1. Arbeitsprinzip -Diagramm der Mikrofonkapsel
Nachfolgend finden Sie das schematische Diagramm des Arbeitsprinzips einer Elektretkondensatormikrofonkapsel:
Elektretkondensatormikrofon -Arbeitsprinzip -Diagramm
- FET (Feldeffekttransistor):Die Schlüsselkomponente in MIC, die für die Impedanzumwandlung verantwortlich ist.
- C:Ein Kondensator, dessen Kapazität mit der Schwingung des Zwerchfells ändert. Dies ist die Hauptkomponente zum Umwandeln von Schall in ein elektrisches Signal.
- C1, C2:Kondensatoren, die zur Unterdrückung von Funkfrequenzstörungen verwendet werden und jeweils unterschiedliche Frequenzbänder abzielen.
- RL (Lastwiderstand):Bestimmt die Empfindlichkeit des Mikrofons. Ein größerer Widerstand führt zu einer höheren Empfindlichkeit.
- VS (Versorgungsspannung):Bietet Arbeitsspannung für das Mikrofon.
- C 0 (DC -Blockierungskondensator):Wird am Signalausgangsklemmen verwendet.
2. Betriebsprinzip des Elektretkondensatormikrofons
Eine Seite des Mikrofonmembrans ist mit einer dünnen Metallschicht beschichtet und gegenüber dem Metall der Elektretplatte platziert, das durch ein Isolierblatt getrennt ist. Diese beiden parallelen Metallplatten mit einem Dielektrikum zwischen ihnen bilden einen Kondensator.
Laut Elektrostatik kann die Kapazität eines Parallelplattenkondensators ausgedrückt werden als:
C = ε × S / L ......(1)
Wo:
ε=dielektrische Konstante des Materials,
S=Oberfläche
der Membran- und Elektretplatte,
L=Abstand zwischen Membran
und Elektretplatte.
Daher ist die Kapazität direkt proportional zu ε und s und umgekehrt proportional zu L.
Zusätzlich bezieht sich die Kapazität auch auf Ladung (q) und Spannung (V) als:
C = Q / V ......(2)
Aus den Gleichungen (1) und (2) erhalten wir:
ε × S / L = Q / V ......(3)
Für ein bestimmtes Elektretkondensatormikrofon sind ε, s und q konstant (q wird während des Ladungsprozesses bestimmt). Wenn Schalldruck auf das 2 μm-dicke Membran wirkt, vibriert das Zwerchfell und verursacht eine Variation ΔD in der Abstand L. gemäß Gleichung (3), dies führt zu einer entsprechenden Änderung der Spannung δV und wandelt so Schall in ein elektrisches Signal um.
Da dieses Signal extrem schwach ist und eine hohe interne Impedanz aufweist, kann es nicht direkt verwendet werden. Daher ist eine Impedanzumwandlung erforderlich.
Der FET (Field Effect Transistor) ist ein spannungsgesteuerte Gerät. Der Ausgangsstrom am Abflussanschluss wird durch die Spannung zwischen Gate- und Quellanschlüssen gesteuert.
Die beiden Anschlüsse des Kondensators sind mit den Quellen des FET und dem Gate (G) verbunden. Wenn es eine Änderung ΔV zwischen S und G gibt, verursacht es eine Änderung ΔID im Abflussstrom. Diese Änderung des Stroms erzeugt eine Spannungsänderung ΔVD über den Lastwiderstand RL. Die Spannungsänderung kann dann über den Kondensator C 0 ausgegeben werden. Da diese Spannungsänderung durch Schalldruck verursacht wird, erreicht das Mikrofon die vollständige Umwandlung von Schall in ein elektrisches Signal.
