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關于麥克風的參數(shù)介紹 - 駐極體麥克風(ECM)和硅麥(MEMS)

發(fā)布時間:2021-11-01作者來源:榮泰電子瀏覽:2987


1、麥克風的分類

1.1、動圈式麥克風(Dynamic Micphone)

原理:基本構造包含線圈、振膜、[敏感詞]磁鐵三部分。當聲波進入麥克風,振膜受到聲波的壓力而產生振動,與振膜在一起的線圈則開始在磁場中移動,根據法拉第的楞次定律,線圈會產生感應電流。

特性:動圈式麥克風因含有磁鐵和線圈,不夠輕便、靈敏度較低、高低頻響應表現(xiàn)較差;優(yōu)點是聲音較柔潤,適合用來收錄人聲。

應用:KTV場所。

1.2、電容式麥克風(Condenser Micphone)

原理:根據電容兩片隔板間距離的改變來產生電壓變化。當聲波進入麥克風,振膜產生振動,使得振動膜和基板之間的距離會隨著振動而改變,于是基板間的電容會變,根據Q=C*V(電容式麥克風中電容極板的電壓會維持一個定值)得到變化的電荷量Q。

特性:靈敏度高,常用于高質量的錄音。

應用:消費電子、錄音室。

1.3、鋁帶式麥克風(Ribbon Micphone)

原理:在磁鐵兩極間放入通常是鋁制的波浪狀金屬箔帶,金屬薄膜受聲音震動時,因電磁感應而產生信號。

1.4、碳精麥克風(Carbon Micphone)


2、兩種常用電容式麥克風的對比:駐極體電容麥克風(ECM)和微機電麥克風(MEMS Micphone)

2.1、駐極體電容麥克風(Electret Condenser Micphone)

原理:駐極體麥克風使用了可保有[敏感詞]電荷的駐極體物質,不需要再對電容供電。(若駐極體麥克風中內置放大電路,則需要供電)

優(yōu)點:技術成熟、價格便宜

缺點:體積大,不方便SMT、引線長,造成信號衰減、生產工序多,一致性差、靈敏度不穩(wěn)定

2.2、微機電麥克風(MEMS Micphone)

原理:微機電麥克風也稱麥克風芯片或硅麥克風,硅麥一般都集成了前置放大器,甚至有些硅麥會集成模擬數(shù)字轉換器,直接輸出數(shù)字信號,成為數(shù)字麥克風。

優(yōu)點:體積小,可SMT、產品穩(wěn)定性好

缺點:價格較高

備注:一般情況下,我們把集成了前置放大器或者模擬數(shù)字轉換器的麥克風稱為拾音器(pickup)。


3、麥克風的性能參數(shù)

3.1、指向性(Directivity)

指向性描述麥克風對于不同角度聲音的靈敏度,規(guī)格上常用如下的polar pattern表示,在每個示意圖中,虛線圓形的上方代表麥克風前方,下方代表麥克風的后方。


3.2、靈敏度級(Sensitivity)

聲壓:指聲波通過某種媒質時,由振動產生的壓強改變量。單位為Pa、μbar。1μbar=0.1Pa。

參考聲壓:P(ref) = 20μPa。

聲壓級(SPL):

例:1Pa聲壓的聲壓級為

靈敏度:指麥克風的開路電壓與作用在其膜片上的聲壓之比。單位為mv/pa、mv/ubar。1mv/ubar = 10mv/pa。

參考靈敏度:Mr = 1V/Pa

靈敏度級:

例:1V/Pa靈敏度的靈敏度級為

3.3、信噪比(SNR)

信號與噪聲的比例。


3.4、總諧波失真(THD)

總諧波失真是指輸出信號比輸入信號多出的諧波成分。諧波失真是系統(tǒng)不是完全線性造成的。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。總諧波失真與頻率有關,一般來說,1khz頻率處的總諧波失真小,因此不少產品均以該頻率的失真作為它的指標。

公式1:

上式中,符號G表示諧波分量的有效值,它將按要求在表示電流時被I代替,在表示電壓時被U代替,H的值在與限制有關的每一個標準中給出。按照上述定義,THD不包含簡諧波,并且,有一固定的諧波上限。

公式2:

上式中,Q為總有效值,Q1為基波有效值,可代表電壓或電流,按照上述定義,THD包含間諧波和直流分量。

3.5、等效輸入噪聲(EIN)

無外聲場時,僅由傳聲器固有噪聲引起的輸出電壓,可以看作能產生相同有效值輸出電壓的外部聲壓級。

3.6、電源抑制比(PSRR)

電源抑制比(PSRR)是輸入電源變化量(以伏為單位)與轉換器輸出變化量(以伏為單位)的比值,常用分貝表示。

3.7、輸出阻抗(Zout)