駐極體傳聲器基礎(chǔ)知識講座制作/日期：凌鋒坤2010-12-27課程內(nèi)容一、名詞解釋二、駐極體電容傳聲器工作原理三、駐極體電容傳聲器技術(shù)參數(shù)四、實(shí)際使用中應(yīng)注意的幾個(gè)問題一、名詞解釋1、駐極體(Electret)：能長久保持電極化狀態(tài)的電介質(zhì)。這種電介質(zhì)一般是高分子聚合物。例如：聚丙烯、聚四氟乙烯等。2、傳聲器(Microphone)：將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號的換能器。

按工作原理分類聲頻電容傳聲器駐極體電容傳聲器動(dòng)圈式電磁式壓電式電容式3、駐極體電容傳聲器(ECM)：駐極體在電聲換能器——傳聲器上的具體運(yùn)用。

振膜式ECM特點(diǎn)：駐極體和振動(dòng)膜合二為一。1、振膜式ECM靜態(tài)原理示意圖二、ECM工作原理

鍍金屬層薄膜與背極板形成空氣介質(zhì)電容。對駐極體充電形成電場。E=Q/C聲波使薄膜振動(dòng)，改變電容量和電場，產(chǎn)生電信號。

△E=Q/△CECM工作原理簡述振膜式工作動(dòng)態(tài)原理圖E=Q/C△E=Q/△C背極式工作動(dòng)態(tài)原理圖E=Q/C△E=Q/△C全指向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖PCB(FET)CHAMBERRINGPLATESPACERDLAPHRAGMCASESCREEN三、駐極體傳聲器重要參數(shù)1、靈敏度（Sensitivity):靈敏度表示傳聲器的聲——電轉(zhuǎn)換效率。定義：在自由聲場中，當(dāng)向傳聲器施加一個(gè)聲壓為1帕（Pa)或1微巴（unbar)的聲信號時(shí)，傳聲器的開路輸出（以毫伏為單位），即為該傳聲器的靈敏度。

注：1微巴（unbar)約相當(dāng)于人們正常音量講話。ECM靈敏度參數(shù)一般用靈敏度級表示.單位為分貝（dB).公式:Lm=20㏒10例：M=10mV／PaLm=20㏒10

=20×(-2)

=-40(dB)靈敏度級MMr靈敏度參考靈敏度0dB=1V/Pa1V／pa10mv／pa準(zhǔn)確測量靈敏度的條件：

①測量環(huán)境正常測試條件溫度：5~35℃

濕度：45~85%

氣壓：86~106kPa標(biāo)準(zhǔn)測試條件溫度：20±2℃

濕度：60~70%

氣壓：86~106kPa②聲學(xué)環(huán)境要求：自由場——消聲室消聲室及測試圖1.5V2.2K

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

工作電壓

不同電壓變化頻響曲線圖2.0V680Ω2.0V1.0K2.0V1.5K2.0V

2.2K

標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電阻不同電阻變化頻響曲線圖④標(biāo)準(zhǔn)測試電路圖1）全指向電原理圖2、頻率響應(yīng)（FrequencyResponse):頻率響應(yīng)是指傳聲器正常工作的頻帶寬度。

全指向產(chǎn)品——20~20KHZ①ECM頻寬：

單指向產(chǎn)品——100~10KHZ

300~3，400HZ②語音頻寬：

200~5，000HZ實(shí)際頻響曲線全指向曲線圖單指向曲線圖全指向包絡(luò)框單指向包絡(luò)框心型（X）

扁心型（B)超心型（C）

扁圓型（G）

心臟圖（極性圖）8字型

圓型

銳心型

4、等效噪聲級

(SelfNoise)與信噪比

(S／NRatio)等效噪聲級：無外聲場時(shí)，僅由傳聲器固有噪聲引起的輸出電壓，可以看作能產(chǎn)生相同有效值輸出電壓的外部聲壓級。①測量固有噪聲時(shí)，傳聲器與聲、風(fēng)沖擊，振動(dòng)及外部電場或磁場隔離，以避免其對測量的干繞。②測量傳聲器固有噪聲引起的輸出電壓，除非另有說明，則就應(yīng)加A計(jì)權(quán)測量。例：一電容傳聲器測量數(shù)據(jù)為：靈敏度：＝10mv／Pa固有噪聲電壓（A計(jì)權(quán)）：10uV則：等效噪聲級Ln為

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）：傳聲器靈敏度與固有噪聲（A計(jì)權(quán)）之比。一般用dB值表示。

S／N=20㏒例：一動(dòng)圈傳聲器的靈敏度為1mv／Pa固有噪聲電壓為0.8uV則信噪比為:S／N=20㏒=64(dB)MVn1×100.83等效噪聲級與信噪比的關(guān)系：根據(jù)等效噪聲級公式推導(dǎo)：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等效噪聲級與信噪比的關(guān)系S/N=94-Ln1Pa=94dB-55545、消耗電流(currentconsumption)一般要求為≤0.5mA(500uA)內(nèi)控要求為≤0.3mA(350uA)6、降壓特性（Sensitiuityreduction)一般要求為:2.0V降低到1.5V靈敏度不超過-3dB

該特性主要決定于FET的增益降壓特性一般以降壓0.5V靈敏度的變化量為指標(biāo)如:3.0V降壓到2.5V或4.5V降壓到2.5V靈敏度的變化量7、輸出阻抗(OutputImpedance):測量方法（代替法）ECM輸出阻抗主要決定于負(fù)載電阻和FET輸出阻抗8、最大聲壓級（MaximuminputSPL)定義：傳聲器在有效頻率范圍內(nèi)的任何頻率和任勞任何入射向上，使其輸出幅值的非線性失真不超過規(guī)值的平面波最在聲壓。四、實(shí)際使用中應(yīng)注意的幾個(gè)問題1、生產(chǎn)線要有良好的防靜電措施；電烙鐵要有良好接地，最好用專用地線。2、焊接時(shí)溫度不能過高、過低，一般為：400±20℃焊接時(shí)間不可過長，一般在3秒鐘之內(nèi)盡可能使用散熱板焊接最好使用恒溫電烙鐵，三芯線，一芯專用地線3、貯存時(shí)應(yīng)注意防潮和防有機(jī)化學(xué)溶劑/氣體傷害；一般相對濕度最好不要大于85%。存儲溫度-20～+70℃。4、安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求選擇不同的板面形式和連接方式。

ECM板面形式一般分為三種：A版面E版面BP版面ECM連接方