特氟珑薄膜叫聚全氯乙丙烯，在驻极体传声器方面，主要用于电荷的存贮，因为内部有很多的势阱。

PPS膜：是一种不能存贮电荷的薄膜叫聚苯硫醚，在驻极体传声器方面，主要用于背极式和前极式的振动膜片。

驻极体话筒原理简介
驻极体话筒(又称电容式微音器）是由驻极体和场效应管组成的一种具有自偏压的电声换能器，它具有频带宽（20～100Hz）、音质好、噪声低、耗电少、灵敏度高等特点，而且体积小、重量轻、价格低廉，现在盒式录音机的录音用内接，外接话筒几乎都采用驻极体话筒。

驻极体话筒的内部结构如图3-6-2所示，其中两个由驻极体材料构成的极板组成了一个电容器，一个极板的作用是承受声压信号，作为振膜。

当振膜振动时，两极板间因距离变化而使电容量发生变化，即产生出与声信号对应的交变信号。

由于此电容量很小，在声频段，其阻抗高达几兆欧。

为了降低其输出阻抗，在驻极体的另一极板上通过弹簧连接了一个场效应管，以此来匹配阻抗，放大信号。

图3-6-2 驻极体话筒结构
场效应管阻抗变换电路通常有两种形式，即源极输出式——两端话筒和漏极输出式——三端活筒，如图3-6-3所示。

（a）源极输出式（b）漏极输出式
图3-6-3 两种阻抗变换电路
为了保证驻极体活筒的质量，通常将场效应管连同相应的电阻等一起装在话筒的外壳内，整个话筒只有三个输出接点（电源端、输出端和接地端）或两个输出接点（输出端和接地端），对应不同的需要，在使用时又可有几种电源接线方式（见图3-6-4）。

话筒的工作电压范围一般为1．5～12V。

图3-6-4 几种电源接线图。

驻极体话筒的工作原理与应用驻极体话筒具有体积小，频率范围宽，高保真和成本低的特点，目前，已在通讯设备，家用电器等电子产品中广泛应用。

一：驻极体话筒的结构与工作原理驻极体话筒的工作原理可以用图（1）来表示。

话筒的基本结构由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（背称为背电极）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。

电容的两极之间有输出电极。

由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。

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。

实际上驻极体话筒的内部结构如图（2）。

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，可达数百兆欧以上。

因此，它不能直接与放大电路相连接，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。

内部电气原理如图（3）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2千欧。

二：驻极体话筒的正确使用机内型驻极体话筒有四种连接方式，如图（4）所示。

对应的话筒引出端分为两端式和三端式两种，图中R是场效应管的负载电阻，它的取值直接关系到话筒的直流偏置，对话筒的灵敏度等工作参数有较大的影响。

二端输出方式是将场效应管接成漏极输出电路，类似晶体三极管的共发射极放大电路。

只需两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电阻R，信号由漏极输出有一定的电压增益，因而话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。

目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。

（SONY用在MD上的话筒也是这类）三端输出方式是将场效应管接成源极输出方式，类似晶体三极管的射极输出电路，需要用三根引线。

驻极体话筒的基本原理一、驻极体话筒的概述驻极体话筒是一种广泛应用于音频采集和录音领域的电声传感器。

它采用了一种特殊的工作原理，能够将声音转化为电信号，并具有高灵敏度、宽频响和低噪声等优秀性能特点。

二、电动驻极体话筒的原理驻极体话筒主要由振膜、极板和前置放大器等组成。

其工作原理可以分为机械振动、电荷转换和电信号放大三个过程。

2.1 机械振动过程驻极体话筒的振膜是其感受声音振动的部分，一般采用金属或聚合物薄膜材料制成。

当声波作用于振膜时，振膜会产生相应的机械振动。

2.2 电荷转换过程振膜与极板之间存在间隙，形成一个电容器。

当振膜振动时，间隙的电容值会发生变化，从而引起极板上的电荷发生变化。

这个过程类似于电容麦克风的工作原理，所以驻极体话筒也被称为电容式话筒。

2.3 电信号放大过程在电荷转换过程中，极板上的电荷变化会被前置放大器放大并转化为电压信号。

这个电信号经过后续电路的处理，最后被输出为模拟音频信号或数字信号。

三、结构类型与特点根据驻极体话筒的结构特点，可以将其分为平板式和柱式两种类型。

3.1 平板式驻极体话筒平板式驻极体话筒的振膜和极板呈平行排列。

它具有频响平坦、快速响应和精确传递等优点，常用于专业录音和演出领域。

3.2 柱式驻极体话筒柱式驻极体话筒的振膜和极板呈一定的角度排列，形成一个圆柱体结构。

它具有较高的灵敏度和动态范围，常用于广播、录音室等场合。

四、驻极体话筒的应用领域驻极体话筒由于其优秀的声音采集特性，在音频领域得到了广泛的应用。

4.1 录音和演出驻极体话筒可用于录音室、演唱会、乐器录制等场合，能够准确记录声音的细节和动态。

4.2 电视和广播驻极体话筒在电视和广播中扮演着重要的角色，能够捕捉到主持人、演员和嘉宾的声音，确保音频质量清晰和逼真。

4.3 会议和讲座驻极体话筒在会议和讲座中广泛应用，能够将发言者的声音传递给听众，提供良好的语音清晰度。

4.4 语音识别驻极体话筒也在语音识别领域有着重要的应用，能够准确捕捉说话者的语音信号，提供高质量的输入数据。

驻极体话筒的结构与工作原理(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除驻极体话筒的结构与工作原理2007-08-30驻极体话筒具有体积小，频率范围宽，高保真和成本低的特点，目前，已在通讯设备，家用电器等电子产品中广泛应用。

一、驻极体话筒的结构与工作原理驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。

声电转换的关键元件是驻极体振动膜。

它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。

然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。

膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。

膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。

这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。

当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。

驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。

因而它的输出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc)，约几十兆欧以上。

这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。

所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。

场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。

普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。

这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。

接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。

场效应管的栅极接金属极板。

这样，驻极体话筒的输出线便有三根。

即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。

驻极体话筒的工作原理可以用图（1）来表示。

话筒的基本结构由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（背称为背电极）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。

电容的两极之间有输出电极。

由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。

驻极体麦克简介-博文-社区-ChinaAET电子技术应用网驻极体是一种能长久保持电极化状态的电介质，这种电介质是一种高分子聚合物，它的工作原理是电容式的：由一片单面涂有金属的振动膜与一个带有若干小孔贴有驻极体薄膜的金属电极（称为背极）构成。

驻极体面与振动膜相对，中间有一极小的空气隙，这就形成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质，以背极和振动膜上的金属层作为两个电极的介质电容器，电容器的两极之间并接一只电阻，这只电阻是麦克风的阻抗变换器或前置放大器的输入电阻。

由于驻极体上分布有自由电荷，于是在电容器的两极之间就有了电荷量，当声波使振动膜振动而产生位移时，改变了电容器的电容量，电容量的改变使电容器的输出端产生了相应的交变电场，交变电场作用于R就形成了与声波信号对应的电信号，于是就完成子声——电转换的功能。

一、特点由于驻极体麦克风是按电容式原理工作的，因此它具有电容式电声器件的很多优点，如频带宽、音质好、失真小、瞬态响应好，对机械振动不敏感等特点。

二、特性说明及特性设计从驻极体麦克风的结构来看，可以看作是由振膜与驻极体背极形成的电容式极头以及后接的阻抗变换器（PCB组）两部分组成。

因此，驻极体麦克风的性能设计是从两部分来进行的。

下面以麦克风的主要电声性能为例讲述有关设计理论。

1、输出阻抗影响驻极体麦克风阻抗的主要因素是阻抗变换器或放大器的输出阻抗。

对手机用驻极体麦克风而言，阻抗变换器或放大器的输出阻抗主要决定于场效应管（FET）与输出端并接的两只抗RF干扰的滤波电容，由于FET及电容的性能有差异，因此驻极体麦克风的输出阻抗会在一定范畴内变化，选用一致性、稳定性好的FET 及电容，严格控制SMT等生产过程，可使阻抗性能的一致性和稳定性达到理想状态。

2、灵敏度影响驻极体麦克风灵敏度的因素较多，归纳起来主要有以下几项：A、驻极体表面电荷密度的大小B、振膜的张力C、振膜与背极间的距离D、阻抗变换器或放大器的性能。

驻极体麦克风的灵敏度与驻极体表面电荷密度成正比。