一文看懂咪头的工作原理及结构 驻极体话筒

很多朋友对一文看懂咪头的工作原理及结构，驻极体话筒不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

麦克风是一种将声音信号转化为电信号的能量转换装置，与扬声器正好相反(电声)。它是音响设备的两个终端，麦克风是输入，扬声器是输出。也称麦克风、话筒、话筒、话筒。本文主要介绍麦克风的工作原理、结构和使用方法。让我们和边肖一起来看看吧。麦克风的工作原理和结构如图1所示。

在制造聚合物偏振膜时，将一定量的永久电荷(Q)注入到聚合物偏振膜中。因为没有放电电路，所以这个电荷量是恒定的。在声波的作用下，偏光膜随声音振动，因此与背电极的距离也发生变化，即锁定偏光膜与背电极之间的电容随声波变化。

我们知道电容上电荷的公式是Q=CV，反之亦然。驻极体的总电荷是恒定的。当极板在声压下后退时，电容减小，电容两极间的电压反过来增加。相反，当电容增加时，电容器两极之间的电压反向降低。最后电容两端的电压被阻抗非常高的场效应取出，同时我们就可以得到声音对应的电压。

由于FET是有源器件，需要一定的偏置和电流才能工作在放大状态，因此，驻极体麦克风需要一个DC偏置才能工作。

声电转换的关键元件是驻极体振膜。它是一种极薄的塑料膜片，一面蒸镀有纯金膜。然后，高压电场停止后，相反的电荷分别停在两边。膜片的蒸发面朝外，并与金属外壳相连通。隔膜的另一侧通过薄绝缘垫圈与金属板隔开。这样，在金蒸发膜和金属板之间形成电容器。

当驻极体振膜遇到声波振动时，电容两端的电场发生变化，产生随声波变化的交变电压。驻极体振膜和金属板之间的电容比较小，一般几十pF。所以它的输出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc)，大约几十兆欧以上。如此高的阻抗不能与音频放大器直接匹配。因此，结型场效应晶体管被连接到麦克风中用于阻抗变换。

FET的特点是极高的输入阻抗和低噪声系数。普通的场效应晶体管有三个极：源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。这里使用的是一个特殊的场效应晶体管，在内部源极和栅极之间有另一个二极管。二极管连接的目的是保护FET免受强信号影响。场效应管的栅极与金属板连接。这样，驻极体麦克风有三条输出线。

即源极S一般用蓝色塑料线，漏极D一般用红色塑料线和编织屏蔽线连接金属外壳。

驻极体麦克风由声电转换和阻抗转换两部分组成。麦克风的基本结构由一面涂有金属的驻极体薄膜和一个上面有几个孔的金属电极(称为背电极)组成。驻极体表面与背电极相对，中间有极小的气隙，形成以气隙和驻极体为绝缘介质，背电极和驻极体上的金属层为两个电极的平板电容。电容器的两极之间有一个输出电极。

因为自由电荷分布在驻极体薄膜上。当声波引起驻极体薄膜振动产生位移时；电容器的两个极板之间的距离被改变，这导致电容器的电容改变。由于驻极体上的电荷数始终保持不变，根据公式：Q=CU，当c发生变化时，电容两端的电压u必然发生变化，从而输出电信号，实现声电转换。其实驻极体麦克风的内部结构如图3所示。

驻极体麦克风的特点驻极体麦克风具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低等特点，广泛应用于盒式录音机、无线麦克风和声控电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入输出阻抗较高，需要在麦克风外壳中设置一个场效应晶体管作为阻抗转换器，所以驻极体电容麦克风工作时需要DC工作电压。驻极体麦克风的特性参数是工作电压Uds 1.5~12V，常用的有1.5V、3V、4.5V三种方式。

工作电流IDS在0.1 ~ 1 mA时，输出阻抗一般小于2K(欧姆)。灵敏度单位：V/Pa。国内的产品分为四个等级，红点(灵敏度最高)、黄点、蓝点、白点(灵敏度最低)的频率响应一般比较平坦。全向等效噪声级小于35分贝。

驻极体话筒正确使用方法（电路接法）：由于实际电容器的电容量很小，输出的电信号极为微弱，输出阻抗极高，可达数百兆欧以上。因此，它不能直接与放大电路相连接，必须连接阻抗变换器。通常用一个专用的场效应管和一个二极管复合组成阻抗变换器。内部电气原理如图4。

图4

驻极体话筒有四种接线方式，如图5所示。

图5

对应的话筒引出端分为两端式和三端式两种，图中R是场效应管的负载电阻，它的取值直接关系到话筒的直流偏置，对话筒的灵敏度等工作参数有较大的影响。

二端输出方式是将场效应管接成漏极输出电路，类似晶体三极管的共发射极放大电路。只需两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电阻R，信号由漏极输出有一定的电压增益，因而话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。（SONY用在MD上的话筒也是这类）。

三端输出方式是将场效应管接成源极输出方式，类似晶体三极管的射极输出电路，需要用三根引线。漏极D接电源正极，源极S与地之间接一电阻R来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。源极输出的输出阻抗小于2K，电路比较稳定，动态范围大，但输出信号比漏极输出小。三端输出式话筒目前市场上比较少见。

无论何种接法，驻极体话筒必须满足一定的偏置条件才能正常工作。（实际上就是保证内置场效应管始终处于放大状态）

检测驻极体话筒的方法：在收录机、电话机等电器中广泛应用的驻极体话筒，其灵敏度直接影响送话和录放效果。这类话筒灵敏度的高低可用万用表进行简单测试。将万用表拨至R100档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻轻吹气（吹气速度慢而均匀），边吹气边观察表针的摆动幅度。

吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用。对于三根引脚驻极体电容式话筒检测方法同上，只是黑表棒接输出引脚2脚，红表棒接引脚3脚。

驻极体话筒选配驻极体话筒价格很低，损坏后做更换处理，关于驻极体话筒选配要注意以下几点：

（1）两根和三根引脚的驻极体话筒之间不能直接替代，一般情况下也不做改动电路的代替。

（2）这种话筒没有型号之分，相同引脚数的话筒可以代替，只是存在性能上的差别。

驻极体话筒极性的判别关于驻极体电容式话筒的检测方法是：首先检查引脚有无断线情况，然后检测驻极体电容式话筒。驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。驻极体话筒的内部结构如图所示。由声电转换系统和场效应管两部分组成。它的电路的接法有两种：源极输出和漏极输出。

源极输出有三根引出线，漏极D接电源正极，源极S经电阻接地，再经一电容作信号输出；漏极输出有两根引出线，漏极D经一电阻接至电源正极，再经一电容作信号输出，源极S直接接地。所以，在使用驻极体话筒之前首先要对其进行极性的判别。

在场效应管的栅极与源极之间接有一只二极管，因而可利用二极管的正反向电阻特性来判别驻极体话筒的漏极D和源极S。

将万用表拨至R1k档，黑表笔接任一极，红表笔接另一极。再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极。

以上知识分享希望能够帮助到大家！