驻极体传声器基础知识讲座74621课件

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。

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/△C背极式工作动态原理图E=Q/C△E=Q/△C全指向产品结构示意图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。ECM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1.5V2.2K

2.0V2.2K3.0V2.2K4.5V2.2K

工作电压

不同电压变化频响曲线图2.0V680Ω2.0V1.0K2.0V1.5K2.0V

2.2K

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、频率响应（FrequencyResponse):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——100~10KHZ

300~3，400HZ②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。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)=20×1.7=34(dB)10uV10mV／Pa×2×10

Pa-51010×10×2×103-512×10-21002信噪比（S／N）：传声器灵敏度与固有噪声（A计权）之比。一般用dB值表示。

S／N=20㏒例：一动圈传声器的灵敏度为1mv／Pa固有噪声电压为0.8uV则信噪比为:S／N=20㏒=64(dB)MVn1×100.83等效噪声级与信噪比的关系：根据等效噪声级公式推导：Ln=20

㏒()=20

㏒（×)=20

㏒+20

㏒=94-20

㏒=94-S／NLn=94-S/NVnM×PoVnM1Po1PoVnMMVn1Pa=20㏒=20㏒=20㏒=20㏒(0.5×10)=20㏒(5×10)=80+20㏒5=80+20×0.7=94(dB)IPo12×10102等效噪声级与信噪比的关系S/N=94-Ln1Pa=94dB-55545、消耗电流(currentconsumption)一般要求为≤0.5mA(500uA)内控要求为≤0.3mA(350uA)6、降压特性（Sensitiuityreduction)一般要求为:2.0V降低到1.5V灵敏度不超过-3dB

该特性主要决定于FET的增益降压特性一般以降压0.5V灵敏度的变化量为指标如:3.0V降压到2.5V或4.5V降压到2.5V灵敏度的变化量7、输出阻抗(OutputImpedance):测量方法（代替法）ECM输出阻抗主要决定于负载电阻和FET输出阻抗8、最大声压级（MaximuminputSPL)定义：传声器在有效频率范围内的任何频率和任劳任何入射向上，使其输出幅值的非线性失真不超过规值的平面波最在声压。四、实际使用中应注意的几个问题1、生产线要有良好的防静电措施；电烙铁要有良好接地，最好用专用地线。2、焊接时温度不能过高、过低，一般为：400±20℃焊接时间不可过长，一般在3秒钟之内尽可能使用散热板焊接最好使用恒温电烙铁，三芯线，一芯专用地线3、贮存时应注意防潮和防有机化学溶剂/气体伤害；一般相对湿度最好不要大于85%。存储温度-20～+70℃。4、安装时应注意以下几点：

①根据不同的设计要求选择不同的板面形式和连接方式。

ECM板面形式一般分为三种：A版面E版面BP版面ECM连接方