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钽电容在音响和麦克风领域的应用
2018年05月12日 16:34 电子产业网

  随着钽电容随着钽电容在市场的应用越来越多,型号和它的供货量的增加,价格的下跌,现在很多行业都在用钽电容代替铝电解电容。当然钽电容也有自身的缺陷,它也受到耐压不够高,大大限制了钽电容的用途区域。就拿音响电路来说吧,音响电路中通常包括滤波、耦合、旁路、分频等电容,如何在电路中更有效地选择使用电容器对音响音质的改善具有较大的影响。音响电路中的耦合电容绝大一部分就是用的钽电容。

  钽电容的原理是这样的:钽极易在空气中氧化,人们利用它的氧化膜作为中介质,由于钽极易氧化,故钽电容有自动“愈合伤口”的修复作用,故耐用,可靠性高。由于氧化膜很薄,故钽电容两极板间距离很近,几无感抗,非常灵敏,故充放电速度快。这些特性决定了钽电容适用于高频、小电流、需要快速反应的电路,故钽电容也在**、卫星等需要快速响应和高可靠性的电路中有广泛应用。钽电容由于非常灵敏,充放电快速,故也常用于音响的音频电路,主要是高音频电路,由于减少了对高音频弱小电流的损耗,故相对提升了高音,提升了音质。

  电容式麦克风有两块金属极板,其中一块表面涂有驻极体薄膜(多数为聚全氟乙丙烯)并将其接地,另一极板接在场效应晶体管的栅极上,栅极与源极之间接有一个二极管,如图2-4所示。当驻极体膜片本身带有电荷,表面电荷地电量为Q,板极间地电容量为C,则在极头上产生地电压U=Q/C,当受到振动或受到气流地摩擦时,由于振动使两极板间的距离改变,即电容C改变,而电量Q不变,就会引起电压的变化,电压变化的大小,反映了外界声压的强弱,这种电压变化频率反映了外界声音的频率,这就是驻极体传声器地工作原理。

  优点:

  能将声音直接转换成电能讯号的

  电容式麦克风是利用导体间的电容充放电原理,以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压,以改变导体间的静电压直接转换成电能讯号,经由电子电路耦合获得实用的输出阻抗及灵敏度设计而成。

  能展现原音重现的特性

  音响专家以追求『原音重现』为音响的高境界!从麦克风的基本设计原理分析,不难发现电容式麦克风不仅靠精密的机构**技术,而且结合复杂的电子电路,能直接将声音转换成电能讯号,先天上就具有极优越的特性,所以成为追求『原音重现』者的佳选择。

  具有极为宽广的频率响应

  振动膜是麦克风感应声音及转换为电能讯号的主要组件。振动膜的材质及机构设计,是决定麦克风音质的各项特性。由于电容式麦克风的振动膜可以采用极轻薄的材料制成,而且感应的音压,直接转换成音频讯号,所以频率响应低音可以延伸到10Hz以下的超低频,高音可以轻易的达到数十KHz的超音波,展现非常宽广的频率响应特性!

  具有超高灵敏度

  在振动膜上面因为没有音圈的负载,可以采用极为轻薄的设计,所以不但频率响应极为优越,而且具有的灵敏度,可以感应极微弱的声波,输出清晰、细腻及精准的原音!

  快速的瞬时响应特性

  振动膜除了决定麦克风的频率响应及灵敏度的特性外,对声波反应快慢的能力,即所谓「瞬时响应」特性,是影响麦克风音色的一个重要因素。麦克风瞬时响应特性的快慢,决定于整个振动膜的轻重,振动膜越轻,反应速度就越快。电容式音头极为轻薄的振动膜,具有极快速的瞬时响应特性,能展现清晰、明亮而有劲的音色及精准的音像。尤其中、低音完全没有音染及『箱音』,高音细腻而清脆,是电容式显著的音色特点。由下面的附图可明显看出电容式音头的瞬时响应特性远优于动圈式。

  具有超低触摸杂音的特性

  使用手握式麦克风时因与手掌接触产生的触摸杂音,让原音混杂了额外的噪音,对音质影响至巨,尤其对具有前置放大电路的无线麦克风更严重,所以触摸杂音成为评断麦克风优劣的重要项目。从物理现象探讨,鹅毛与铜板同样掉到地板上,鹅毛几乎听不到掉落的声音,而铜板就很大声,显示较轻的材料比较重的撞击声小。同理,电容式麦克风的振动膜比较轻,先天上就具有『超低触摸杂音』的特点。

  具有耐摔与耐冲击的特性

  使用麦克风难免因不慎掉落碰撞导致故障或异常。由于电容式音头是由较轻的塑料零件及坚固的轻金属外壳构成,掉落地面的撞击力较小,损坏的故障率较低

  体积小、重量轻

  电容式麦克风因采用超薄的振动膜,具有体积小、重量轻、灵敏度高及频率响应优越的特点,所以能设计成超小型麦克风(俗称小蜜蜂及小蚂蚁)广泛的应用

  适合装配在无线麦克风上

  电容式麦克风具有上述的特点,成为音响工程专家及演唱高手的爱,而无线麦克风在舞台演唱或在家里唱卡拉OK,已经成为当今世界的趋势,无线麦克风因本身可以提供电容式音头所需的偏压,而拥有电容式麦克风的全部优点,成为数字音响时代,专业音响行家梦寐以求的佳麦克风。

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