驻极体麦克风简介
一、基本概念
1. 驻极体(Electret)：能长久保持电极化状态的电介质。这种电介质一般是高分子聚合物。例如：聚丙烯、聚四氟乙烯等。
2. 麦克风(Microphone)：将声信号转换为电信号的换能器。
3.ECM(Electret Capacitor Microphone): 驻极体电容麦克风，其分类如下：
1）振膜式 (Foil)
2）背极式 (Back)
3）前极式 (Front)
二、振膜式ECM
振膜式ECM特点：驻极体和振动膜合二为一。
振膜式ECM静态原理示意图：
镀金属层薄膜与背极板形成空气介质电容。对驻极体充电形成电场，E=Q/C。声波使薄膜振动，改变电容量和电场，产生电信号，△E = Q/△C。
振膜式工作动态原理图：
三、背极式ECM
背极式ECM特点：驻极体与极板合二为一。
背极式ECM静态原理示意图:
背极式工作动态原理图:
四、全指向产品结构示意图
五、灵敏度（Sensitivity)
1. 基本概念
灵敏度表示麦克风的声—电转换效率。
在自由声场中，当向麦克风施加一个声压为1帕（Pa)或 1微巴（unbar) 的声信号时麦克风的开路输出（以毫伏为单位），即为该麦克风的灵敏度。
1微巴（ubar)约相当于人们正常音量讲话，并在离嘴1米远的地方测量所得到的声压。
灵敏度的单位为：
毫伏/帕（mv／Pa)——国际标准
毫伏/微巴（mv／ubar) ——日本标准。
1帕（Pa)是指1牛顿(N)的力作用在1平方米面积上的压强.
1Pa=20log(1/0.000020) =94dB SPL
Pa与ubar的换算关系为: 1Pa=10ubar
所以： 1mv/ubar=10mv／pa
2. 计算方法
ECM灵敏度参数一般用灵敏度级表示，单位为分贝（dB).
公式为：Lm=20log(M/Mr)
Lm:为灵敏度级
M:为灵敏度，为灵敏度的绝对值
Mr:参考灵敏度(0db=1V/Pa)
例：M=10mV/Pa
则Lm=20log((10mV/Pa)/(1V/Pa))=20x(-2)=-40(dB)
六、频率响应（FrequencyResponse)
频率响应是指传声器正常工作的频带宽度。
1. ECM频宽：
全指向产品——20~20KHZ
单指向产品——100~10KHZ
2.语音频宽：
300~3，400HZ
200~5，000HZ
七、指向性（Directivity)
指向性特性又称方向性，是表征传声器对不同入射方向的声信号检测的灵敏度。
八、等效噪声级（内部噪声）
无外声场时，仅由传声器固有噪声引起的输出电压，可以看作能产生相同有效值输出电压的外部声压级。
九、消耗电流
一般要求为≤0.5mA(500uA)
内控要求为≤0.3mA(350uA)
十、实际使用中应注意的几个问题
1.生产线要有良好的防静电措施；电烙铁要有良好接地，最好用专用地线。
2. 焊接时温度不能过高、过低，一般为：400±20℃；焊接时间不可过长，一般在3秒钟之内；尽可能使用散热板焊接；最好使用恒温电烙铁，三芯线，一芯专用地线
3.贮存时应注意防潮和防有机化学溶剂/气体伤害；一般相对湿度最好不要大于 85%。存储温度-20～+70℃。
4.安装时应注意以下几点：
1)根据不同的设计要求选择不同的板面形式和连接方式。
2)根据不同的安装方式选择不同的咪套
3)安装时要装到位
4)设计时应注意的几个问题
a)尽量不要形成谐振腔
b)进声孔的直径大小影响频响
c)喇叭/受话器与传声器相距不能太近
d)强电磁波会干扰ECM正常工作
驻极体式MIC电路设计
音频电路中经常用到驻极体式MIC作为拾音器，电路非常简单，但是也时常会出现问题。
上图就是驻极体式麦克风实物图片
驻极体麦克风原理
如上图为歌尔声学的B4013AM443，ECM驻极体电容传声器为将声音转换为电信号的单元，转换后的电信号幅度非常小，经过FET放大之后从正极输出可使用的声音信号。
驻极体麦克风单端式电路设计
如上图，麦克风的偏置电压2.0V经过一个串联电阻2.2K接到麦克风的正极，负极直接接GND。
这个电路也在各种原理图中被看见，这里主要说明的是2.2K电阻是什么作用呢？这个电阻给mic里面的FET提供一个直流偏置电压，让FET工作在饱和区，完成放大的功能。
查看该麦克风的参数如下表：
可知，MIC消耗的最大电流为500uA，偏置电压为2V，为了能是FET的输出有最大的动态范围，那么Tem1处的电压最好是偏置电压的一半，即1V，根据电流为500uA，那么RL=2V/500uA=2K。所以这个电阻最好是2K左右，选取2.2K也差不多吧。
驻极体麦克风差分式电路设计
如上图，差分的方式，因为MIC+，MIC-的信号是幅度相同，相位相反的信号，所以，R1和R2必须相等，同上面所说的，考虑到静态工作点的问题，电流还是500uA，因此R1+R2=2K，所以R1=R2=1K。
有些电路中会看到R1和R2都是2K左右吧，并没有降低，原因是因为一般MIC的输出信号也只有200-300mV，动态范围要求不是很高，所以用2K影响也不大。
值得一提的是，偏置电阻大一些，增益会大些，即MIC输出的音频的幅度也会大一些。这是由FET放大电路决定。
MIC电路的噪声问题
可能碰到最多的问题就是MIC电路有噪声，比如收到wifi干扰等问题，会有滋滋的声音。
噪声问题可以考虑以下几个方式处理：
使用差分电路的连接方式，去除共模干扰在MIC上面并联焊接10pF-100PF的滤波电容如果是接线端子引入的，接线端子可用弄成双绞线的形式串联如磁珠滤波MIC安装需要到位，并且不能形成谐振腔体