麦克风工作原理

(H-32 SH/SE无线手持麦克风)
麦克风,学名传声器,是一种能够将声音信号转换为电信号的能量转换器件,又称话筒或微音器。麦克风在通信领域有着悠久的历史,其发展与电话技术的完善密切相关。19世纪末,像贝尔(Alexander Graham Bell)等科学家致力于改进电话技术,这促使了麦克风的发展。在此期间,液体麦克风和碳粒麦克风等早期麦克风被发明,虽然它们效果一般,但勉强能够用于当时的电话通信。
随着20世纪的到来,麦克风的工作原理也从最初的电阻式转换逐渐演变为电感式、电容式等转换方式。这个时期涌现了许多新的麦克风技术,包括铝带麦克风、动圈麦克风以及如今广泛应用的电容麦克风和驻极体麦克风。
目前市场上销售的麦克风主要包括动圈式、电容式、驻极体和新兴的硅微传声器等。动圈传声器音质出众,但体积较大。而驻极体传声器则体积小巧、成本较低,因此在电话、手机等设备中得到广泛应用。此外,基于CMOS MEMS(Micro Electro Meganetic System,微机电系统)技术的硅麦克风体积更小,适用于性价比较高的应用。
然而,作为音频信号输入装置,麦克风一直受到噪声问题的困扰。噪声可以来自多个方面,包括电子噪声、FET噪声、板级噪声、振膜的自噪声以及外部电磁场和射频场等。这些噪声源可能会影响麦克风的性能和声音质量。
为了解决这些问题,近年来MEMS麦克风逐渐崭露头角。MEMS麦克风利用硅薄膜来检测声压,因此能够在芯片上集成模数转换器,实现数字输出,从而避免了传输噪音。相对于传统的ECM(Electret Condenser Microphone,驻极体电容麦克风)麦克风,MEMS麦克风具有诸多优势,如制造工艺的重复性和一致性好、高灵敏度、宽频响范围、低失真、低振动敏感度、抗干扰和低功耗等。
MEMS麦克风也易于数字化,从而简化了系统架构,这对于便携式应用非常有利。MEMS麦克风在手机、数码相机、MP3播放器、PDA、耳机和助听器等领域得到广泛应用。MEMS麦克风市场潜力巨大,预计将继续增长。知名的MEMS麦克风制造商Knowles Acoustics(楼氏声学)已经在全球MEMS麦克风市场占据了95%的份额。
最近,随着通信技术的不断发展,无线麦克风也开始崭露头角。无线麦克风通过无线技术与接收设备通信,为用户提供更大的自由度和便利性,尤其在演讲、表演和录音等领域得到广泛应用。
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