麥克風(fēng)根據(jù)其換能原理可劃分為電動(dòng)麥克風(fēng)和電容麥克風(fēng)兩種。其中電動(dòng)類又可細(xì)分為動(dòng)圈麥克風(fēng)和鋁帶麥克風(fēng) 。
常見的商用麥克風(fēng)類型有電容式麥克風(fēng)、晶體麥克風(fēng)碳質(zhì)麥克風(fēng)以及動(dòng)態(tài)麥克風(fēng)。常用的電容式麥克風(fēng)使用的能量源有兩種:直流偏置電源和駐極體薄膜。這兩種電容式麥克風(fēng)和晶體麥克風(fēng)都是將聲能轉(zhuǎn)換為電能,產(chǎn)生一個(gè)變化的電場(chǎng)。碳質(zhì)麥克風(fēng)采用直流電壓源,通過聲音振動(dòng)改變其電阻,從而將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。電容式、晶體以及碳質(zhì)麥克風(fēng)都產(chǎn)生一個(gè)與敏感膜位移成正比的電壓信號(hào),而動(dòng)態(tài)麥克風(fēng)則產(chǎn)生一個(gè)與敏感膜的振動(dòng)的振動(dòng)速率成正比的電壓信號(hào)。動(dòng)態(tài)麥克風(fēng)采用永磁體為能量源,基于電感效應(yīng)將聲能轉(zhuǎn)換為電能 。
大多數(shù)麥克風(fēng)都是駐極體電容器麥克風(fēng)(ECM),這種技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史。ECM 的工作原理是利用具有電荷隔離的聚合材料振動(dòng)膜。與ECM的聚合材料振動(dòng)膜相比,MEMS麥克風(fēng)在不同溫度下的性能都十分穩(wěn)定,不會(huì)受溫度、振動(dòng)、濕度和時(shí)間的影響。由于耐熱性強(qiáng),MEMS麥克風(fēng)可承受260℃的高溫回流焊,而性能不會(huì)有任何變化。由于組裝前后敏感性變化很小,這甚至可以節(jié)省制造過程中的音頻調(diào)試成本。目前,集成電路工藝正越來越廣泛地被應(yīng)用在傳感器及傳感器接口集成電路的制造中。這種微制造工藝具有、設(shè)計(jì)靈活、尺寸微型化、可與信號(hào)處理電路集成、低成本、大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。早期微型麥克風(fēng)是基于壓阻效應(yīng)的,有研究報(bào)道稱,制作了以(1×1)cm2、2μm厚的多晶硅膜為敏感膜的麥克風(fēng)。但是,在敏感膜內(nèi)不存在應(yīng)力的情況下,這樣大并且很薄的多晶硅膜的一階諧振頻率將低于300Hz。一階諧振頻率在這樣低的頻段范圍內(nèi)將導(dǎo)致麥克風(fēng)在聽覺頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)極不均勻(靈敏度的變化量大于40dB),這對(duì)于麥克風(fēng)應(yīng)用是不可接受的。當(dāng)敏感膜內(nèi)存在張應(yīng)力時(shí),其諧振頻率將增大,卻以犧牲靈敏度為代價(jià)。當(dāng)然,可以通過調(diào)整敏感膜的尺寸來獲得更高的一階諧振頻率,但是這仍將減小靈敏度。由此可見,壓阻式方案并不適于微型麥克風(fēng)的制造 。
電容型
電容式麥克風(fēng)有兩塊金屬極板,其中一塊表面涂有駐極體薄膜(多數(shù)為聚全氟乙丙烯)并將其接地,另一極板接在場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極上,柵極與源極之間接有一個(gè)二極管。當(dāng)駐極體膜片本身帶有電荷,表面電荷地電量為Q,板極間地電容量為C,則在極頭上產(chǎn)生地電壓U=Q/C,當(dāng)受到振動(dòng)或受到氣流地摩擦?xí)r,由于振動(dòng)使兩極板間的距離改變,即電容C改變,而電量Q不變,就會(huì)引起電壓的變化,電壓變化的大小,反映了外界聲壓的強(qiáng)弱,這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率,這就是駐極體傳聲器地工作原理
阻抗
3-pin XLR接頭可以產(chǎn)生平衡輸出信號(hào),可有效消除外來的噪聲干擾。三支針腳會(huì)標(biāo)明1、2、3三個(gè)數(shù)字;在美規(guī)中,1代表接地線,2代表正相(hot)訊號(hào),3代表反相(cold)訊號(hào);歐規(guī)中,1代表接地線,2代表反相(cold)訊號(hào),3代表正相(hot)訊號(hào) 。
信號(hào)噪聲比
用傳聲器輸出信號(hào)電壓與傳聲器內(nèi)在噪聲電壓比值的對(duì)數(shù)值來衡量。一般優(yōu)質(zhì)電容式傳聲器的S/N值為55~57dB 。