【摘要】:电容式传声器相当于一个极距变化型电容传感器。由于电容式传声器的输出阻抗很高,因此,在使用时必须将前置放大器与传声器连接,使输出阻抗转换为低阻抗,以便于和后续设备相匹配。
传声器又称麦克风或话筒,是一种声电换能器。它能将声能转换为电能。理想的传声器应该具有以下特性:
①在音频频率范围(20~20 000Hz)内具有平坦的频率响应,输出信号与声压间无相移。
②无方向性。
③具有较高的灵敏度。
④尺寸小,放在声场中所引起的反射、折射等效应可忽略不计,不会对声场产生干扰。
⑤输出信号不受温度、气压和湿度等环境条件的影响。
根据换能原理或元件不同,传声器分为电容式、压电式、电动式及驻极体式等几种。其中,电容式传声器是目前使用最广泛的传声器。
电容式传声器相当于一个极距变化型电容传感器。其结构示意图如图7.3所示。它配有一个张紧的金属膜片,厚度为0.002 5~0.05mm,金属膜片后面是背极,背极上面有多个孔,相当于阻尼器。金属膜片运动时产生的气流通过这些孔来产生阻尼,抑制膜片的共振振幅。金属膜片与背极之间有空气薄层,构成一个空气介质电容器。当电容式传声器工作时,电容式传感器和一个高阻值电阻R及极化电压源e0串联,由于声压作用在膜片上使膜片运动,金属膜片与背极之间的距离发生变化,则电容器的电容发生变化,在电阻R上产生输出电压(www.daowen.com)
图7.3 电容式传声器结构示意图
1—金属振膜;2—背极;3—内腔;
4—均压孔;5—阻尼孔;6—绝缘体;
7—壳体
式中 e0——极化电压;
d′t——声压波动导致极板间距的变化;
d0——极板间原始距离。
由于电容式传声器的输出阻抗很高,因此,在使用时必须将前置放大器与传声器连接,使输出阻抗转换为低阻抗,以便于和后续设备相匹配。
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