
第一节
麦克风
麦克风是传声器的俗称,麦克风的作用是把声信号转化成电信号输人到放大器。麦克风以线性方式工作,也就是说每次输人信号声压加倍,输出电压也会加倍。一个完美的麦克风,从麦克风出来的电流信号的波形与进人麦克风的声学信号的波形是一致的 。
一、麦克风的种类
目前,助听器常用麦克风的种类按工作原理可分为电容式、驻极体式、硅胶式等。
(一)电容式麦克风
电容式麦克风主要由振膜、后极板、极化电源、前置放大器组成。电容式麦克风的极头,实际上是一只平板电容器,一一个固定电极,一个可动电板,可动电板就是极薄的振膜。
电容式麦克风工作原理:声波作用在振膜上引起振动,从而改变两极板间的电容量,引起极板上电荷量的改变,电荷量随时间变化形成高变电流,流经电阻两端产生压降,再经过放大器输出高变信号。
(二)驻极体麦克风
驻极体被用来描述一种固体电解质,可对它加电应力,并在除去外部所加的应力时,电应力在某种程度上“固定”于该材料中。驻极体是永久静电场的源,在这个意义,上,它类似于永久磁铁。
驻极体麦克风实质上是一种电容式麦克风。 如图2-2所示的是驻极体麦克风,它的极化是由永久驻极体层提供的,这个驻极体层是由具有适当介质特性的塑料做成的。它的工作原理是声波使绷紧的膜片交替地趋向和偏离背面板,并在两个电极之间引起电容的交替变化,从而引起电压的改变。
驻极体麦克风不需要额外的直流电压作为极化电压,但驻极体麦克风的输出阻抗很高,因而对静电干扰十分敏感。需要一个场效应管作为阻抗转换器,放置在麦克风内部,同时场效应管需要一个低压工作电源供能。因此,驻极体麦克风需要--个低压电源。
图2-3为两个驻极体麦克风的频率响应特性。一个在很宽的频率范围内(100Hz~15kHz)频率响应曲线十分平坦,另一个在4kHz附近有一个共振峰,是专为助听器应用而设计的。因为一般患者佩戴助听器后,改变了外耳道原来的长度和容积,使外耳道失去了原有的共振特性。这个设计正好补偿了由此引起的高频损失。
图2-4为普通驻极体麦克风,常用于手机、盒式助听器和低端耳背式助听器。图2-5 为采用稳压电源供电的驻极体麦克风,由于采用稳压电源,首先灵敏度不会随着电池电压的变化而变化,其次电源波动小,本底噪声更小。采用稳压电源供电的驻极体麦克风普遍应用于中高端助
(三)硅麦克风
硅麦克风(图2-6)是发展中的新型麦克风。硅麦克风也是电容
式麦克风,其原理是利用声音变化产生的压力梯度使电容式微麦克
风的声学振膜受声压干扰而产生形变,进而改变声学振膜与硅背极
板之间的电容值。该电容值的变化由电容电压转换电路转化为电
压值的输出变化,再经过放大电路将硅麦克风传感器产生得到的电
压放大输出,从而将声压信号转化成电压信号。
由于传统驻极体麦克风采用高电压将电荷驻存在驻极体材料
上的工作原理,电荷易受环境和使用条件的影响,造成电荷逃逸,灵敏度降低。硅麦克风采用偏置电压工作原理,无需驻存电荷,无需驻极体材料,灵敏度稳定性好,其灵敏度受温湿度和尘埃影响小。另外,硅麦克风产品零件少,采用全自动生产,每个产品性能的一致性好 ,优于驻极体麦克风。