自制9014麥克風電路圖設計一
駐極體話筒工作原理:當駐極體膜片遇到聲波振動時,就會引起與金屬極板間距離的變化,也就是駐極體振動膜片與金屬極板之間的電容隨著聲波變化,進而引起電容兩端固有的電場發生變化(U=Q/C),從而產生隨聲波變化而變化的交變電壓。由于駐極體膜片與金屬極板之間所形成的“電容”容量比較小(一般為幾十波法),因而它的輸出阻抗值(XC=1/2πfC)很高,約在幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與一般音頻放大器的輸入端相匹配的,所以在話筒內接入了一只結型場效應晶體三極管來進行阻抗變換。通過輸入阻抗非常高的場效應管將“電容”兩端的電壓取出來,并同時進行放大,就得到了和聲波相對應的輸出電壓信號。駐極體話筒內部的場效應管為低噪聲專用管,它的柵極G和源極S之間復合有二極管VD,參見圖1(b)所示,主要起“抗阻塞”作用。由于場效應管必須工作在合適的外加直流電壓下,所以駐極體話筒屬于有源器件,即在使用時必須給駐極體話筒加上合適的直流偏置電壓,才能保證它正常工作,這是有別于一般普通動圈式、壓電陶瓷式話筒之處。
外形和種類:常用駐極體話筒的外形分機裝型(即內置式)和外置型兩種。機裝型駐極體話筒適合于在各種電子設備內部安裝使用。常見的機裝型駐極體話筒形狀多為圓柱形,其直徑有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm多種規格;引腳電極數分兩端式和三端式兩種,引腳形式有可直接在電路板上插焊的直插式、帶軟屏蔽電線的引線式和不帶引線的焊腳式3種。如按體積大小分類,有普通型和微型兩種。
工作電壓:Uds1.5~12V,常用的有1.5V,3V,4.5V三種
工作電流:Ids0.1~1mA之間
輸出阻抗:一般小于2K(歐姆)
靈敏度:單位:伏/帕,國產的分為4檔,紅點(靈敏度最高)黃點,藍點,白點(靈敏度最低)
頻率響應:一般較為平坦
指向性:全向
等效噪聲級:小于35分貝
極性判別:
關于駐極體電容式話筒的檢測方法是:首先檢查引腳有無斷線情況,然后檢測駐極體電容式話筒。駐極體話筒體積小,結構簡單,電聲性能好,價格低廉,應用非常廣泛。駐極體話筒的內部由聲電轉換系統和場效應管兩部分組成。它的電路的接法有兩種:源極輸出和漏極輸出。源極輸出有三根引出線,漏極D接電源正極,源極S經電阻接地,再經一電容作信號輸出;漏極輸出有兩根引出線,漏極D經一電阻接至電源正極,再經一電容作信號輸出,源極S直接接地。所以,在使用駐極體話筒之前首先要對其進行極性的判別。
在場效應管的柵極與源極之間接有一只二極管,因而可利用二極管的正反向電阻特性來判別駐極體話筒的漏極D和源極S。將萬用表撥至R×1kΩ檔,黑表筆接任一極,紅表筆接另一極。再對調兩表筆,比較兩次測量結果,阻值較小時,黑表筆接的是源極,紅表筆接的是漏極。
駐極體話筒檢測極性判別:將萬用表撥至“R×100”或“R×1k”電阻擋,黑表筆接任意一極,紅表筆接另外一極,讀出電阻值數;對調兩表筆后,再次讀出電阻值數,并比較兩次測量結果,阻值較小的一次中,黑表筆所接應為源極S,紅表筆所接應為漏極D。同時阻值一大一小,也說明駐極體話筒質量是好的。若測得兩次電阻值均為∞、或等于0Ω、或電阻值接近,則說明話筒已損壞或質量不好。
靈敏度的判斷:
將萬用表撥至“R×100”或“R×1k”電阻擋,按照圖(a)所示,黑表筆(萬用表內部接電池)接被測兩端式駐極體話筒的漏極D,紅表筆接接地端(或紅表筆接源極S,黑表筆接接地端),此時萬用表指針指示在某一刻度上,再用嘴對著話筒的入聲孔吹氣,萬用表指針應有較大擺動。指針擺動范圍越大,說明被測話筒的靈敏度越高。如果沒有反應或反應不明顯,則說明被測話筒已經損壞或性能下降。對于三端式駐極體話筒,按照圖(b)所示,黑表筆仍接被測話筒的漏極D,紅表筆同時接通源極S和接地端(金屬外殼),然后按相同方法吹氣檢測即可。
將萬用表撥至R×100檔,兩表筆分別接話筒兩電極(注意不能錯接到話筒的接地極),待萬用表顯示一定讀數后,用嘴對準話筒輕輕吹氣(吹氣速度慢而均勻),邊吹氣邊觀察表針的擺動幅度。吹氣瞬間表針擺動幅度越大,話筒靈敏度就越高,送話錄音效果就越好。若擺動幅度不大(微動)或根本不擺動,說明此話筒性能差,不宜應用。對于三根引腳駐極體電容式話筒檢測方法同上,只是黑表棒接輸出引腳2腳,紅表棒接引腳3腳。
自制9014麥克風電路圖設計二
自制電腦用高靈敏度麥克風
電腦用麥克風,通常由駐極體電容話筒組成。立體聲插座輸入,主要是為多聲道輸出提供接口,一般話筒不需要立體聲雙路輸入,所以在輸入插頭處將左右兩聲道合為一路,即單聲道的話筒把信號分成兩路輸入到機內的左右聲道。
機箱的話筒輸入插座上提供話筒的供電電源。(駐極體話筒內含一個場效應管組成的阻抗匹配器,所以需要電源)所以,不需要另裝電池供電,從這一點講,電腦用麥克風比擴大機上用的麥克風更簡單。見下圖
可見要DIY一支電腦用話筒是十分簡單的。材料:3.5MM立體聲插頭一支(0.5元),駐極體電容咪頭一支(0.5元),單芯屏蔽線2米左右(1元),找一個合適的外殼裝起來就成了,成本2元錢。
駐極體電容話筒的優點是頻響寬、音質好、靈敏度高、無方向性,用于語音通話是再好不過了。一般手機、會議用麥克風等都是這類話筒。
電腦內部還可以通過設置(高級先項)將麥克風的靈敏度提高20db,(10倍電壓增益)但隨之帶來底噪聲大增。猜測其原因,可能是通過改變麥克風前置放大器的負反饋量來改變增益的,負反饋量越小,增益越大,靈敏度就越高,同時使機內的電磁干擾竄入話筒放大級,引起各川噪聲大增。(電腦內的電磁輻射干擾十分強)所以,我們在使用麥克風時,如果能夠不使用麥克風的“加強”功能,就盡量不用。
當夜深人靜的時候,你還在使用QQ語聊,那么我們總是希望麥克風的靈敏度高些為好,我們可以輕聲地說話,也可以讓對方聽清。雖然電腦內有麥克風加強,但使用中發現,點了加強后,噪聲還是比較大的。不使用麥克風加強,怎么樣使麥克風的靈敏度增大呢?我們可以在機外麥克風內加上一級前級放大,采用低噪聲三極管,金屬外殼,可以使噪聲大大降低。有一定動手能力的朋友完全可以自己動手來制作一個“高靈敏度低噪聲麥克風”的。下面,介紹自制的方法。
電路原理見圖。巧妙利用機內話筒插口上的電源,不另設電池給放大電路供電。采用一級共射放大,電壓負反饋,穩定工作點,所以,不用調試一裝即成。R1C1主要是為了提高S9014的發射極電壓,而使基極電壓高一些,以適應駐極體電容話筒頭的工作電壓。(至少要有0.8V到1.5V左右的電壓,才能正常工作。)也可以用一支1N4148二極管代替。(利用其正向穩壓特性)電路更簡單。本級工作電流約為0.1MA左右。R2(15K)的作用,一是提供咪頭合適的工作電壓,又是咪頭輸出的負載電阻,同時又是S9014的電壓負反饋偏置電阻。這樣一個簡單的電路,可提供約5到10倍的電壓放大,完全可以代替機內的“加強”功能。
【注:15K的電阻可能要根據咪頭的情況作調整。發射極的RC電路可以用一只二極管代替,體積更小,9014的三個電極,大多應該是有字面向自己,腳向下,從左到右分別為e-b-c。有朋友問,手機上用的咪頭可以不可以用?一般原理是一樣的,但靈敏度不一樣,需要調節那個15K的電阻值,使靈敏度最高?!?/p>
進一步的改進,可以適合動圈式話筒在電腦上用來K歌。動圈式話筒靈敏度低,但動態范圍大,方向性呈心形,有較強的指向性。您的電腦如果配置了獨立的聲卡,(如:創新的Audigy4之類,有EAX控制臺的)利用聲卡的數碼混響功能和家庭影院音響,就可以邀朋友在自己家中K歌了。其效果遠比早期的數碼卡拉OK前級強。(如:天逸的AD580,是那時K歌機中的嬌嬌者)
動圈話筒的輸出電平低(約幾毫伏),駐極體電容咪的輸出電平高(約幾十毫伏),至少相差幾十倍,所以,還得給話筒增加一級前置放大。共射放大器的輸入阻抗約為幾百歐,可以與動圈咪頭匹配。但再加一級共射放大后,輸入輸出的相位差為360度,無法利用機內電源為第一級基極提供偏流了,(否則形成正反饋而自激了),所以,這里我們采用第一級共基第二級共射的電路。一來可以與動圈咪頭完成阻抗匹配,兩來共基電路的高輸出阻抗,可以使后級放大器的輸入阻抗更大些,實際證明,電路的放大效果是好的。電路見下路。
這里Rb用了51K到100K的電阻,比原來的十多K大了五倍以上,(動圈咪不需要偏置電流來工作)只為后級提供基極偏置電流。電阻大了,減少了對信號的分流,相當于提高了放大倍數。但由此也可以發現,這個電路不能再用于駐極體咪頭的放大了。若要二種咪頭同時使用,就要用波段開關來轉換電路參數及選擇輸入端口了。(只用二刀二位電路就可以了,其實也很簡單)
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