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PRINCIPLE · 一

驻极体电容麦克风(咪头/话筒)工作原理

驻极体电容麦克风(ECM:Electret Condenser Microphone)是目前消费电子、通信设备中应用最广泛的声电换能器件之一。其核心结构(以膜片式为例),是由驻极体膜片背极板构成平行板电容,膜片上注入永久极化电荷,声波引起的膜片振动改变极间距,从而产生与声压成比例的变化电压,经内置电路进行阻抗转换后输出。

C = ε·A / d 极间电容公式:d 变化 → C 变化
V = Q / C 恒定电荷 Q 下,C 变化 → V 变化
FET

潍坊奥仕电子目前量产ECM麦克风覆盖Φ4.0~Φ9.7mm全系列尺寸,灵敏度范围宽、一致性经严格管控,可满足消费电子到工业级应用需求。

KEY SPECS · 二

常用参数说明

灵敏度(Sensitivity)
常用单位:dBV/Pa 或 mV/Pa
在 94 dB(1 Pa)声压下的输出电压。输出一般为 mV(或几十 mV)级。
信噪比(S/N Ratio)
单位:dB(A)
麦克风在 1 kHz 频率点上、94 dB 声压下,输出信号电压与自身噪声电压的比值。越高越好,决定小信号捕捉能力。
频率响应(Frequency Response)
典型值:20 Hz ~ 20 kHz
灵敏度随频率的变化特性。曲线在有效带宽内越平坦,音色还原越准确。
声学过载点(AOP)
典型值:120 ~ 135 dBSPL
麦克风能正常工作的最大声压级(一般取 THD = 10%)。
输出阻抗(Output Impedance)
典型值:≤ 2.2 kΩ
从麦克风输出端看进去,对所连接音频电路呈现的等效交流阻抗。
POLAR PATTERN · 三

指向性分类

按接受方向的灵敏度,粗略分为全向单向双向三大类。

全向指向性极坐标图
全向(Omnidirectional)
各方向灵敏度均等,适用于会议、可穿戴、IoT 设备
单向心形指向性极坐标图
单向(Cardioid / Unidirectional)
正面拾音、背面抑制,适用于手机、耳机、录音笔
双向8字形指向性极坐标图
双向(Figure-8 / Bidirectional)
前后拾音、两侧抑制,适用于面对面采访、会议桌麦
指向性产品 PCB 上设有背孔,安装时请保持通畅,切勿堵塞或进入异物,否则将明显改变方向性和频响特性。
CIRCUIT · 四

常用连接电路

以下三种电路为常用输出形式。

① 单端输出(Single-Ended)
单端输出电路图
② 三端输出(Three-Terminal)
三端输出电路图
③ 差分输出(Differential)
差分输出电路图
单端 三端 差分
灵敏度 -32dB -39.7dB -34.5dB
频响曲线 不变 不变 不变
信噪比 71.5dB 69dB 72.6dB
阻抗 1.78kΩ‌ 0.72kΩ 1.36kΩ
说明:
1、以上数据均基于同一麦克风(MIC),在 R=2.2kΩ、V=3V 的测试条件下测得;
2、受个体差异影响,不同产品的实际数据可能存在偏差。
COMPARISON · 五

三大类麦克风优缺点对比

动圈式
Dynamic
驻极体电容式
ECM
MEMS
Silicon Mic
优点
  • 结构简单、可靠
  • 音质好
  • 音质介于动圈与MEMS之间
  • 灵敏度可调整范围大
  • 体积小,适合高度集成
  • 一致性好,适合自动化生产
  • 灵敏度高
  • 抗干扰能力强
缺点
  • 灵敏度较低,需前级放大
  • 体积较大,难以微型化
  • 湿热环境下性能可能漂移
  • 一致性差
  • 音质较差
  • 外围电路稍复杂
  • 需要精密 PCB 设计
应用 小众 份额减少中 主流