自制9014麥克風(fēng)電路圖（駐極體話筒/高靈敏度麥克風(fēng)） - 全文

自制9014麥克風(fēng)電路圖設(shè)計(jì)一

駐極體話筒工作原理：當(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動(dòng)時(shí)，就會(huì)引起與金屬極板間距離的變化，也就是駐極體振動(dòng)膜片與金屬極板之間的電容隨著聲波變化，進(jìn)而引起電容兩端固有的電場發(fā)生變化（U＝Q/C），從而產(chǎn)生隨聲波變化而變化的交變電壓。由于駐極體膜片與金屬極板之間所形成的“電容”容量比較?。ㄒ话銥閹资ǚǎ?，因而它的輸出阻抗值（XC=1/2πfC）很高，約在幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與一般音頻放大器的輸入端相匹配的，所以在話筒內(nèi)接入了一只結(jié)型場效應(yīng)晶體三極管來進(jìn)行阻抗變換。通過輸入阻抗非常高的場效應(yīng)管將“電容”兩端的電壓取出來，并同時(shí)進(jìn)行放大，就得到了和聲波相對(duì)應(yīng)的輸出電壓信號(hào)。駐極體話筒內(nèi)部的場效應(yīng)管為低噪聲專用管，它的柵極G和源極S之間復(fù)合有二極管VD，參見圖1（b）所示，主要起“抗阻塞”作用。由于場效應(yīng)管必須工作在合適的外加直流電壓下，所以駐極體話筒屬于有源器件，即在使用時(shí)必須給駐極體話筒加上合適的直流偏置電壓，才能保證它正常工作，這是有別于一般普通動(dòng)圈式、壓電陶瓷式話筒之處。

外形和種類：常用駐極體話筒的外形分機(jī)裝型（即內(nèi)置式）和外置型兩種。機(jī)裝型駐極體話筒適合于在各種電子設(shè)備內(nèi)部安裝使用。常見的機(jī)裝型駐極體話筒形狀多為圓柱形，其直徑有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm多種規(guī)格；引腳電極數(shù)分兩端式和三端式兩種，引腳形式有可直接在電路板上插焊的直插式、帶軟屏蔽電線的引線式和不帶引線的焊腳式3種。如按體積大小分類，有普通型和微型兩種。

工作電壓：Uds1.5~12V，常用的有1.5V，3V，4.5V三種

工作電流：Ids0.1~1mA之間

輸出阻抗：一般小于2K（歐姆）

靈敏度：單位：伏/帕，國產(chǎn)的分為4檔，紅點(diǎn)（靈敏度最高）黃點(diǎn)，藍(lán)點(diǎn)，白點(diǎn)（靈敏度最低）

頻率響應(yīng)：一般較為平坦

指向性：全向

等效噪聲級(jí)：小于35分貝

極性判別：

關(guān)于駐極體電容式話筒的檢測(cè)方法是：首先檢查引腳有無斷線情況，然后檢測(cè)駐極體電容式話筒。駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價(jià)格低廉，應(yīng)用非常廣泛。駐極體話筒的內(nèi)部由聲電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和場效應(yīng)管兩部分組成。它的電路的接法有兩種：源極輸出和漏極輸出。源極輸出有三根引出線，漏極D接電源正極，源極S經(jīng)電阻接地，再經(jīng)一電容作信號(hào)輸出；漏極輸出有兩根引出線，漏極D經(jīng)一電阻接至電源正極，再經(jīng)一電容作信號(hào)輸出，源極S直接接地。所以，在使用駐極體話筒之前首先要對(duì)其進(jìn)行極性的判別。

在場效應(yīng)管的柵極與源極之間接有一只二極管，因而可利用二極管的正反向電阻特性來判別駐極體話筒的漏極D和源極S。將萬用表撥至R×1kΩ檔，黑表筆接任一極，紅表筆接另一極。再對(duì)調(diào)兩表筆，比較兩次測(cè)量結(jié)果，阻值較小時(shí)，黑表筆接的是源極，紅表筆接的是漏極。

駐極體話筒檢測(cè)極性判別：將萬用表撥至“R×100”或“R×1k”電阻擋，黑表筆接任意一極，紅表筆接另外一極，讀出電阻值數(shù)；對(duì)調(diào)兩表筆后，再次讀出電阻值數(shù)，并比較兩次測(cè)量結(jié)果，阻值較小的一次中，黑表筆所接應(yīng)為源極S，紅表筆所接應(yīng)為漏極D。同時(shí)阻值一大一小，也說明駐極體話筒質(zhì)量是好的。若測(cè)得兩次電阻值均為∞、或等于0Ω、或電阻值接近，則說明話筒已損壞或質(zhì)量不好。

靈敏度的判斷：

將萬用表撥至“R×100”或“R×1k”電阻擋，按照?qǐng)D（a）所示，黑表筆（萬用表內(nèi)部接電池）接被測(cè)兩端式駐極體話筒的漏極D，紅表筆接接地端（或紅表筆接源極S，黑表筆接接地端），此時(shí)萬用表指針指示在某一刻度上，再用嘴對(duì)著話筒的入聲孔吹氣，萬用表指針應(yīng)有較大擺動(dòng)。指針擺動(dòng)范圍越大，說明被測(cè)話筒的靈敏度越高。如果沒有反應(yīng)或反應(yīng)不明顯，則說明被測(cè)話筒已經(jīng)損壞或性能下降。對(duì)于三端式駐極體話筒，按照?qǐng)D（b）所示，黑表筆仍接被測(cè)話筒的漏極D，紅表筆同時(shí)接通源極S和接地端（金屬外殼），然后按相同方法吹氣檢測(cè)即可。

將萬用表撥至R×100檔，兩表筆分別接話筒兩電極（注意不能錯(cuò)接到話筒的接地極），待萬用表顯示一定讀數(shù)后，用嘴對(duì)準(zhǔn)話筒輕輕吹氣（吹氣速度慢而均勻），邊吹氣邊觀察表針的擺動(dòng)幅度。吹氣瞬間表針擺動(dòng)幅度越大，話筒靈敏度就越高，送話錄音效果就越好。若擺動(dòng)幅度不大（微動(dòng)）或根本不擺動(dòng)，說明此話筒性能差，不宜應(yīng)用。對(duì)于三根引腳駐極體電容式話筒檢測(cè)方法同上，只是黑表棒接輸出引腳2腳，紅表棒接引腳3腳。

自制9014麥克風(fēng)電路圖設(shè)計(jì)二

自制電腦用高靈敏度麥克風(fēng)

電腦用麥克風(fēng)，通常由駐極體電容話筒組成。立體聲插座輸入，主要是為多聲道輸出提供接口，一般話筒不需要立體聲雙路輸入，所以在輸入插頭處將左右兩聲道合為一路，即單聲道的話筒把信號(hào)分成兩路輸入到機(jī)內(nèi)的左右聲道。

機(jī)箱的話筒輸入插座上提供話筒的供電電源。（駐極體話筒內(nèi)含一個(gè)場效應(yīng)管組成的阻抗匹配器，所以需要電源）所以，不需要另裝電池供電，從這一點(diǎn)講，電腦用麥克風(fēng)比擴(kuò)大機(jī)上用的麥克風(fēng)更簡單。見下圖

可見要DIY一支電腦用話筒是十分簡單的。材料：3.5MM立體聲插頭一支（0.5元），駐極體電容咪頭一支（0.5元），單芯屏蔽線2米左右（1元），找一個(gè)合適的外殼裝起來就成了，成本2元錢。

駐極體電容話筒的優(yōu)點(diǎn)是頻響寬、音質(zhì)好、靈敏度高、無方向性，用于語音通話是再好不過了。一般手機(jī)、會(huì)議用麥克風(fēng)等都是這類話筒。

電腦內(nèi)部還可以通過設(shè)置（高級(jí)先項(xiàng)）將麥克風(fēng)的靈敏度提高20db，（10倍電壓增益）但隨之帶來底噪聲大增。猜測(cè)其原因，可能是通過改變麥克風(fēng)前置放大器的負(fù)反饋量來改變?cè)鲆娴?，?fù)反饋量越小，增益越大，靈敏度就越高，同時(shí)使機(jī)內(nèi)的電磁干擾竄入話筒放大級(jí)，引起各川噪聲大增。（電腦內(nèi)的電磁輻射干擾十分強(qiáng)）所以，我們?cè)谑褂名溈孙L(fēng)時(shí)，如果能夠不使用麥克風(fēng)的“加強(qiáng)”功能，就盡量不用。

當(dāng)夜深人靜的時(shí)候，你還在使用QQ語聊，那么我們總是希望麥克風(fēng)的靈敏度高些為好，我們可以輕聲地說話，也可以讓對(duì)方聽清。雖然電腦內(nèi)有麥克風(fēng)加強(qiáng)，但使用中發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)了加強(qiáng)后，噪聲還是比較大的。不使用麥克風(fēng)加強(qiáng)，怎么樣使麥克風(fēng)的靈敏度增大呢？我們可以在機(jī)外麥克風(fēng)內(nèi)加上一級(jí)前級(jí)放大，采用低噪聲三極管，金屬外殼，可以使噪聲大大降低。有一定動(dòng)手能力的朋友完全可以自己動(dòng)手來制作一個(gè)“高靈敏度低噪聲麥克風(fēng)”的。下面，介紹自制的方法。

電路原理見圖。巧妙利用機(jī)內(nèi)話筒插口上的電源，不另設(shè)電池給放大電路供電。采用一級(jí)共射放大，電壓負(fù)反饋，穩(wěn)定工作點(diǎn)，所以，不用調(diào)試一裝即成。R1C1主要是為了提高S9014的發(fā)射極電壓，而使基極電壓高一些，以適應(yīng)駐極體電容話筒頭的工作電壓。（至少要有0.8V到1.5V左右的電壓，才能正常工作。）也可以用一支1N4148二極管代替。（利用其正向穩(wěn)壓特性）電路更簡單。本級(jí)工作電流約為0.1MA左右。R2（15K）的作用，一是提供咪頭合適的工作電壓，又是咪頭輸出的負(fù)載電阻，同時(shí)又是S9014的電壓負(fù)反饋偏置電阻。這樣一個(gè)簡單的電路，可提供約5到10倍的電壓放大，完全可以代替機(jī)內(nèi)的“加強(qiáng)”功能。

【注：15K的電阻可能要根據(jù)咪頭的情況作調(diào)整。發(fā)射極的RC電路可以用一只二極管代替，體積更小，9014的三個(gè)電極，大多應(yīng)該是有字面向自己，腳向下，從左到右分別為e-b-c。有朋友問，手機(jī)上用的咪頭可以不可以用？一般原理是一樣的，但靈敏度不一樣，需要調(diào)節(jié)那個(gè)15K的電阻值，使靈敏度最高。】

進(jìn)一步的改進(jìn)，可以適合動(dòng)圈式話筒在電腦上用來K歌。動(dòng)圈式話筒靈敏度低，但動(dòng)態(tài)范圍大，方向性呈心形，有較強(qiáng)的指向性。您的電腦如果配置了獨(dú)立的聲卡，（如：創(chuàng)新的Audigy4之類，有EAX控制臺(tái)的）利用聲卡的數(shù)碼混響功能和家庭影院音響，就可以邀朋友在自己家中K歌了。其效果遠(yuǎn)比早期的數(shù)碼卡拉ＯＫ前級(jí)強(qiáng)。（如：天逸的AD580，是那時(shí)K歌機(jī)中的嬌嬌者）

動(dòng)圈話筒的輸出電平低（約幾毫伏），駐極體電容咪的輸出電平高（約幾十毫伏），至少相差幾十倍，所以，還得給話筒增加一級(jí)前置放大。共射放大器的輸入阻抗約為幾百歐，可以與動(dòng)圈咪頭匹配。但再加一級(jí)共射放大后，輸入輸出的相位差為360度，無法利用機(jī)內(nèi)電源為第一級(jí)基極提供偏流了，（否則形成正反饋而自激了），所以，這里我們采用第一級(jí)共基第二級(jí)共射的電路。一來可以與動(dòng)圈咪頭完成阻抗匹配，兩來共基電路的高輸出阻抗，可以使后級(jí)放大器的輸入阻抗更大些，實(shí)際證明，電路的放大效果是好的。電路見下路。

這里Rb用了51K到100K的電阻，比原來的十多K大了五倍以上，（動(dòng)圈咪不需要偏置電流來工作）只為后級(jí)提供基極偏置電流。電阻大了，減少了對(duì)信號(hào)的分流，相當(dāng)于提高了放大倍數(shù)。但由此也可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)電路不能再用于駐極體咪頭的放大了。若要二種咪頭同時(shí)使用，就要用波段開關(guān)來轉(zhuǎn)換電路參數(shù)及選擇輸入端口了。（只用二刀二位電路就可以了，其實(shí)也很簡單）