驻极体传声器基础知识讲座1

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1、驻极体传声器基础知识讲座制作/日期：凌锋坤2010-12-27课程内容一、名词解释二、驻极体电容传声器工作原理三、驻极体电容传声器技术参数四、实际使用中应注意的几个问题一、名词解释1、驻极体(Electret)：能长久保持电极化状态的电介质。这种电介质一般是高分子聚合物。例如：聚丙烯、聚四氟乙烯等。2、传声器(Microphone)：将声信号转换为电信号的换能器。按工作原理分类声频电容传声器驻极体电容传声器动圈式电磁式压电式电容式3、驻极体电容传声器(ECM)：驻极体在电声换能器——传声器上的具体运用。驻极体电

2、容传声器（ECM）分类：振膜式(Foil)背极式(Back)前极式(Front)ECM分类振膜式ECM特点：驻极体和振动膜合二为一。1、振膜式ECM静态原理示意图二、ECM工作原理镀金属层薄膜与背极板形成空气介质电容。对驻极体充电形成电场。E=Q/C声波使薄膜振动，改变电容量和电场，产生电信号。△E=Q/△CECM工作原理简述振膜式工作动态原理图E=Q/C△E=Q/△CECM工作原理2、背极式ECM静态原理示意图背极式ECM特点：驻极体与极板合二为一。背极式工作动态原理图E=Q/C△E=Q/△C全指向产品结构示

3、意图PCB(FET)CHAMBERRINGPLATESPACERDLAPHRAGMCASESCREEN三、驻极体传声器重要参数1、灵敏度（Sensitivity):灵敏度表示传声器的声——电转换效率。定义：在自由声场中，当向传声器施加一个声压为1帕（Pa)或1微巴（unbar)的声信号时，传声器的开路输出（以毫伏为单位），即为该传声器的灵敏度。注：1微巴（unbar)约相当于人们正常音量讲话。1微巴（ubar)约相当于人们正常音量讲话。并在离嘴1米远的地方测量所得到的声压。灵敏度的单位为：毫伏/帕（mv／Pa)

4、——国际标准毫伏/微巴（mv／ubar)——日本标准。1帕（Pa)是指1牛顿(N)的力作用在1平方米面积上的压强.1Pa=20log(1/0.000020)=94dBSPLPa与ubar的换算关系为:1Pa=10ubar所以：1mv/ubar=10mv／paECM灵敏度参数一般用灵敏度级表示.单位为分贝（dB).公式:Lm=20㏒10例：M=10mV／PaLm=20㏒10=20×(-2)=-40(dB)灵敏度级MMr灵敏度参考灵敏度0dB=1V/Pa1V／pa10mv／pa准确测量灵敏度的条件：①测量环境正常测

5、试条件温度：5~35℃湿度：45~85%气压：86~106kPa标准测试条件温度：20±2℃湿度：60~70%气压：86~106kPa②声学环境要求：自由场——消声室消声室及测试图③测试标准仪器：B＆K2021声频分析仪1.5V2.2K2.0V2.2K3.0V2.2K4.5V2.2K工作电压不同电压变化频响曲线图2.0V680Ω2.0V1.0K2.0V1.5K2.0V2.2K标准负载电阻不同电阻变化频响曲线图④标准测试电路图1）全指向电原理图2）单指向电原理图2、频率响应（FrequencyResponse):

6、频率响应是指传声器正常工作的频带宽度。全指向产品——20~20KHZ①ECM频宽：单指向产品——100~10KHZ300~3，400HZ②语音频宽：200~5，000HZ实际频响曲线全指向曲线图单指向曲线图全指向包络框单指向包络框3、指向性（Directivity)指向性特性又称方向性，是表征传声器对不同入射方向的声信号检测的灵敏度。ECM指向性分类全指向圆心（Omnidirectional)（无方向、全方向)单指向双指向8字型（Bi-directional)心型（Cardioid)超心型（super-card

7、ioid锐心型（Hyper-cardoiod)心型（X）扁心型（B)超心型（C）扁圆型（G）心脏图（极性图）8字型圆型锐心型4、等效噪声级(SelfNoise)与信噪比(S／NRatio)等效噪声级：无外声场时，仅由传声器固有噪声引起的输出电压，可以看作能产生相同有效值输出电压的外部声压级。①测量固有噪声时，传声器与声、风冲击，振动及外部电场或磁场隔离，以避免其对测量的干绕。②测量传声器固有噪声引起的输出电压，除非另有说明，则就应加A计权测量。③固有噪声引起的额定等效声压是开路输出电压与额定自由场灵敏度之比，等

8、效噪声级是额定等效声压与基准声压（20uPa)之比，用分贝表示。即:Ln=20㏒()VnM×PoLn:传声器等效噪声级Vn:噪声电压（A计权）（uV）M：自由场灵敏度（Mv/Pa）Po:（参考声压）2×10Pa-5例：一电容传声器测量数据为：灵敏度：＝10mv／Pa固有噪声电压（A计权）：10uV则：等效噪声级Ln为Ln=20㏒=20㏒=20㏒=20㏒=20㏒50=20(1+㏒5)=2