大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于麦克风电路工作原理是什么意思的问题,于是小编就整理了2个相关介绍麦克风电路工作原理是什么意思的解答,让我们一起看看吧。
麦克风(话筒)工作的物理原理?
老式的话筒中没有磁体,它相当于一个可变电阻新式的话筒中应该有磁体,构造与扬声器相似:让线圈在磁场中振动,从而产生交变的感应电流(幅度随声音的强弱有变化)这时它的工作原理就是电磁感应现象
话筒是什么原理呢?
话筒是一种常用的电声换能器件。
电声换能器件包括能够将声音转换为电信号的传声器(话筒),能逆向换能的压电陶瓷片和能够将电信号转换为声信号的扬声器、耳机等。它们是各种电子影音设备的“耳朵”或“喉舌”。
话筒的种类很多,使用较多的是动圈式话筒和驻极体话筒。
我们以驻极体话筒为例来说明话筒的原理。
驻极体话筒也称为驻极体传声器,它是利用驻极体材料制成的一种特殊电容式“声-电”转换器件。主要特点是体积小、结构简单、频响宽、灵敏度高、耐振动、价格便宜。驻极体话筒是目前最常用的传声器之一,在各种传声、声控和通信设备中(如无线话筒、声控灯、电话、手机、多媒体电脑)应用广泛。
一、驻极体话筒的结构及特点
驻极体话筒的内部结构如下图所示。它主要由“声-电”转换和阻抗变换两部分组成。“声-电”转换的关键元件是驻极体振动膜片,它以一片极薄的塑料膜片作为基片,在其中一面蒸发上一层纯金属薄膜,然后再经过高压电场“驻极”处理后,在两面形成可长期保持的异性电荷--这就是“驻极体”(也称永久电荷体)一词的来历。
振动膜片的金属薄膜面向外(正对音孔),并与话筒金属外壳相连;另一面靠近带有气孔的金属极板,器件用很薄的塑料绝缘圈隔离开。这样,振动膜片与金属极板之间就形成了一个本身具有静电场的电荷。可见驻极体话筒实际上是一种特殊的、无需外接极化电压的电容式话筒。金属极板与专用场效应晶体管的栅极G相接,场效应管的源极S和漏极D作为话筒的引出电极。这样,加上金属外壳,驻极体话筒一共有3个引出电极,其内部电路图如下图所示。如果将场效应管的源极S(或漏极D)与金属外壳接通,就使得话筒只剩下了两个引出电极。
二、驻极体话筒的工作原理
驻极体话筒的原理是这样的:当驻极体膜片遇到声波震动时,就会引起与金属极板间距离的变化,也就是驻极体振动膜片与金属极板之间的电容随着声波变化,进而引起电容两端固有的电场发生变化,从而产生岁声波变化而变化的交变电压。由于驻极体膜片与金属极板之间所形成的“电容”容量比较小(一般为几十皮法),因而它的输出阻抗值很高,约在几十兆欧姆以上。这样高的阻抗是不能直接与一般音频放大器的输入端相匹配的,所以在话筒内接入了一只结型场效应管来进行阻抗变换。通过输入阻抗非常高的场效应管将“电容”两端的电压取出来,并同时进行放大,就得到了和声波相对应的输出电压信号。
驻极体话筒内部的场效应晶体管为低噪声专用管,它的栅极G和源极S之间复合有二极管VD,见上图。主要起“抗阻塞”作用。由于场效应管必须工作在合适的外加直流电压下,所以驻极体话筒属于有源器件,即在使用时必须给驻极体话筒加上合适的直流偏置电压,才能保证它正常工作。这是有别于一般普通动圈式、压电陶瓷式话筒的不同之处。
三、驻极体话筒的外形和种类
常用驻极体话筒的外形分为机装型(内置式)和外置型两种。如下图所示。
自从网络直播火起来了,对话筒行业来说是最开心的,行为销量起来了嘛!看到各大平台的主播细心观察,他们的话筒有防震架、防喷罩、防风罩以及优质的麦克风架,可谓真舍得花费本钱。话筒又分电容麦克风和动圈麦克风。
电容话筒风其实就是驻极体话筒。因为电容麦克风相对灵敏些,所以一些附属设备也是不可或缺的。电容话筒的工作过程,由于把话筒的振膜作为电容的一个电极,只要有声波,就会引起振膜振动,那么振膜跟固定的极板间的距离就会变化,此时电容容量值也变化,电容变成可变电容量。可变电容量又跟话筒本身的前置放大器一起工作则产生电压信号,然后将电压信号送至声音处理电路进行放大处理。。动圈话筒的工作过程,当声波使振膜振动,振膜振动时又带动线圈振动,使线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,然后将变化的感应电流送至声音处理电路进行放大处理。
常说的麦克风就是话筒,属于一种电声器材,通过声波作用在电声元件上产生电信号,然后再转换成电能,再搭配各种扩音设备将声音放大。
话筒又叫传声器,是将声音转换成电的器件,话筒种类很多,有动圈式,晶体式,电容式等,要将声音转为电或电信号,它跟喇叭刚好相反,喇叭是电流经过线圈产生振动带动振膜切割磁体而发声,而话筒也是由线圈和振膜等组成,当声音传到话筒振膜,振膜受到振动后带动线圈切割磁铁,在线圈产生小电流或电信号。它主要是利用磁能生电,电能生磁的作用与功能,当话筒发出电信号及电说时,因电流太小太小,所以必须经过电流几十或几百倍的放大,再带动喇叭而发音,这放大电流的电器就大家熟悉的播放器,又叫功放。下图为用TDA2822与驻极体话筒组咸的扩音机。
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话筒也叫微音器、送话器、传声器等英文叫麦克风MIC。话筒的种类有很多种,现在常见的是驻极体电容话筒、碳晶话筒、动圈话筒、电容话筒、陶瓷话筒、铁磁话筒等
以上图片是驻极体话筒的成品
在此先说说驻极体电容话筒,我大家所使用的手机里绝大多数是这种,这种话筒的体积小巧、失真小、灵敏度高、频响较好性价比高等优点,但这种话筒有个致命的缺点,那就是耐辐射性能差,当受X射线以及高能离子的的辐射后就容易失效,因此虽然有上述的诸多优点,但在一些特殊场所如上述环境下就不能使用。驻极体电容话筒是目前我们日生活中应用最多的话筒,比如我们所有的手机声控等场所。
在介绍驻极体电容话筒之前,我先介绍一下电容话筒的工作原理,虽然都属于是电容话筒,两者之间的差别就在这个“驻极体”上。电容话筒的出现最早是在上世纪的三十年代,驻极体电容话筒是在上世纪的七十年代。大家在做物理实验的时候一定会发现,当两个电容并对其充电后,再将这两个电容串联,会发现两电容两端的电压是充电电源的二倍。
也就说当电容充电完成后若电容的容量减小电容上的电压会升高。
电容话筒就是基于这一原理,它的结构实际上就是个电容,两极分别是用带状铝膜的动极与跟与铝膜平行放置铝板静极,工作时在两极之间施加稳定的直流高压对电容充电,当声波到达铝膜时这个电容的容量将发生变化,也就是其两端的电压也跟着发生交替变化的输出电压化。这种话筒的频响指标较好,但结构复杂抗震性能较差,因此使用范围较小,一些专业音频设备多采此类。
除上述以外最早出现的话筒是碳粒话筒,有时也称其为碳晶话筒,这种话筒在老式电话机上应用最多,由于这样的话筒结构简单输出大,但音质较差因此只能在音质要求不高的场所使用。它的工作原理是将粗细均匀的碳粒,放置在由两金属之间的空腔内,接受声音的一面由金属薄膜覆盖,工作时将话筒、工作电源、馈送变压器的输入端串联,当有一定的声压到达金属薄膜时,也可以空气的压差压缩碳粒使其阻值发生变化,这时流经碳粒的电流也随声音的变化而变化,话音的电信号就由馈送变压器的输出端送到电话线上。
在音质要求不是很高的场时所大多使用动圈话筒,它的工作原理是音膜上的线圈放置在磁场中,当声压推动音膜震动时在磁场中的线圈就切割磁力线,线圈的两端就有了随声音变化的音频电信号输出。
陶瓷话筒
我想大家对于气体打火机一定都不陌生,有时候顽皮的孩子也用芯来搞恶作剧,它的点火装置就是一粒圆柱体的压电晶体,其原理就是用弹簧储能然后瞬间释放到两端镀金属的压电陶瓷棒上,由于这种陶瓷具有压电效应,因此在其两端就产生极高的电压,高压电放电点燃气体,就这样组成了方便的火源。对于压电陶瓷的压电效应许多朋友也并不陌生,
到此,以上就是小编对于麦克风电路工作原理是什么意思的问题就介绍到这了,希望介绍关于麦克风电路工作原理是什么意思的2点解答对大家有用。