【駐(zhu)(zhu)極體(ti)話筒】什么是駐(zhu)(zhu)極體(ti)話筒 駐(zhu)(zhu)極體(ti)話筒參(can)數及組成接法
一、駐極體話筒的分類
駐極(ji)體(ti)話筒(tong)也稱駐極(ji)體(ti)傳聲器,它(ta)是(shi)(shi)(shi)利用駐極(ji)體(ti)材(cai)料(liao)制(zhi)成的(de)一種特殊電(dian)(dian)容(rong)式“聲—電(dian)(dian)”轉(zhuan)換器件。是(shi)(shi)(shi)一種將聲音轉(zhuan)化為(wei)相應的(de)電(dian)(dian)信號的(de)傳感元件。其特點是(shi)(shi)(shi)體(ti)積小、結構簡單、電(dian)(dian)聲性能好、價格(ge)低的(de)特點,廣泛用于盒式錄音機、無線(xian)話筒(tong)及聲控(kong)等電(dian)(dian)路中(zhong)。
常用駐極體話筒的外形分機裝型(即內置式)和外置型兩種。機裝型駐極體話筒適合于在各種電子設備內部安裝使用。常見的機裝型駐極體話筒形狀多為圓柱形,其直徑有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm……多種規格;引腳電極數分兩端式和三端式兩種,引腳形式有可直接在電路板上插焊的直插式、帶軟屏蔽電線的引線式和不帶引線的焊腳式3種。如按體積大小分類,有普通型和微型兩種,微型駐極體話筒已被廣泛應用于各種微型錄音機、微型數碼攝像機、手機等電子產品中。
二、主要參數
表征駐極(ji)體話筒(tong)各項性能指標(biao)的參數(shu)主要有以下幾項:
(1)工作(zuo)電(dian)壓(UDS)。這(zhe)是指駐(zhu)極體話(hua)筒正常工作(zuo)時,所必(bi)須施加在話(hua)筒兩端的最小直(zhi)流(liu)工作(zuo)電(dian)壓。該參(can)數(shu)視型(xing)號不(bu)同而有(you)所不(bu)同,即使是同一(yi)種型(xing)號也有(you)較大的離散性,通(tong)常廠家給(gei)出的典型(xing)值有(you)1.5V、3V和4.5V這(zhe)3種。
(2)工作電流(IDS)。這是指駐極體話筒靜(jing)態(tai)時所通過的(de)直流電(dian)流,它實際上就是內部(bu)場(chang)效應(ying)管的(de)靜(jing)態(tai)電(dian)流。與工作電(dian)壓類似,工作電(dian)流的(de)離散性也較大,通常(chang)在0.1~1mA。
(3)最大工作電(dian)壓(UMDS)。這是指(zhi)駐極(ji)體話筒內(nei)部(bu)場效(xiao)應管漏、源極(ji)兩端所能夠承受的最大直流電(dian)壓。超過該極(ji)限(xian)電(dian)壓時,場效(xiao)應管就會被擊穿損壞(huai)。
(4)靈敏(min)度。這是指話(hua)筒(tong)在一定(ding)的(de)(de)(de)外部聲壓作用下(xia)所(suo)能產生音頻信(xin)號(hao)電壓的(de)(de)(de)大(da)小(xiao),其單位通常(chang)用mV/Pa(毫(hao)伏/帕)或(huo)dB(0dB=1000mV/Pa)。一般(ban)駐極體話(hua)筒(tong)的(de)(de)(de)靈敏(min)度多在0.5~10mV/Pa或(huo)-66~-40dB范圍內。話(hua)筒(tong)靈敏(min)度越高,在相同大(da)小(xiao)的(de)(de)(de)聲音下(xia)所(suo)輸出的(de)(de)(de)音頻信(xin)號(hao)幅度也越大(da)。
(5)頻率(lv)響應。也稱頻率(lv)特性(xing),是指話(hua)(hua)筒(tong)的(de)靈(ling)敏度(du)隨(sui)聲音(yin)頻率(lv)變化(hua)而變化(hua)的(de)特性(xing),常用曲線來(lai)表示(shi)。一般說來(lai),當聲音(yin)頻率(lv)超出(chu)廠(chang)家給出(chu)的(de)上、下限(xian)頻率(lv)時,話(hua)(hua)筒(tong)的(de)靈(ling)敏度(du)會(hui)明顯下降。駐極體話(hua)(hua)筒(tong)的(de)頻率(lv)響應一般較(jiao)為平坦(tan),其(qi)普(pu)通產品頻率(lv)響應較(jiao)好(即靈(ling)敏度(du)比較(jiao)均衡)的(de)范圍在100Hz~10kHz,質(zhi)量較(jiao)好的(de)話(hua)(hua)筒(tong)為40Hz~15kHz,優質(zhi)話(hua)(hua)筒(tong)可達20Hz~20kHz。
(6)輸(shu)出阻抗(kang)(kang)。這是指(zhi)話筒在一(yi)定的頻率(1kHz)下輸(shu)出端所具有的交流阻抗(kang)(kang)。駐極體話筒經過內部場效應(ying)管的阻抗(kang)(kang)變換,其輸(shu)出阻抗(kang)(kang)一(yi)般小于3kΩ。
(7)固(gu)有噪(zao)(zao)聲(sheng)。這是指(zhi)在(zai)沒有外界聲(sheng)音時話(hua)筒所(suo)輸(shu)出(chu)(chu)的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)信號(hao)電(dian)壓。話(hua)筒的(de)固(gu)有噪(zao)(zao)聲(sheng)越大,工作(zuo)時輸(shu)出(chu)(chu)信號(hao)中(zhong)混有的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)就越大。一般駐極體話(hua)筒的(de)固(gu)有噪(zao)(zao)聲(sheng)都(dou)很小,為微伏級電(dian)壓。
(8)指(zhi)向(xiang)(xiang)性(xing)。也叫方向(xiang)(xiang)性(xing),是指(zhi)話(hua)(hua)筒(tong)靈敏(min)度(du)隨聲波入射方向(xiang)(xiang)變化而變化的(de)特(te)性(xing)。話(hua)(hua)筒(tong)的(de)指(zhi)向(xiang)(xiang)性(xing)分單(dan)向(xiang)(xiang)性(xing)、雙向(xiang)(xiang)性(xing)和(he)全(quan)向(xiang)(xiang)性(xing)3種。單(dan)向(xiang)(xiang)性(xing)話(hua)(hua)筒(tong)的(de)正面對聲波的(de)靈敏(min)度(du)明(ming)顯高于其(qi)他方向(xiang)(xiang),并且根據指(zhi)向(xiang)(xiang)特(te)性(xing)曲線形(xing)狀,可細分為心形(xing)、超心形(xing)和(he)超指(zhi)向(xiang)(xiang)形(xing)3種;雙向(xiang)(xiang)性(xing)話(hua)(hua)筒(tong)在前(qian)、后方向(xiang)(xiang)的(de)靈敏(min)度(du)均高于其(qi)他方向(xiang)(xiang);全(quan)向(xiang)(xiang)性(xing)話(hua)(hua)筒(tong)對來自四面八方的(de)聲波都有(you)基(ji)本相同的(de)靈敏(min)度(du)。常用的(de)機裝型駐(zhu)極體(ti)話(hua)(hua)筒(tong)絕大多數是全(quan)向(xiang)(xiang)性(xing)話(hua)(hua)筒(tong)。
三、 駐極體話筒組成接法
駐(zhu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體(ti)話(hua)筒由聲(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)轉換(huan)和(he)(he)阻(zu)抗(kang)變換(huan)兩部分組(zu)成。聲(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)轉換(huan)的(de)(de)關鍵元件是(shi)(shi)駐(zhu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體(ti)振動膜(mo)。它是(shi)(shi)一(yi)片(pian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)薄的(de)(de)塑料(liao)膜(mo)片(pian),在其(qi)中一(yi)面(mian)蒸(zheng)發上(shang)一(yi)層純金(jin)薄膜(mo)。然(ran)后(hou)再經過(guo)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)場駐(zhu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou),兩面(mian)分別駐(zhu)有異性電(dian)(dian)(dian)(dian)荷。膜(mo)片(pian)的(de)(de)蒸(zheng)金(jin)面(mian)向(xiang)外(wai),與(yu)金(jin)屬外(wai)殼相(xiang)(xiang)連(lian)通。膜(mo)片(pian)的(de)(de)另 一(yi)面(mian)與(yu)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板之間用(yong)(yong)薄的(de)(de)絕緣襯(chen)圈隔離開。這樣(yang),蒸(zheng)金(jin)膜(mo)與(yu)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板之間就形成一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)容。當駐(zhu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體(ti)膜(mo)片(pian)遇到聲(sheng)(sheng)(sheng)波振動時(shi),引起電(dian)(dian)(dian)(dian)容兩端的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)場發生變化(hua),從(cong)而產生了隨聲(sheng)(sheng)(sheng)波變化(hua)而變化(hua)的(de)(de)交變電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)。駐(zhu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體(ti)膜(mo)片(pian)與(yu)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板之間的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容量比(bi)較小,一(yi)般為幾十pF。因而它的(de)(de)輸出阻(zu)抗(kang)值很高(gao)(gao)(gao)(Xc=1/2~tfc),約幾十兆歐以上(shang)。這樣(yang)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)阻(zu)抗(kang)是(shi)(shi)不能直(zhi)接與(yu)音頻放大(da)器相(xiang)(xiang)匹配的(de)(de)。所以在話(hua)筒內接入(ru)一(yi)只(zhi)結型場效(xiao)應(ying)(ying)(ying)晶(jing)體(ti)三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管來進行阻(zu)抗(kang)變換(huan)。場效(xiao)應(ying)(ying)(ying)管的(de)(de)特點是(shi)(shi)輸入(ru)阻(zu)抗(kang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)高(gao)(gao)(gao)、噪聲(sheng)(sheng)(sheng)系數低。普(pu)通場效(xiao)應(ying)(ying)(ying)管有源(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(S)、柵極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(G)和(he)(he)漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(D)三個極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。這里(li)使用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)在內部源(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)柵極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)間再復合一(yi)只(zhi)二極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)(de)專用(yong)(yong)場效(xiao)應(ying)(ying)(ying)管。接二極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)在場效(xiao)應(ying)(ying)(ying)管受強(qiang)信(xin)號沖擊時(shi)起保護作用(yong)(yong)。場效(xiao)應(ying)(ying)(ying)管的(de)(de)柵極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)接金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板。這樣(yang),駐(zhu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體(ti)話(hua)筒的(de)(de)輸出線(xian)便有三根。即源(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)S,一(yi)般用(yong)(yong)藍色塑線(xian),漏極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D,一(yi)般用(yong)(yong)紅色塑料(liao)線(xian)和(he)(he)連(lian)接金(jin)屬外(wai)殼的(de)(de)編織屏蔽線(xian)。
駐極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體話筒與(yu)電(dian)(dian)路的(de)接法有兩種(zhong):源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)與(yu)漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)。源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)類似晶(jing)(jing)體三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)射極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)。需用三根(gen)(gen)引出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)線(xian)。漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D接電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)正(zheng)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)S與(yu)地(di)之間接一(yi)電(dian)(dian)阻(zu)Rs來提(ti)供源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)壓,信號(hao)由源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)經電(dian)(dian)容C輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)。編織線(xian)接地(di)起(qi)屏蔽作用。源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)的(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)阻(zu)抗(kang)小(xiao)于2k,電(dian)(dian)路比(bi)較穩定,動態(tai)范(fan)圍大(da)。但輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)信號(hao)比(bi)漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)小(xiao)。漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)類似晶(jing)(jing)體三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)共發(fa)射極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)放入。只(zhi)需兩根(gen)(gen)引出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)線(xian)。漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D與(yu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)正(zheng)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)間接一(yi)漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)阻(zu)RD,信號(hao)由漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)D經電(dian)(dian)容C輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)。源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)S與(yu)編織線(xian)一(yi)起(qi)接地(di)。漏(lou)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)有電(dian)(dian)壓增益(yi),因而(er)話筒靈(ling)敏度比(bi)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)時要高,但電(dian)(dian)路動態(tai)范(fan)圍略小(xiao)。
Rs和(he)(he)RD的大(da)小(xiao)要根據電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓大(da)小(xiao)來決定。一(yi)般(ban)可(ke)在2.2~5.1k間選(xuan)用。例如電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓為(wei)6V時(shi),Rs為(wei)4.7k,RD為(wei)2。2k。圖3輸(shu)出電(dian)(dian)路中(zhong),若電(dian)(dian)源為(wei)正(zheng)極(ji)(ji)接地(di)時(shi),只須將D、S對換一(yi)下,仍(reng)可(ke)成為(wei)源、漏極(ji)(ji)輸(shu)出。一(yi)聲控電(dian)(dian)路前置放大(da)級中(zhong)駐(zhu)極(ji)(ji)體(ti)話(hua)筒(tong)的源極(ji)(ji)輸(shu)出和(he)(he)漏極(ji)(ji)輸(shu)出的兩(liang)種不(bu)同的接法,最(zui)后(hou)要說明一(yi)點,不(bu)管是(shi)源極(ji)(ji)輸(shu)出或漏極(ji)(ji)輸(shu)出,駐(zhu)極(ji)(ji)體(ti)話(hua)筒(tong)必須提(ti)供直流(liu)電(dian)(dian)壓才能工作,因為(wei)它內部裝有場效應(ying)管。
四、駐極體話筒極性的判別
駐極(ji)(ji)體話(hua)筒體積(ji)小,結(jie)構(gou)簡單,電(dian)(dian)聲性能好,價格低廉,應用非常廣(guang)泛。駐極(ji)(ji)體話(hua)筒的內部結(jie)構(gou)如(ru)圖所(suo)(suo)示。由聲電(dian)(dian)轉(zhuan)換系(xi)統和(he)場(chang)效(xiao)應管兩(liang)(liang)部分組成。它的電(dian)(dian)路的接法有(you)兩(liang)(liang)種:源極(ji)(ji)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)和(he)漏(lou)極(ji)(ji)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)。源極(ji)(ji)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)有(you)三根(gen)引出(chu)(chu)(chu)線,漏(lou)極(ji)(ji)D接電(dian)(dian)源正極(ji)(ji),源極(ji)(ji)S經(jing)(jing)電(dian)(dian)阻接地,再(zai)經(jing)(jing)一電(dian)(dian)容作信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu);漏(lou)極(ji)(ji)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)有(you)兩(liang)(liang)根(gen)引出(chu)(chu)(chu)線,漏(lou)極(ji)(ji)D經(jing)(jing)一電(dian)(dian)阻接至電(dian)(dian)源正極(ji)(ji),再(zai)經(jing)(jing)一電(dian)(dian)容作信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu),源極(ji)(ji)S直(zhi)接接地。所(suo)(suo)以,在使(shi)用駐極(ji)(ji)體話(hua)筒之(zhi)前首(shou)先要(yao)對其進(jin)行(xing)極(ji)(ji)性的判別。
在(zai)場(chang)效(xiao)應管(guan)的柵極(ji)(ji)與(yu)源極(ji)(ji)之間接有一只二極(ji)(ji)管(guan),因而可(ke)利用二極(ji)(ji)管(guan)的正反(fan)向電阻(zu)特性來(lai)判別駐極(ji)(ji)體話筒的漏(lou)極(ji)(ji)D和源極(ji)(ji)S。
將(jiang)萬用表撥至R×1kΩ檔(dang),黑表筆接(jie)任(ren)一極,紅表筆接(jie)另一極。再(zai)對調兩表筆,比較兩次測量結果,阻(zu)值較小時,黑表筆接(jie)的(de)(de)是(shi)源極,紅表筆接(jie)的(de)(de)是(shi)漏極。