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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）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）。
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。
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。
实际人声频率男：低音82～392Hz，基准音区64～523Hz男中音123～493Hz，男高音164～698Hz女：低音82～392Hz，基准音区160～1200Hz女低音123～493Hz，女高音220～1.1KHz录音时各频率效果:男歌声 150Hz~600Hz影响歌声力度，提升此频段可以使歌声共鸣感强，增强力度。
女歌声 1.6~3.6KHz影响音色的明亮度，提升此段频率可以使音色鲜明通透。
语音 800Hz是“危险”频率，过于提升会使音色发“硬”、发“楞”沙哑声提升64Hz~261Hz会使音色得到改善。
喉音重衰减600Hz~800Hz会使音色得到改善鼻音重衰减60Hz~260Hz，提升1~2.4KHz可以改善音色。
齿音重 6KHz过高会产生严重齿音。
咳音重 4KHz过高会产生咳音严重现象（电台频率偏离时的音色）二、频率响应frequency response频率响应又称带宽(frequency range)，是指麦克风感应声波频率的范围，并将声波能量忠实的转换为电子讯号的能力。
麦克风接受到不同频率声音时，输出信号会随着频率的变化而发生放大或衰减。
一般以频率响应曲线图标之。
三、灵敏度( Sensitivity)灵敏度代表麦克风将声音能量转换成电压后所产生的输出讯号强度，是在麦克风单位声压激励下输出电压与输入声压的比值。
当输入信号固定时(1kHz)，输出讯号越强，代表麦克风灵敏度越高。
测试麦克风的灵敏度是将1kHz的讯号在94dB的音压电平位准( SPL)下量测开路的麦克风，取得的毫伏特( millivolt )值，单位为mV / Pa。
四、等效噪音电平( Equivalent noise level)等效噪音电平又称内部噪声( self noise)。
麦克风的内部噪声在无声音讯号输入状态时可来自若干个方面：1.供给麦克风电源的电压波动(偏置电压)引起的电子噪音2.内部材质电阻(热噪讯)，3.外部射频发射器的干扰等。
THEORYANDMEASUREMENT TECHNIQUESMANUFACTURING DEPARTMENT■前言■驻极体麦克风（Electret Condenser Microphone）■驻极体麦克风之结构种类一、背极式（Back Type）二、振膜式（Foil Type）三、前极式（Front Type）■麦克风之指向性一、全指向性（Omni directional）二、单指向性（Unidirectional）三、双指向性（Bi directional）■微音器之名词■微音器之基本动作原理与驱动原理■J-FET(Junction Field Effect Transistor)接面型场效晶体管之动作原理■FET之驱动回路■微音器的制造与量测一、极化工程二、组装工程三、封口工程四、量测工程■前言因信息、电子及通讯事业的蓬勃发展，彼此之间的相互结合下，现在的社会已由信息化提升至情报化。
透过有线、无线的网络连结情报的搜集、交换及传递造就一个更活跃的信息情报化时代。
比如基本的视觉通讯传递或交谈时，传送影像与声音时就需要影像撷取设备及麦克风。
而随着行动通讯的发展已成为个人随身数据器上，需利用声音相互通讯时，麦克风也是一项基本配备。
何谓麦克风？麦克风(集音器)就是把音源发出的音转换成电气信号的转换器。
基本原理为音波振动麦克风振动感应器时，在感应器的输出端会根据此振动的反应产生电气信号。
声音转换成电气信号的过程如下:a.由音源发出的声音，以空气为介质而传导。
b.传导的音波会碰击麦克风的振动感应器使其振动。
c.此振动会随音波传导的方向，沿着振动器轴心以前、后来振动。
振动次数与振动距离为音波的频率与波长。
也就是声音的频率与大小成比例。
d.振动感应器的振动次数与距离变化，是以不同之麦克风形式而转换成电气信号，并于输出端输出。
麦克风信号实际产生在麦克风输出的电气信号为数+mV(milli-voltage)的小信号。
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。
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。
如何设计小型化超薄高信噪比驻极体麦克风Post By：2010-02-06 15:58:57如何设计小型化超薄高信噪比驻极体麦克风(ECM)目前市场对Φ4mm以下，厚度1.5mm以下的麦克风产品需求逐渐增加。
在器件小型化需求的同时，对灵敏度和信噪比的要求却有所提高。
这对于麦克风的设计和生产带来了较大的影响，需要对ECM的各方面进行优化设计才能实现。
ECM信噪比由两个方面构成，灵敏度(对应信号大小)和输出噪声(对应于噪声大小)。
灵敏度由声学灵敏度和电路增益两个方面构成。
其中声学灵敏度与ECM的振膜面积、振膜张力、极板间距、极化电位、背声腔体积相关；电路增益与引出线寄生电容、放大器增益、放大器寄生电容等方面相关。
输出噪声主要也是由声学噪声和电学噪声两个方面构成：声学噪声与极板间距、极板张力、极板面积和背声腔体积相关；电学噪声与放大器增益和放大器噪声相关。
本文将主要从声学设计和电路设计两个方面探讨对于ECM信噪比的影响；并给出了具体的设计实例。
影响ECM信噪比的声学设计在麦克风设计中，与声学特性相关的设计参数包括振膜面积、振膜张力、极板间距、极化电位、背声腔体积等方面。
其中，在特定的麦克风目标产品中，当垫片宽度一定时，振膜面积基本是固定的；另外，对于高度一定的产品，其背腔声学体积也基本固定。
这样在ECM设计中，产品的优化调节只能主要从振膜张力、垫片厚度(极板间距)、极化电位选择等方面进行。
在麦克风设计中，振膜张力、垫片厚度、极化电位这几个参数相互影响，并相互制约。
为了得到最优的麦克风设计，需要在它们的选择范围中做出适当的折中。
为此，首先需要清楚理解各参数之间的相互关系。
图一给出了在保证振膜不吸合条件下，振膜最大极化电位和极板间距的关系。
理想状态下，极板的吸合电压(振膜与背极板间电位差)和极板间距的1.5次方成正比。
为保证在加工过程以及具体应用中振膜不发生吸合，需要保证膜片上所出现的最大电位小于2/3吸合电压。
ecm-b10说明书ECM-B10具备以下特点：1、三种指向性模式，适应不同环境收音需求。
2、索尼数字音频技术，提供更好的音质记录。
3、热靴供电1，无需电池单独供电，户外可稳定拍摄。
4、无需线缆连接，可避免由于误触线缆导致松动或摩擦机身产生不必要噪声。
5、紧凑小巧，避免当使用广角镜头拍摄时麦克风入镜。
2、ECM-B10采用波束成形技术，能够对４个高性能麦克风单元收集的声音进行数字信号处理，可在不同方向增强收音的指向性来自定义音频录制模式。
ECM-B10提供三种可选指向模式，分别是强指向性（超心型）、单一指向性（心型）和全指向性，用户可根据拍摄环境轻松切换。
强指向性（超心型）：收集前方狭窄区域的音频信号，并且抑制其他方向的声音，适合采访、Vlog自拍等声音收集仅限于前方狭窄范围的场景。
单一指向性（心型）：收集前方宽广区域的音频信号，并且抑制来自于后方的声音，适合录制多人之间的对话。
全指向性：全方位均匀地收集音频信号，适合有环境音录制需求的场景。
3、ECM-B10可通过有效抑制噪声来实现清晰的高品质音频录制。
麦克风支持数字信号处理，从而降低噪声使收音更加清晰，更少的二次音频编辑也让后期工作流程更加高效。
麦克风采用Mi多接口热靴设计，支持模拟和数字信号两种信号模式传输。
当与具备数字音频信号接口的机身连接时2，可获得更加清晰的高品质音频。
此外，ECM-B10的抗冲击和振动抑制设计可有效抑制低频噪声，无需线缆连接则消除了通过线缆传输的噪声。
附带的防风罩可将环境风噪声降至更低，即使在室外拍摄也可轻松获得清晰的收声。
ECM-B10设计紧凑小巧，麦克风收音单元长度仅约为79.3mm，重量仅约72g，即使搭配拍摄手柄或稳定器进行创作时也具备灵活的机动性。
麦克风可通过Mi多接口热靴与机身直接相连，无需线缆设计可避免侧翻屏和外部电源的影响，让用户拍摄时具备更佳的灵活性。
机身可直接为ECM-B10供电，拍摄时无须担心因麦克风电量不足导致的收音失败问题。
驻极体麦克风（ECM）电路设计总结1. ECM原理ECM是指驻极体电容式麦克风，与MEMS硅麦不同，其内部结构如图1所示。
MIC内部有一个充有一定电荷的膜片电容，电容其中一个极板与FET连接，由于FET的基极输入阻抗很高，可以认为电容的电荷不会消失。
膜片随着外部声压振动，使得电容两个极板之间距离发生变化，从而导致电容发生变化，从电容公式可以知道，电荷一定的情况下，当电容值发生改变时，电压也会发生变化，即FET的GS电压改变导致DS电流发生变化，电流的变化导致外部偏置电阻上的电压发生变化，从而使得MIC输出端DS电压发生变化，其电压变化量和偏置电阻的电压变化量相等。
图1上述的工作原理其实就是三极管（或MOSFET）的放大用法，在实际工作中，我们使用三极管（或MOSFET）多数是开关作用居多，我在之前的一篇文章《三极管放大区静态工作点设置》，就简单讲述过三极管放大区的静态工作点设置方法，其本质与MIC内部FET的工作原理相同，使FET工作于饱和区（对应三极管的线性放大区）。
2. ECM参数规格根据上述参考文章的讲解，要想MIC输出电压的动态范围最大，需要合适的偏置电阻将正极+输出电压设置在Vs的一半。
根据MIC规格书中的电气参数可知（图2），静态电流为500uA，因此RL=（Vs-V+）/Idss=（2-1）V/500uA=2K，实际选择了2.2K，相差不大。
这也是多数MIC推荐的工作条件：2V偏置电压、2.2K偏置电阻。
在此条件下，可以计算得出MIC两端的静态电压Vbias=2-2.2K*500uA=0.9V。
图2设定好偏置电阻后，我们需要确定MIC输出的交流电压，因为真正有用的声音信息包含在交流电压信号中。
根据模电MOSFET交流等效模型可得，MIC的交流等效电路如图3所示。
由于FET的rgs很大，所以膜片电容上的电荷基本不会放电消失；由于rd相对RL很大，并联之后可以忽略rd，因此MIC的交流输出电压V=gmVgs*RL，由此可知，要想获得较大的有效交流输出信号，可以增大偏置电阻RL。
电子电容麦克风ECM-678Sony ECM-678是一款电子电容型短枪式麦克风，具有高品质的音频性能，可用于各类现场制作和广播演播室制作领域，并特别适用于Sony H D V™、D V C A M™和XDCAM™等系列专业摄录一体机。
ECM-678具有灵敏度高、固有噪声低和耐用度高等特性。
其强指向性响应特性，能够在环境要求极其严格的情况下实现清晰的拾音效果，而内置低通滤波开关可减少现场制作中的碰撞声、风声等噪音。
由于性能卓越和耐用性高，Sony ECM-678是高质量声音采集应用的理想之选。
卓越的音质ECM-678配有最新的麦克风膜片，灵敏度高达-28 dB(0 dB=1 V/Pa)，固有噪声低于16dB SPL，可达到远距离拾音的最佳效果。
宽且平滑的频率响应ECM-678具有宽且平滑的频率响应(40 Hz ~20 kHz)，所还原出的声音流畅自然、高度保真。
外形小巧ECM-678是一款外形小巧、性能卓越的枪式麦克风。
它具有极佳的指向性，而长度仅有25厘米。
特性配置在Sony摄录一体机上的ECM-678内置低通滤波器内置低通开关(两档：M，V)可有效降低环境噪音，使用方便。
高度耐用性与可靠性ECM-678的抗振系统使之具有高度的耐用性、可靠性和环境适应性。
概述技术规格传感器类型电子电容指向性单向(超心型指向)频率响应40 Hz ~ 20 kHz 灵敏度(1kHz 时)-28 dB *1±3 dB 输出阻抗(1kHz 时)200 Ω±20%动态范围111 dB 或更高信噪比78 dB 或更高(IEC179 A-weighted, 1 kHz, 1 Pa.)固有噪音16 dB SPL *2或更低风噪60 dB SPL *2 或更低外部磁场引起的噪音0 dB SPL *2 或更低最大输入声压级127 dB SPL *2电源要求外接电源48 V ±4 V尺寸ø20 x 250毫米重量200克附件麦克风防风罩(x1) 麦克风支架(x1) 麦克风垫圈(x1)麦克风电缆(x1) 包装盒(x1) 说明书(x1)1 kHz 500 Hz 4 kHz 10 kHz0102030405020501002005001k2k5k10k20k Hz响应 (d B )频率 (Hz)指向特性频率响应特性*10 dB=1 V/Pa., at 1 kHz *20 dB SPL=20µPa.© 2005年Sony 公司。
ECM麦克风的技术简介
ECM麦克风的技术简介
1. 驻极体麦克风的原理及构造
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。
实际应用其模型如下：
驻极体麦克风之声学结构，举例如下图：
麦克风在手机上的典型应用如下图：
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。
2. 麦克风的主要电声性能
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。
【灵敏度】
灵敏度是衡量在给定某个大小声音下输出多大电信号的测量指标，假如试图去记录非常微弱的声音，这是一个非常关键的指标，同时需要考虑各种不同的环境。
一方面不灵敏的麦克风不得不增加后级电路的增益；另一方面，非常灵敏度的麦克风可能会使得后级电路过载，从而产生失真。
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，但驻极体表面电荷密度过大将会导致振膜附到背极上，使麦克风处于不稳定状态，解决的办法是增大振膜与背极的距离或增加膜片的张力，由此会导致灵敏度降低和频响曲线改变。
驻极体麦克风的灵敏度与振膜的张力成反比关系，但张力的大小会受材料及生产工艺的影响，振膜张力过大可导致振膜产生不可逆的蠕变，从而影响稳定性；振膜张力过小可使频响变差，同样出现性能不稳。
麦克风的灵敏度同振膜与背极间距成反比关系。
麦克风的灵敏度同阻抗变换器（放大器的影响量）成正比关系。
FET放大倍数越大，则灵敏度高。
过大的放大量会导致噪音的增大，影响使用效果。
合适的放大量或合适的阻抗对灵敏度设计的影响是很重要的。
在影响灵敏度的诸多因素之间，我们会根据客户的需要综合考虑，不是片面追求灵敏度的高低为目标，而应以追求稳定性为目标。
【频率响应】
影响驻极体麦克风的频率响应的因素有振膜的张力、背极板上孔的数量、孔径的大小、孔位以及与孔相连的后腔体积大小等。
对一个已经定型的驻极体麦克风而言，其背极板上孔径、孔位及孔的数量均已确定与孔相连的后腔体积也已基本确定，而容易变化的则是振膜的张
力，振膜的张力大，它的共振频率就高，驻极体麦克风的频率响应就平坦。
但张力过大，长时间工作，同样使振膜产生不可逆的蠕变，从而影响麦克风的稳定性。
除振膜张力影响频率响应外，FET 的频率特性及由于生产过程封变影响造成180 度方向产生过大的声压作用等也会影响麦克风的频率响应。
【信噪比(S/N)】
影响信噪比（S/N）的因素很多：设计时应考虑PCB 的高频分布电容，分布电感; 阻抗的匹配，RF 的干扰，FET 的本底噪音，电容极头的屏蔽性，接地电阻等诸多因素。
解决以上问题，从抗高频干扰角度合理设计PCB 布线，并经严格的IQC 检测；选用优质低噪的FET，并加抗RF 干扰电容；严格极头制作工艺和装配工艺，使噪音降到最小，从而使S/N 达到理想的最大值。
【指向性】
许多人误解地认为麦克风只能拾取他们对准的声音源，驻极体麦克风指向性决定与0 度与180 度的声压差，对全指向手机麦克风而言只要严格控制工艺及180 度的密封性即可。
下图是表示接受声音源角度的极性图。
下面给出一份麦克风参数的列表，供大家参考。
