内藏式驻极体电容传声器-BuiIt-in Electret Condenser Microphone(以下简称ECM),作为电声换能器已广泛应用于盒式录音机、送话器、助听器、声控玩具等电子产品中。ECM使用得正确与否,将直接影响配套产品的性能指标。
ECM是由驻极体材料提供极化电压的电容传声器极头和专用场效应管两部分组成的,内电路如图1所示。因该电容传声器极头的输出阻抗呈容性,电容量一般为十几个pF。所以,在低频端(如20Hz)其容抗可高达数百兆欧以上。因此,它不能直接与音频放大器前置级相连接,必须连接阻抗变换器。专用场效应管就是起阻抗变换作用的,它是由一个普通场效应管和一只二极管复合而成的,其中二极管主要起“抗阻塞”作用。

ECM常见的接法有四种,见图2。一般来说,作为机内用的ECM,其场效应管的源极电阻R\(_{S}\)或漏极电阻RD均未接在传声器内,而是接在电路的输入端,输入电路设计得好坏将直接影响到传声器的灵敏度、动态范围和失真度。因此,R\(_{S}\)或RD的选择是一个值得注意的问题。当电源电压为6V时,源极输出接法,即图2中的(a)、(b)电路,R\(_{S}\)可取4.7kΩ。而漏极输出接法,即图2中的(c)、(d)电路,RD可取2.2kΩ。因为场效应管的饱和电流I\(_{DSS}\)离散性较大,一般在0.1~0.8mA之间,所以选用的RS或R\(_{D}\)值是一个比较折衷的阻值,并非每个ECM都能处于最佳偏压(即最佳工作点)。但是,这并不影响绝大多数机器的正常使用。作为盒式录音机或一般电子产品使用,能够满足要求。如果使用的电源电压较低,如1.5V,那么应该选用ECM工作电流IDS较小的产品,另外调整R\(_{S}\)或RD时,应使S、D之间的电压大于0.8V,使它能够正常工作。S、D之间的电压值、只需用电源电压值减去R\(_{S}\)或RD两端的压降值,即可求得。如果传声器需要在较强声信号下工作,那么调整R\(_{S}\)或RD时,应利用仪器,如示波器或失真度仪等,在强声信号作用下,边调整R\(_{S}\)或RD边观察失真情况,调到失真度最小时,即为R\(_{S}\)或RD的理想选取值。或者调此电阻使它的压降值约为1/2电源电压。以上主要从失真度方面介绍了R\(_{S}\)或RD的选取,其实R\(_{S}\)或RD不但与失真度有关,而且与传声器的灵敏度、输出阻抗也有一定的关系。当采用源极输出电路时,改变源极电阻R\(_{S}\),灵敏度变化不大,输出阻抗小于2kΩ。漏极输出电路,改变RD时,灵敏度变化较为明显,输出阻抗随R\(_{D}\)的增大而增大。因此,RD不宜取得太大,请予以注意。CNZ-15D CNZ-15E型驻极体传声器产品,出厂时的灵敏度是以电源电压为6V,R\(_{S}\)为4.7kΩ或RD为2.2kΩ时测得的,这二个电阻值基本上兼顾了灵敏度、失真度和输出阻抗等项指标,亦可作为用户的选用阻值。该传声器产品的主要性能指标如附表所示。


目前国内生产的驻极体传声器,根据灵敏度不同分有4档,分别以四种不同色点标记,见附表中灵敏度一栏。色点的选择也是一个使用中比较关键的问题。究竟选用哪种色点好呢?这要根据实际情况而定。以盒式录音机使用为例,一般较高档的录音机,其电路增益较高,对录音质量有比较高的要求,可选用灵敏度低一些的ECM(即红、黄色点),这样录制的节目,放音时,背景噪声较小,信噪比较高,听起来声音比较干净、清晰。而对一些普及机、小型机来说,为了降低成本,简化电路,它的电路增益一般都不太高,那么应选用灵敏度高一些的ECM(即蓝、白色点)。总之,色点的选用应根据不同的电路和不同的要求来确定,更不能以灵敏度的高低来判断传声器的好或坏。如果要求传声器动态范围大一些。就应该选用灵敏度低一些的产品,并且电源电压用得高一些。如6V或9V,使它在高声压级作用下,不致产生严重失真。为保证频响应使ECM的入声口向前暴露。CNZ-15D、CNZ-15E传声器产品的典型频响曲线如图(3)所示。

驻极体传声器的外形尺寸绝大部分为φ9.7×7左右,另外还有一种φ6×6的产品,如CNZ-18型,它的各项性能指标、使用方法及注意事项均与其他驻极体传声器相同,它具有体积微小,高频特性较好的特点,它主要为袖珍机型所选用。
CZN-15D型和 CZN-15E型驻极体传声器产品的 接线法见图4。目前国内市场上销售的驻极体话筒,无论是国内产品还是国外产品(主要来自日本),它们的外型尺寸,接线方式,使用方法基本相同,互换性好,但国内各生产厂家工艺水平不同,应优先选用生产历史长、质量好的产品。(金尧辰)
