MIC基础知识介绍

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1、一， 传声器的定义：传声器是一个声-电转换器件（也可以称为换能器或传感器），是和 喇叭正好相反的一个器件（电f声）。是声音设备的两个终端，传声器 是输入，喇叭是输出。传声器又名麦克风，话筒，咪头，咪胆等.二， 传声器的分类：1，从工作原理上分：炭精粒式动圈式 驻极体式（以下介绍以驻极体式为主） 压电式 二氧化硅式等.2，从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.0 9.7系列产品 0 8系列产品 0 6系列产品0 4.5系列产品 0 4系列产品 0 3系列产品 每个系列中又有不同的高度3，从传声器的方向性，可分为全向，单向，双向（又称为消噪式）4，从极化方式上分，振膜式,背极式,前极式从结构上分又

2、可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等 5，从对外连接方式分普通焊点式：L型带PIN脚式：P型同心圆式： S 型三， 驻极体传声器的结构以全向MIC,振膜式极环连接式为例保护传声器，防止灰尘落到振膜上，防止外部物体刺破振膜，还有短 时间的防水作用。2， 外壳：ciC2整个传声器的支撑件，其它件封装在外壳之中，是传声器的接地点， 还可以起到电磁屏蔽的作用。3， 振膜： 是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个 金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层 ,薄膜 可以充有电荷，也是组成一个可变电容的一个电极板，而且是可以振 动的极板。4 : 垫片： 支撑电

3、容两极板之间的距离，留有间隙，为振膜振动提供一个空间， 从而改变电容量。5: 极板：电容的另一个电极，并且连接到了 FET的G极上。6: 极环：连接极板与FET的G极，并且起到支撑作用。7: 腔体：固定极板和极环，从而防止极板和极环对外壳短路（FET的S，G极 短路）。8: PCB 组件：装有FET,电容等器件，同时也起到固定其它件的作用。9: PIN:有的传声器在PCB上带有PIN,可以通过PIN与其他PCB焊接 在一起,起连接另外前极式,背极式在结构上也略有不同.四， 、传声器的电原理图:FETVsD COOUTPUT* MICFET（场效应管）MIC的主要器件，起到阻抗变换和放大的作用，

4、C;是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容，声电转换的主要部件.C1,C2 是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起 到抑制作用.Rl：负载电阻，它的大小决定灵敏度的高低.Vs：工作电压,MIC提供工作电压:CO：隔直电容,信号输出端.五， 驻极体传声器的工作原理： 由静电学可知，对于平行板电容器，有如下的关系式：C= S/LOOOOOO 即电容的容量与介质的介电常数成正比，与两个极板的面积成正 比，与两个极板之间的距离成反比。另外，当一个电容器充有 Q 量的电荷，那麽电容器两个极板要形成 一定的电压，有如下关系式；C=Q/V。对于一个驻极体传声器，内部存在一个由振膜，垫片

5、和极板组成 的电容器，因为膜片上充有电荷，并且是一个塑料膜，因此当膜片受到声 压强的作用，膜片要产生振动，从而改变了膜片与极板之间的距离，从而 改变了电容器两个极板之间的距离，产生了一个 d的变化，因此由公式 可知，必然要产生一个C的变化，由公式又知，由于C的变化， 充电电荷又是固定不变的，因此必然产生一个V的变化。这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。 由于这个信号非常微弱，内阻非常高，不能直接使用，因此还要 进行阻抗变换和放大。FET场效应管是一个电压控制元件，漏极的输出电流受源极与栅极 电压的控制。由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的，因此相当于FET 的S极与G极之间加了一

6、个厶v的变化量，FET的漏极电流I就产生一个 I的变化量，因此这个电流的变化量就在电阻R上产生一个 V的变化 量，这个电压的变化量就可以通过电容 C0 输出，这个电压的变化量是由 声压引起的，因此整个传声器就完成了一个声电的转换过程。六， 传声器的主要技术指标：传声器的测试条件;MIC的使用应规定其工作电压和负载电阻，不同的使用 条件,其灵敏度的大小有很大的影响电压电阻1，消耗电流：即传声器的工作电流主要是FET在VSG=0时的电流，根据FET的分档，可以作成不同工作 电流的传声器。但是对于工作电压低负载电阻大的情况下 ，对于工作电 流就有严格的要求，由电原理图可知VS=VSD+ID*RLID

7、 = (VS- VSD)/ RL式中ID FET在VSG等于零时的电流DSGRl为负载电阻VSD,即卩FET的S与D之间的电压降VS为标准工作电压总的要求IDS5U A2，灵敏度：单位声压强下所能产生电压大小的能力。单位：V/Pa 或 dBV/Pa 有的公司使用是dBV/p Ba-40 dBV/Pa=-60dBV/|J Ba0 dBV/Pa=V/Pa声压强 Pa=1N/m23, 输出阻抗：基本相当于负载电阻Rl-30%之间。4，方向性：a，全向: MIC 的灵敏度是在相同的距离下在任何方向上相等,全向MIC的结构是PCB上全部密封，因此，声压只有从MIC的音孔进 入,因此是属于压强型传声器频率

8、特性图：b，单向 单向 MIC 具有方向性，如果 MIC 的音孔正对声源时为 0度，那么在0度时灵敏度最高，180度时灵敏度最低，在全方位上呈 心型图，单向MIC的结构与全向MIC不同,它是在PCB上开有一 些孔，声音可以从音孔和PCB的开孔进入，而且MIC的内部还装 有吸音材料，因此是介于压强和压差之间的 MIC频率特性图：极性图c,消噪型;是属于压差式MIC,它与单向MIC不同之处在于内部没有吸音材料,它的方向型图是一个 8字型频率特性:5000 loooo 200(5图三;双向传声器频响曲线及容差范围极性图1805，频率范围：全向： 5012000Hz2016000Hz单向： 10012

9、000Hz10016000Hz消噪： 10010000Hz6，最大声压级:是指 MIC的失真在3%时的声压级，声压级定义:20mpa=0dBSPLMaxSPL为115dBSPLA SPL声压级A为A计权7,S/N信噪比：即MIC的灵敏度与在相同条件下传声器本身的噪声之比，详见产品手册，噪声主要是FET本身的噪声。七: MIC 的测试方法测试电路图FETDRl电流表CIC2COOUTPUT* MIC测试仪表 HY 系列驻极体传声器测试仪1：电流的测试:由测试仪上直接读取电流值（u A）2:灵敏度的测试:首先用标准话筒校准测试仪的声压级为94dB,然后把待测 MIC放到已校准的声腔口上，用测试表笔

10、测试MIC的两个极（注意两个表笔 的方向）, 注意 MIC 的工作电压和负载电阻 , 可以从测试仪上直接读取 70HZHE 和 1KHZ 的灵敏度.3:方向性测试:要在消声室内进行,B&K2012测试仪，B&K旋转台测试.4频响曲线的测试:要在消声室内进行,B&K2012测试仪，B&K旋转台测试.5:S/N的测试，首先测试MIC的灵敏度，然后在相同的条件下在消声室内测试MIC 的噪声，注意最好使用干电池，以减少因使用其它电源引起的测试误 差，然后计算:S/N=灵敏度电平/噪声电平，在用对数表示.6:最大声压级的测试，在消声室内，用B&K2012测试仪测试，逐渐加大声压级, 并观察失真值，当失真

11、值等于 3%时，这时候的声压级就是最大声压级 ，记 做 MAXSPL.应大于 115 dBSPLA八 关于 MIC 在手机的应用手机作为语言信传递是手机功能的一部份，对于语言信息而言,MIC是一个 重要的部件,是语言信息的输入端.1 MI 与手机的安装结构相匹配,应根据手机对 MIC 的予留尺寸选择 MIC,（或根据MIC的系列尺寸设计手机外壳及PCB）.2手机的外壳的开孔一般可以在00.8-01之间，开孔过大，不美观,开孔过 小,会影响MIC的灵敏度.MIC在手机外壳应装到底，之间不应留有间距， 因为留有间距相当于在 MIC 底部与外壳之间形成一个空腔，会对声音的 某一些频率产生共振，从而改

12、变了 MIC的频响特性.3 话音频率:通常话音的频率是在 300HZ-3KHZ 之间，通常手机对话音要求 在300HZ以下和3KHZ以上迅速衰减,MIC本身的频响是很宽的，例如从 50HZ-5KHZ,可见全班向MIC频响曲线，因此MIC本身无法完成这种衰减， 这样选频功能必须由手机本身来完成 （带通滤波器）,只有正确的调试和 设置滤波参数.才能达到要求.5 MIC 与手机的连接 .手机与MIC的连接方式比较多，有 直接焊接式:MIC与手机直接焊接式，如P型MIC的PIN直接焊在PCB 上.但要注意焊接时间和温度，容易通过焊接使 MIC 损坏或性能改变，不便于维修更换MIC. 目前较少使用.压接

13、式:MIC与手机的PCB通过导电橡胶或弹性金属簧片或弹性金 属圆柱连接.例如 S 型 MIC 的连接各种胶套.使用组装方便，维 修方便，但是价格较高（因为胶套较贵），有时会出现个别接触不 良现象，使用较多.导线连接式用导线或FPC连接MIC和PCB,例如L型MIC通过导线 或 FPC 连接到手机的 PCB 上，使用方便焊接对 MIC 无影响， 价格合适接触良好，目前使用较多 九:不同类型的 MIC 使用要求;1;全向 MIC 的使用:2 单向 MIC 的使用:3 消噪 MIC 的使用:十: 关于传声器的发展方向1,小型化 微型化 主要为一些小型设备用，目前我司最小的MIC屮4X1.1 的 MIC2，低噪声型，主要为一些要求低噪声的设备使用，如助听器及低噪声要求的3, 低功耗型，要求工作电流50A的,主要为电池供电的设备使用4, 高灵敏度的，带有IC放大功能的5，数字化，传声器内部带有 A/D 转换功能的数字化输出6，二氧化硅传声器，可以耐波峰焊和回流焊的传声器 ，目前所有的 MIC都不能耐高温的，因此都不能耐波峰焊和回流焊,主要是MIC内部含有 塑料膜不耐高温.