MIC传声器基础知识14页Word下载.docx
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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
aa
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
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