虽然声学是一门古老的科学,至少已有几千年的历史,但是电声学还是其中一个较年轻的学科。因为自电子管发明以后才开拓了对声音信号进行加工和处理的手段,尽管如此,电声学的发展却是极为迅速的。电声学是研究声电相互转换的原理和技术以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用的科学。它所涉及的频率范围很广泛,从极低频的次声一直延伸到几吉(10)赫的特超声。通常所指的电声,都属于可听声范围。
在电声器件中,电学部分、力学部分和声学部分是共存的。对于电学部分,我们早已习惯用电学线路的方式加以描绘。由于电学线路中许多规律已归纳成有关定理和规律,一般在求解电学中的问题时就不必从原始的微积分方程做起,从而使工程计算大大简化。
那么,在力学和声学问题中是否也有类似的情况呢?既然传声器和扬声器中的电学部分可以用电学线路来表示,那么它们的力学和声学部分是否也可以用电学线路来表示,那么它们的力学和声学部分是否也可以用什么线路来描绘呢?
是肯定的。
用类似电学线路的方式来描绘的力学系统称为力学类比线路或力学线路,于是在电学线路中的那些定律、定理也就适用于力学线路了,这种分析力学问题的方法称为“力-电类比”或“机-电类比”。同样道理,亦有“声学类比路线”或“声学线路”和“声-电类比”。
于是,一个扬声器或一个传声器,可用一个完整的“力-声-电线路”图来表示,咪头,他们和电系统的连接关系也就能描绘在一张线路图上,这个电声器件的分析带来了极大的方便。研究这种分析方法的学问就叫电声学。
MIC在手机中的抗干扰问题
当手机处于发射状态下 , 整个手机是处于手机发射的强电磁场内 , 因此除 了手机本身的防电磁干扰之外 , 对于 MIC 也提出了抗电磁干扰的问题 . 通常措施 :
1) 使用金属铝外壳起屏蔽作用 .
2) PCB 设计尽量加大接地面积 , 如同心圆式 MIC, 或 P 型 MIC.
3) 音孔由一个大孔改为多个小孔 ,
4) 选用抗干扰性能好的器件 , 如 FET
5) 减少外壳与 PCB 的封边电阻 , 提高抗干扰能力 .
设计上
1) 采用在 S-D 之间并接电容的办法 , 根据频率的不同并接不同的电容 . 通 常对手机使用 10P,33P 两个电容 .
2) 必要时可以在 S-D 之间并一个小的电容 , 提高抗干扰能力 .
3) 有时也可以利用 RC 滤波器设计 .
5 MIC 在手机上的使用条件应与 MIC 的灵敏度测试条件相一致 ,焊线咪头, 其中包 括工作电压 ,降噪咪头, 负载电阻 . 另外在以下情况下还要对 MIC 的工作电流进 行限定 , 例如有的手机给 MIC 的供电电压比较低 ,(1V),而负载电阻又 比较大 (2.2K),这是因为
V S =VSD +ID *RL I D = (VS - VSD )/ RL
为了保证 MIC 中的 FET 工作在线性工作区 , 不进入饱和区 , 应使 V SD
≥ 0.7V 因此 I D =(1V-0.7V )/2.2K=0.136mA 因此在这种情况下 , 选用的 FET 的电流不能大于 150μA
6 手 机 的 音 频 FTA 五 项 测 试 (Sending Frequency Respe. Sending Distortion SLR Receiving Frequency Respe RLR) 其中有三项与 MIC 有关
SLR 与 MIC 的灵敏度有关 ,插针咪头, 音频放大器有关 , 手机调制特性有关 Sending Frequency Respe 与 MIC 的频响有关 , 手机的滤波器有关 关 , 加重特性有关 A/D转换器有关
Sending Distortion 与 MIC 的噪音有关 , 放大器的噪声有关 , 调制噪声 有关 ,A/D转换器有关
助听器麦克风的频率响应怎么理解驻极体麦克风的频率响应本质上是平坦的,但也会因设计和一些意外从平坦的响应中出现一些改变。助听器中使用的驻极体麦克风有意的引入了低频削减。低频削减使助听器对常常围绕我们的低频声音的强度敏感度变小。这些对于听力正常的人也许是不易察觉的,但是如果麦克风不能削减这些声音,就会导致助听器过载。
完成低频削减很简单:振动膜的前后之间很小的通路允许低频声音几乎同时进入振动膜两侧,从而减弱了振动膜移动时它们的影响。该通路开的越大削减的越多,出现削减的频率范围越大。通路也使振动膜前后之间的静压力达到平衡,类似耳朵的咽鼓管功能。传统的助听器常使用低频削减量不同的麦克风来帮助获得理想的增益-频率响应。
平坦型响应的第二种变化是由麦克风内部的声学共振的结果。共振出现在入口区的空气(声扭)和临近振动膜前方的空气量(声顺,或弹性)之间。振动膜自身的机械依从性也参与了共振,叫做赫尔姆兹共振(Helmholtz resonance.)在赫尔姆兹共振共振频率处,声管中的空子和与它相连的一部分体积自由振动,就象一个弹性介质在它的共振频率处很容易发振动。这种共振在增益-频率响应中产生一个峰,有代表性的就是以4kHz或5kHz为中心高出5dB。当频率增加时,上述的共振频率由于共振使麦克风的灵敏度降低。一些新近的麦克风是圆柱形的并有很宽的入口,这样导致共振频率移到更高的频率,可使麦克风在助听器带宽内拥有完全平坦的响应曲线。
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