[转帖]传声器相关文章 - 传声器设计与应用室 - 声学楼论坛

一、电容传声器（咪头）的使用

随着通讯业的蓬勃发展，和相关技术的提高，整机产品对传声器的要求也越来越高。本文所提到的传声器，是指驻极体电容传声器，即俗称的咪头。

传声器的通用指标：

1、灵敏度（感度）

一般定义为：传声器声电转换的效率。用dB表示。在相关传声器的测试标准中设定为 0dB=1V，所以传声器的灵敏度值均为负值。例如：-58dB 传声器的灵敏度一般在 —28----—66 dB之间选择，不同的用途就有着不同的灵敏度要求。例如：笔记本电脑的灵敏度值要求就比较高，要在—27db左右，而蓝牙耳机则比较低，只要-62db左右就可以。

必须提及的是：传声器灵敏度的高低不仅是传声器自身的灵敏度决定的，还与电路中的电阻R有关。这个电阻的大小直接影响到传声器的灵敏度。同样一个传声器，如采用不同的R值，灵敏度就完全不同。例如：R值为1k和2k时，灵敏度可相差近7db！所以灵敏度是有条件的，传声器生产厂家一般要给定测试条件，通常为：2.2k 、3v 。

2、频率响应

一般定义为：传声器在音频传输中频率各点所对应的灵敏度的一致性状态。传声器的频响范围大夺标称为20-----20khz，一般认为，这种一致性越趋一致，整个频响曲线越平越好。但在实际使用中并非如此。如：在电话机中，就希望传声器的频响曲线是斩头去尾的草垛型。这样可以最大限度的克服低频噪声和高端啸叫。航空耳唛中的传声器则要求削掉700hz以下的成分，以避开飞机发动机的低频噪声频率。在一般的会议传声中则希望降低4000Hz以上的频率，以克服啸叫。

解驻极体电容传声器（咪头）

随着通讯业的蓬勃发展，和相关技术的提高，整机产品对传声器的要求也越来越高。本文所提到的传声器，是指驻极体电容传声器，即俗称的咪头。
传声器的通用指标：

1、灵敏度（感度）
一般定义为：传声器声电转换的效率。用dB表示。在相关传声器的测试标准中设定为 0dB=1V，所以传声器的灵敏度值均为负值。例如：-58dB 传声器的灵敏度一般在 —28----—66 dB之间选择，不同的用途就有着不同的灵敏度要求。例如：笔记本电脑的灵敏度值要求就比较高，要在—27db左右，而蓝牙耳机则比较低，只要-62db左右就可以。
必须提及的是：传声器灵敏度的高低不仅是传声器自身的灵敏度决定的，还与电路中的电阻R有关。这个电阻的大小直接影响到传声器的灵敏度。同样一个传声器，如采用不同的R值，灵敏度就完全不同。例如：R值为1k和2k时，灵敏度可相差近7db！所以灵敏度是有条件的

驻极体材料的极化，主要是指对驻极体膜材料的极化。例如：电子止痛膏的驻极体膜片、电容传声器的膜片、背电板，驻极体耳机、驻极体喇叭、驻极体生理修复膜、射线探测仪，在制作过程中都要经过极化处理才能实现其功效。
      有的书籍资料把极化过程叫做充电，也不无道理。本来驻极体材料在初始状态下对外是不呈电性的，只有在直流高压电场下进行极化，驻极体材料才会获得电子，成为带电的材料，这个过程更像充磁的过程。和磁钢被充磁成为永磁体一样，驻极体获得电子后就会成为带电体，所以，早期的资料中也把驻极体叫做永电体。
不管用驻极体膜制作什么电子产品，驻极体都要极化，通常是负高压6000--11000v这个范围内。一般来说，将驻极体膜材料置于直流负高压电场下5--8分钟，就可以完成一个极化过程。
       对传声器的极化来讲，由于被极化的驻极体膜片（背电板）极化电荷的一致性直接关系到制成品传声器灵敏度的一致性，所以对极化工艺的要求就比较高，最主要的要求：
1、一致性要好，就是说被极化的驻极体膜片测试其表面电位的一致性要好。
2、极化的稳定性要好，就是说被极化的驻极体膜片表面电位要稳定，不会随外界条件的变化发生明显的飘移与变化。
    要实现上述的要求，极化工艺、极化电源设备是2个关键因素。首先，要实施热极化，即在加温状态下的极化。加温温度一般选80--95度，这个加温应该是环境加温，仅仅在地板上加温是不够的，要使得整个极化环境都达到高温状态。在高温状态下极化的膜片、背电板储存的电荷特别稳定，制成品在高温下不容易丢失电荷、导致灵敏度降低。
    极化电源设备要求输出电压连续可调、输出稳定、极化台的接入方式（串联、并联）、放电方式（针式、丝式）、要根据不同产品进行不同的连接和设置，才能取得好的的效果。极化过程中，由于高压放电会产生对身体有害的臭氧，臭氧有较强的杀菌作用，但是直接吸入对身体有害，在30ppm的浓度中，可导致呼吸道粘膜干燥、喉痛、心动过速、血压降低、呼吸困难、诱发肿瘤等。因此，极化工位必须安装排气通风设施。
       所谓退极化，不难理解，就是把极化后的膜片上的电荷部分或者部分的消除掉。膜片未装入外科封装以前，要消除极化后的膜片储存的电荷，比较简单，可以用酒精等非溶剂类液体清洗，离子风、高压交流电场等方法。
       但是对于制成品来讲，由于驻极体膜片已经封装，要退极化尤其是可控的退极化（人为的控制降低灵敏度）就不那么容易，目前采用的唯一有效的方法使用射线处理。基本机理是射线产生的强穿透能力的离子打入传声器内部、膜片的表面，激发、“吃掉”（复合）膜片上的电荷，从而达到消除和部分消除膜电荷、降低传声器过高灵敏度、提高中档率的目的。
      这种设备以前依赖进口，价格在几十万元，现在已有国产机也只有几万元，对提高传声器生产的中档率、减低生产成本有明显的作用，给生产厂家带来了巨大的经济效益。
      在国内，这个设备叫做驻极体优化处理机。在实践中，我们发现，该机对于极化前的膜片、背电板进行处理2-3分钟，极化的效果特别好。这是因为，射线完全清除了膜片材料可能“感染”的同极性或者异极性电荷，使得驻极体材料在干净的本底下极化，极化的一致性、稳定性更好。
      驻极体优化设备高电压、产生射线，厂家已经作了安全防护处理。但是在使用中操作者还是要做好必要的防护，例如穿上射线防护服，设备工作时，要离开设备400mm以外。

传声器在数码产品中的应用

本文所提的传声器均指驻极体电容传声器（咪头）

部分数码相机和MP3\MP4数码音乐播放器大多带有录音功能，这就涉及到如何为这些设备选用录音传声器的问题。

传声器的失真度选择

其实，在上述播放器中的录音功能也只是为语音录音设置的，很少用传声器来录制音乐，基于这一点，在选用传声器时，应把设计、选配重点放在语音的清晰度、失真度上。设备的电路中如果没有清晰度改善电路，要特别注意设备的重低音功能，有的设备录音状态时，依然处在重低音状态下，在这种状态下的录音复听时，隆隆的低频声几乎无法忍受。在电路无法改动时，就需要一款压缩频率低端的咪头来解决。就保真度来讲，采用背极式传声器比振膜式要好，一般认为前者的瞬态响应要比后者好，但是成本就高了一些。

传声器的抗干扰选择

数码产品的电路内部自身会或多或少产生所谓数码干扰，这种干扰的频谱很宽，所以传声器应具备滤除这些干扰的功能，其结构特征为：全屏蔽、大面积接地、内置不同容量的滤波电容，甚至内置高频滤波器、旨在滤除不同频段的干扰。在一些要求更高的电路中，传声器的外壳、PCB、腔环都是镀金的，这样可以最大限度的防氧化、减小接触电阻杜绝由于接触不良产生的噪声。
传声器的灵敏度、电流选择

传声器的灵敏度选择应与电流消耗一起考虑，这是因为这二项指标互为因果，不可分割。传声器的电流值是由其内部的场效应管（FET）决定的，其电流值又与场效应管的跨导有关，而跨导又与传声器的灵敏度有关。如果要求的咪头灵敏度很高，其电流就难以很小。在灵敏度足够的前提下尽量选电流值小一些的。电容传声器的消耗电流一般允许0.5mA，但这对于电池供电的数码播放器来讲就显得过大，带来能耗、电流噪声的问题。

问：手机上的传声器通常采用那种类型的？

答：一般用背极式驻极体电容传声器。有少数低档手机采用振膜式传声器。

背极式瞬态响应好，防潮性能好，价格稍高。振膜式价格相对便宜整体性能比背极式要逊色。还有一款叫作前腔式，结构更为简单，指标同振膜式，但体积可以做得更薄。

问：手机传声器采用何种尺寸为好？

答：一般认为：在外壳尺寸允许的情况下，采用尺寸大一些为好。这是因为：尺寸大一些的传声器灵敏度可以做得高；焊接时散热好，不会发生焊接小规格传声器时常见的灵敏度劣变的问题；相同结构的传声器，体积大一些的价格也便宜些。

问：手机的传声器采用多高的灵敏度比较好？

答：手机的电路不同，增益不同，对传声器的灵敏度要求也不尽相同。但一般在-58—-64之间选择。有的手机一味追求体积小，不得不采用超小型传声器，但通话灵敏度明显偏低。如市售的一款品牌小灵通用直径4mm的超小型传声器，用户反应对方总是感觉音轻，笔者将咪头换为6mm的传声器后传声音量明显增加（该机的空间完全可以置换6 mm的传声器）。

问：手机对传声器的频响有何要求？

答：前文中曾提到，手机传声器所担负的只是语音传输，频率范围在180---4500赫兹，现在的传声器均能达到这一频响要求。供应商提供的相关标准为20---16000赫兹，足够了。