驻极体式MIC电路设计

一、基本概念

      3.ECM(Electret Capacitor Microphone): 驻极体电容麦克风，其分类如下：

        1）振膜式 (Foil)
        2）背极式 (Back)
        3）前极式 (Front)

二、振膜式ECM

      振膜式ECM特点：驻极体和振动膜合二为一。

      振膜式ECM静态原理示意图：

     镀金属层薄膜与背极板形成空气介质电容。对驻极体充电形成电场，E=Q/C。声波使薄膜振动，改变电容量和电场，产生电信号，△E = Q/△C。

     振膜式工作动态原理图：

三、背极式ECM

    背极式ECM特点：驻极体与极板合二为一。
    背极式ECM静态原理示意图:

   背极式工作动态原理图:

五、灵敏度（Sensitivity) 
1. 基本概念

    灵敏度表示麦克风的声—电转换效率。
     在*声场中，当向麦克风施加一个声压为1帕（Pa)或 1微巴（unbar) 的声信号时麦克风的开路输出（以毫伏为单位），即为该麦克风的灵敏度。
     1微巴（ubar)约相当于人们正常音量讲话，并在离嘴1米远的地方测量所得到的声压。
     灵敏度的单位为：
    毫伏/帕（mv／Pa)——国际标准
    毫伏/微巴（mv／ubar) ——日本标准。
    1帕（Pa)是指1牛顿(N)的力作用在1平方米面积上的压强. 

    1Pa=20log(1/0.000020) =94dB SPL
     Pa与ubar的换算关系为: 1Pa=10ubar
          所以： 1mv/ubar=10mv／pa
2. 计算方法

   ECM灵敏度参数一般用灵敏度级表示，单位为分贝（dB).

   公式为：Lm=20log(M/Mr)
   Lm:为灵敏度级
   M:为灵敏度，为灵敏度的绝对值
   Mr:参考灵敏度(0db=1V/Pa)

   例：M=10mV/Pa
   则Lm=20log((10mV/Pa)/(1V/Pa))=20x(-2)=-40(dB)

六、频率响应（FrequencyResponse)
    频率响应是指传声器正常工作的频带宽度。
                      
   1. ECM频宽：
    全指向产品——20~20KHZ    
     单指向产品——100~10KHZ

   2.语音频宽：

      300~3，400HZ
      200~5，000HZ

七、指向性（Directivity)
   指向性特性又称方向性，是表征传声器对不同入射方向的声信号检测的灵敏度。

八、等效噪声级（内部噪声）

     无外声场时，仅由传声器固有噪声引起的输出电压，可以看作能产生相同有效值输出电压的外部声压级。

九、消耗电流

   一般要求为≤0.5mA(500uA)
   内控要求为≤0.3mA(350uA)

十、实际使用中应注意的几个问题
    1.生产线要有良好的防静电措施；电烙铁要有良好接地，最好用专用地线。

   2. 焊接时温度不能过高、过低，一般为：400±20℃；焊接时间不可过长，一般在3秒钟之内；尽可能使用散热板焊接；最好使用恒温电烙铁，三芯线，一芯专用地线
    3.贮存时应注意防潮和防有机化学溶剂/气体伤害；一般相对湿度最好不要大于 85%。存储温度-20～+70℃。
    4.安装时应注意以下几点：
     1)根据不同的设计要求选择不同的板面形式和连接方式。
     2)根据不同的安装方式选择不同的咪套
     3)安装时要装到位
     4)设计时应注意的几个问题 
         a)尽量不要形成谐振腔
         b)进声孔的直径大小影响频响
         c)喇叭/受话器与传声器相距不能太近
         d)强电磁波会干扰ECM正常工作