Электретный микрофон

Электретный микрофон — это микрофон которого , диафрагма образует конденсатор (исторически называемый конденсатором ), в состав которого входит электрет . электрета Постоянный электрический диполь обеспечивает постоянный заряд $Q$ на конденсаторе. Звуковые волны перемещают диафрагму, изменяя емкость $C$ , что вызывает соответствующее изменение напряжения на конденсаторе $Δ V = .mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num{display:block;line-height:1em;margin:0.0em 0.1em;border-bottom:1px solid}.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0.1em 0.1em}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);clip-path:polygon(0px 0px,0px 0px,0px 0px);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}Q / Δ С$ . ^[1] Постоянный заряд электрета устраняет необходимость в поляризационном источнике питания, необходимом для неэлектретных конденсаторных микрофонов , хотя предусилитель обычно включается звукового напряжения для усиления сигнала .

Электретный материал [ править ]

Электрет — это стабильный диэлектрический материал с постоянно встроенным в него электрическим диполем, который сохраняется в течение сотен лет благодаря своему высокому сопротивлению и химической стабильности. Название происходит от слов «электростатический » и «магнит » ; проводя аналогию с образованием магнита путем выравнивания магнитных доменов в куске железа. Электреты обычно изготавливаются путем плавления подходящего диэлектрического материала, такого как пластик или воск , который содержит полярные молекулы , а затем повторного затвердевания диэлектрика в мощном электростатическом поле . Полярные молекулы диэлектрика выравниваются по направлению электростатического поля, создавая постоянное электростатическое «смещение».

История [ править ]

Электретные материалы известны с 1920-х годов и несколько раз предлагались в качестве элементов конденсаторных микрофонов , но считались непрактичными до тех пор, пока в Bell Laboratories в 1961 году Герхардом Сесслером и Джеймсом Уэстом не был изобретен фольгированный электретный тип с использованием тонкой металлизированной тефлоновой фольги. ^[2]^[3]^[4] Это стал наиболее распространенный тип, используемый во многих приложениях: от высококачественной записи и более удобного использования до встроенных микрофонов в небольших звукозаписывающих устройствах и телефонах. В современных электретных микрофонах ПТФЭ для изготовления электрета используется пластик в пленочной или растворенной форме.

Типы [ править ]

Существует три основных типа электретных микрофонов, различающихся способом использования электретного материала:

Тип фольги или тип диафрагмы: В качестве самой диафрагмы используется пленка из электретного материала. Это самая распространенная конструкция. Его часто считают самым низким качеством, поскольку из используемого электретного материала иногда получается не очень хорошая диафрагма. Современные материалы позволили обеспечить очень сравнимые характеристики с другими конструкциями.
Задний электрет: На заднюю пластину капсюля микрофона нанесена электретная пленка, а диафрагма изготовлена из незаряженного материала, который может быть механически более подходящим для реализуемой конструкции преобразователя.
Передний электрет: В этой конструкции отсутствует задняя пластина, а конденсатор образован диафрагмой и внутренней поверхностью капсулы. Электретная пленка наклеена на внутреннюю переднюю крышку, а металлизированная диафрагма подключена к входу полевого транзистора (полевого транзистора ). Он эквивалентен заднему электрету в том смысле, что в качестве диафрагмы можно использовать любую проводящую пленку.

Электретные микрофоны не требуют поляризующего напряжения в отличие от других конденсаторных микрофонов , но обычно содержат встроенный предусилитель , которому требуется небольшая мощность (часто неправильно называемая поляризационной мощностью или смещением). Этот предусилитель часто имеет фантомное питание в системах звукоусиления и студийных приложениях. Другие типы включают в себя батарею напряжением 1,5 В в корпусе микрофона, которую часто оставляют постоянно подключенной, поскольку потребляемый ток обычно очень мал.

Примечания [ править ]

^ Роуз, Брюс (08 января 2019 г.). «Сравнение МЭМС и электретных конденсаторных (ECM) микрофонов» . Устройства CUI . Архивировано из оригинала 7 февраля 2024 г. Проверено 17 мая 2024 г.
^ Айнисса Рамирес (07 февраля 2022 г.). «Чудесный микрофон Джима Уэста» . Химический мир . Королевское химическое общество . Проверено 24 февраля 2022 г.
^ «Патент US3118979: Электростатический преобразователь» (PDF) . www.freepatentsonline.com . Патентное ведомство США . Проверено 12 апреля 2016 г.
^ Хуанг, Линн. «Фольгированный электретный микрофон: Сесслер и Уэст (1960)» . Bell Labs, Исследовательская лаборатория мультимедийных коммуникаций. Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 года . Проверено 19 января 2009 г.

Ссылки [ править ]

Сесслер, генеральный директор; Уэст, Дж. Э. (1962). «Самосмещенный конденсаторный микрофон с высокой емкостью». Журнал Акустического общества Америки . 34 (11): 1787–1788. Бибкод : 1962ASAJ...34.1787S . дои : 10.1121/1.1909130 .

Внешние ссылки [ править ]

[1] Роуз, Брюс (08 января 2019 г.). «Сравнение МЭМС и электретных конденсаторных (ECM) микрофонов» . Устройства CUI . Архивировано из оригинала 7 февраля 2024 г. Проверено 17 мая 2024 г.

[2] Айнисса Рамирес (07 февраля 2022 г.). «Чудесный микрофон Джима Уэста» . Химический мир . Королевское химическое общество . Проверено 24 февраля 2022 г.

[3] «Патент US3118979: Электростатический преобразователь» (PDF) . www.freepatentsonline.com . Патентное ведомство США . Проверено 12 апреля 2016 г.

[4] Хуанг, Линн. «Фольгированный электретный микрофон: Сесслер и Уэст (1960)» . Bell Labs, Исследовательская лаборатория мультимедийных коммуникаций. Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 года . Проверено 19 января 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]