电容传声器概述

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所属分类:音响技术

电容传声器(condenser microphone)可以说是传声器中结构形式比较简单的,它是—种依靠电容量变化而起换能作用的传声器,也是运用最广、性能较好的传声器之一。主要由极头、前置放大器、极化电源和电缆等部分组成。

电容传声器的基本型式为压强式(按声场驱动力形成的方式来分,可将传声器分为压强式和压差式),由一块膜片式的可动极板和一块固定式后极板构成。这个装置称为极头(电容盒),极头所需的极化电压为50~100V。因膜片的振动导致电容的容量发生变化,使极头两端的电压随着发生变化,于是负载电阻器两端输出电压也就跟着发生变化。

由于极头对声频的阻抗很高,为10~15MΩ,因此在传声器体内装有前置放大器,这样就可得到很低的输出阻抗。电容传声器的原理图如下图所示。

电容传声器概述

电容传声器中极头所需的极化电压可以从传声器电池中得到,也可以从外部电源如幻像供电得到。电源除了供给极化电压外,也为前置放大器提供必要的电压。

电容式传声器具有一系列突出的特点,如灵敏度高(>0.8mV/μbar)、动态范围宽(12dB)、频率响应宽而平直(从10Hz~20kHz)、以及优越的瞬态响应和稳定性、极低的机械振动灵敏度、音质良好等,但其制造工艺较复杂、比较娇气、成本也较高。所以广泛应用于电视、广播、电影及剧院中的高保真录音的场合,或用于科研上的精密声学测量的场合,甚至因其灵敏度极其稳定且可绝对校准,而将其精确标定电压,用作声学基准。

电容传声器的主要技术指标:

1、消耗电流(Idss):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VS=VSD+ID*RL ID = (VS- VSD)/ RL,式中ID FET 在VSG等于零时的电流,RL为负载电阻,VSD,即FET的S和D之间的电压降,VS为标准工作电压,总的要求100μA<IDS<500μA。

2、灵敏度(Sens):单位声强下所能产生电压大小的能力。单位:V•m²/W 或 dBV•m²/W,声强W/m²。

3、输出阻抗(Impedance):基本相当于负载电阻RL-30[%]之间。

4、频率响应(Frequency):传声器在受声波作用时,对各个频率不同的信号所产生的灵敏度是不同的,这种灵敏度随频率变化的特性,称为传声器的频率特性。

5、指向性(Directivity):电容传声器一般是全向性的,但经过某些改进后也可成为双向的甚至心形的。

6、信噪比(SNR):即传声器信号电压与本身产生的噪声电压之比。信噪比越大,传声器的灵敏度越高,性能越好,反之亦然。

7、最大声压级(Max. SPL):传声器在一定声压级作用下,其谐波失真限制在一定规定值(如1%或3%),此声压级即为该传声器的最大声压级。

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