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鉭電容在音響和麥克風領域的應用
2018年05月12日 16:34 電子產業網

  隨著鉭電容隨著鉭電容在市場的應用越來越多,型號和它的供貨量的增加,價格的下跌,現在很多行業都在用鉭電容代替鋁電解電容。當然鉭電容也有自身的缺陷,它也受到耐壓不夠高,大大限制了鉭電容的用途區域。就拿音響電路來說吧,音響電路中通常包括濾波、耦合、旁路、分頻等電容,如何在電路中更有效地選擇使用電容器對音響音質的改善具有較大的影響。音響電路中的耦合電容絕大一部分就是用的鉭電容。

  鉭電容的原理是這樣的:鉭極易在空氣中氧化,人們利用它的氧化膜作為中介質,由于鉭極易氧化,故鉭電容有自動“愈合傷口”的修復作用,故耐用,可靠性高。由于氧化膜很薄,故鉭電容兩極板間距離很近,幾無感抗,非常靈敏,故充放電速度快。這些特性決定了鉭電容適用于高頻、小電流、需要快速反應的電路,故鉭電容也在**、衛星等需要快速響應和高可靠性的電路中有廣泛應用。鉭電容由于非常靈敏,充放電快速,故也常用于音響的音頻電路,主要是高音頻電路,由于減少了對高音頻弱小電流的損耗,故相對提升了高音,提升了音質。

  電容式麥克風有兩塊金屬極板,其中一塊表面涂有駐極體薄膜(多數為聚全氟乙丙烯)并將其接地,另一極板接在場效應晶體管的柵極上,柵極與源極之間接有一個二極管,如圖2-4所示。當駐極體膜片本身帶有電荷,表面電荷地電量為Q,板極間地電容量為C,則在極頭上產生地電壓U=Q/C,當受到振動或受到氣流地摩擦時,由于振動使兩極板間的距離改變,即電容C改變,而電量Q不變,就會引起電壓的變化,電壓變化的大小,反映了外界聲壓的強弱,這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率,這就是駐極體傳聲器地工作原理。

  優點:

  能將聲音直接轉換成電能訊號的

  電容式麥克風是利用導體間的電容充放電原理,以超薄的金屬或鍍金的塑料薄膜為振動膜感應音壓,以改變導體間的靜電壓直接轉換成電能訊號,經由電子電路耦合獲得實用的輸出阻抗及靈敏度設計而成。

  能展現原音重現的特性

  音響專家以追求『原音重現』為音響的高境界!從麥克風的基本設計原理分析,不難發現電容式麥克風不僅靠精密的機構**技術,而且結合復雜的電子電路,能直接將聲音轉換成電能訊號,先天上就具有極優越的特性,所以成為追求『原音重現』者的佳選擇。

  具有極為寬廣的頻率響應

  振動膜是麥克風感應聲音及轉換為電能訊號的主要組件。振動膜的材質及機構設計,是決定麥克風音質的各項特性。由于電容式麥克風的振動膜可以采用極輕薄的材料制成,而且感應的音壓,直接轉換成音頻訊號,所以頻率響應低音可以延伸到10Hz以下的超低頻,高音可以輕易的達到數十KHz的超音波,展現非常寬廣的頻率響應特性!

  具有超高靈敏度

  在振動膜上面因為沒有音圈的負載,可以采用極為輕薄的設計,所以不但頻率響應極為優越,而且具有的靈敏度,可以感應極微弱的聲波,輸出清晰、細膩及精準的原音!

  快速的瞬時響應特性

  振動膜除了決定麥克風的頻率響應及靈敏度的特性外,對聲波反應快慢的能力,即所謂「瞬時響應」特性,是影響麥克風音色的一個重要因素。麥克風瞬時響應特性的快慢,決定于整個振動膜的輕重,振動膜越輕,反應速度就越快。電容式音頭極為輕薄的振動膜,具有極快速的瞬時響應特性,能展現清晰、明亮而有勁的音色及精準的音像。尤其中、低音完全沒有音染及『箱音』,高音細膩而清脆,是電容式顯著的音色特點。由下面的附圖可明顯看出電容式音頭的瞬時響應特性遠優于動圈式。

  具有超低觸摸雜音的特性

  使用手握式麥克風時因與手掌接觸產生的觸摸雜音,讓原音混雜了額外的噪音,對音質影響至巨,尤其對具有前置放大電路的無線麥克風更嚴重,所以觸摸雜音成為評斷麥克風優劣的重要項目。從物理現象探討,鵝毛與銅板同樣掉到地板上,鵝毛幾乎聽不到掉落的聲音,而銅板就很大聲,顯示較輕的材料比較重的撞擊聲小。同理,電容式麥克風的振動膜比較輕,先天上就具有『超低觸摸雜音』的特點。

  具有耐摔與耐沖擊的特性

  使用麥克風難免因不慎掉落碰撞導致故障或異常。由于電容式音頭是由較輕的塑料零件及堅固的輕金屬外殼構成,掉落地面的撞擊力較小,損壞的故障率較低

  體積小、重量輕

  電容式麥克風因采用超薄的振動膜,具有體積小、重量輕、靈敏度高及頻率響應優越的特點,所以能設計成超小型麥克風(俗稱小蜜蜂及小螞蟻)廣泛的應用

  適合裝配在無線麥克風上

  電容式麥克風具有上述的特點,成為音響工程專家及演唱高手的愛,而無線麥克風在舞臺演唱或在家里唱卡拉OK,已經成為當今世界的趨勢,無線麥克風因本身可以提供電容式音頭所需的偏壓,而擁有電容式麥克風的全部優點,成為數字音響時代,專業音響行家夢寐以求的佳麥克風。

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