Микрофон(microphone)

Микрофонная головка — это разговорное название электретного конденсаторного микрофона (ЭКМ), также известного как микрофонная капсула или головка звукосборника.

Основная структура и принцип работы

Микрофонная головка содержит точную систему преобразования звука в электричество, состоящую в основном из следующих компонентов: 19

Мембрана: ключевой компонент, тонкая пластиковая пленка из тефлона, покрытая металлическим слоем, способная вибрировать под действием звуковых волн, формируя одну пластину переменного конденсатора.

Задняя пластина: другая фиксированная пластина конденсатора, с небольшим воздушным зазором 13 между ней и диафрагмой.

Электретный материал: постоянные заряды предварительно вводятся на диафрагму или тыльную пластину, устраняя необходимость во внешнем источнике поляризующего напряжения.

Полевой транзистор (ПТ): Интегрированный импедансный преобразователь, который преобразует высокосопротивляющийся слабый напряженный сигнал через конденсатор в низкосопротивляющийся сигнал и усиливает его в 13 раз.

Жилище и пылезащитная сетка: обеспечивают опору, электромагнитную экранировку и предотвращают повреждение внутренней точной мембраны 19 пылью и посторонними предметами.

Принцип работы: когда звуковые волны вызывают колебание диафрагмы, расстояние между диафрагмой и задней пластиной изменяется, что приводит к изменению емкости. Поскольку заряд электрета постоянен, согласно формуле U=Q/C, напряжение на конденсаторе изменяется соответственно, генерируя переменный ток, соответствующий звуку. Этот сигнал затем усиливается внутренним FET и выводится.

Ключевые параметры производительности

При выборе модели следующие параметры являются решающими:

Чувствительность: она измеряет эффективность преобразования звука в электричество, единица измерения — дБ. Чем выше значение (например, -48 дБ выше, чем -68 дБ), тем сильнее способность улавливать слабые звуки.

Соотношение сигнал/шум (S/N Ratio): отношение полезного сигнала к собственному шуму, измеряемое в децибелах. Чем выше значение, тем меньше фоновый шум и "чище" звук.

Частотная характеристика: диапазон звуковых частот, которые могут быть эффективно захвачены. Чем шире диапазон, тем полнее воспроизводятся высокие и низкие частоты.

Направленность: она определяет направление звукозаписи, в основном классифицируется на:

Омнидирекциональный: 360° равномерный звукозапись, подходит для конференций и записи окружающей среды.

Односторонний: в основном улавливает звук спереди, подавляя шум со стороны и сзади, подходит для караоке и прямых трансляций.

Двунаправленный: улавливает звуки как спереди, так и сзади, подходит для личных интервью.

Определение полярности и сварка

Обычные электретные микрофоны имеют полярность, и подключение их с обратной полярностью может привести к их неисправности или повреждению.

Отрицательный полюс (-): Обычно подключается к металлическому корпусу и служит точкой заземления 8.

Положительный полюс (+): Внутренний вывод выхода, который необходимо подключить к смещающему напряжению (обычно 1,5В-10В).

Метод определения: проверьте спецификацию продукта (datasheet) или обозначения "+" / "-" на печатной плате. Для микрофонных головок в линейной компоновке обычно отрицательный полюс 8 соответствует контакту, который длиннее или ближе к корпусу.

Основные сценарии применения

Как базовый звуковой датчик, микрофонный элемент находит широкое применение:

Потребительская электроника: мобильные телефоны, наушники TWS, умные динамики, планшетные компьютеры и т. д.

Интеллектуальная безопасность: видеокамеры наблюдения, междомовые вызывные устройства, используемые для мониторинга окружающего звука и предупреждения о нештатных ситуациях.

Связь транспортного средства: встроенный телефон, голосовое взаимодействие с навигацией 67.

Умный дом: голосовое управление, распознавание голоса 6.

Профессиональная аудио: конференц-система, звукозаписывающее оборудование, наушник-микрофон