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音头的正确选择及其使用

时间:2008-12-10  作者:  来源:慧聪网

音头(换能极头)作为传声器的核心部件,直接决定传声器的性能指数。如何正确选择和使用,是我们最关注的话题。

人类靠耳朵来感知声音,而电声技术中则靠传声器来接收一切声音信息。譬如录音、播音、通讯、助听等等其实无一不是依靠传声器来拾取声音。甚至有人说,没有传声器就不会有电声技术。由于传声器往往总是工作在音响、电声系统的第一个环节,其质量的优劣实际上就是声源的保真程度。所以,传声器在电声技术,尤其是高保真技术中是一道关键环节,我们在生产传声器及有关拾音的电子产品的时候,正确地认识音头和选择音头将会让你获得事半功倍的收益!

传声器的种类和工作原理

传声器是一种把声信号转换为电信号的换能器件。在过去,有很多种类,其中根据换能方式分为碳粒式、半导体式、压电式(晶体式、陶瓷式、高聚物式)电动式(动圈式和铝带式)、和电容式(包括电容式,驻极电容式和硅微驻极式)等。现代科技尤其是电声科技在高速发展,人们对声音质量的要求越来越高,其他种类的传声器已经逐斩淘汰。今天,在音响和通讯领域中实际使用的传声器主要是动圈式和电容传声器两种。其中电容传声器换能性能好,特别是频率响应平直,音质保真,不但性能价格比高而且能满足每一个领域的不同使用要求。它是各类传声器之中最优良的一种形式。

电容传声器(Condenser Microphone)的换能原理和特点

电容传声器(Condenser Microphone)的换能原理和特点

电容传声器(Condenser Microphone)的换能原理和特点

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如图,振膜和背极形成一个储能系统,当声波振动时,由于空气介质的作用,振膜会发生振动位移,电容量随之变化,电容储存的电荷量也就发生变化。在负载电阻两端获得随声压变化的交流电压,完成声电转换过程。这就是电容传声器的基本原理。

为了使电容传声器能正常工作,必须给它提供极化电压。极化电压通常为48-200V。

电容传声器最大的优点是灵敏度高、频率响应平直、动态范围大、瞬态响应好、音质优美,常常用于高质量的拾音场合。缺点是价格偏高,必须外加电压,许多地方使用不方便。

驻极式电容传声器(Electret Condenser Microphone)

驻极式电容传声器和电容传声器从名称的区别是多了驻极式三个字。它是在电容传声器优良的基础上融合了现代化工技术而诞生的新一代电容传声器。它应用了高聚物材料的永久性储存电荷的特性,从而省略了传统电容传声器的外加电压,即图中的E。

驻极体电容传声器具有传统电容传声器的一切优点外,而且省略了传统电容传声器的外加极化电压,适合了高品质,低造价,微型化的发展方向。尤其是背极式传声器,近年来得到了蓬勃的发展,已迅猛地占领了传声器需求总额的90%以上的市场位置,已是当今的主流。

驻极式电容传声器又分为振膜驻极式和背极驻极式两种形式。振膜驻极式电容传声器是早期的产品,它在振膜上直接进行电荷极化,特点是生产工艺简单,成本比较低廉。由于振膜肩负着接受声波和储存电荷双重任务,薄有利与接收声波,厚有利于储存电荷。而事实上驻极振膜无法同时满足这样的要求,只能在二者之中兼顾选择。所以这类传声器通常音质偏低,稳定性也比较差。主要用在对音质要求不高的场合使用。

背极驻极式电容传声器是针对振膜驻极式电容传声器的不足而进行优化的升级产品。将驻极体材料与振膜分开,振膜采用纯金属薄膜或者非常薄的电镀塑料薄膜。而将储存电荷的驻体极材料采用特殊的工艺设置在背极上。这样,振膜就完全可以选择音频特性好的材料而不受其他问题制约,由于驻极体设置在传声器里面的背极板上,不暴露于外界空气中,储存电荷的稳定性也大大提高,经过测试传声器灵敏度的衰减特性达到0.1dB/10年的水平。

硅微驻极式电容传声器(SiliconElectretCondenserMicrophone)

驻极式电容传声器还有一种硅微传声器,是最新研发的科技产品。以集成电路的工艺技术MEMS为基础,通过现代工艺将驻体极材料设置在作为背极的硅衬底上,振膜则通过氧化等手段生成。硅微传声器的音质比常规背极驻极式电容传声器略差,但更加容易趋向超微型化发展,非常适合微型电子产品使用。

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