CN201345732Y - 电容式驻极体传声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容式驻极体传声器，包括起声电转换作用的平行板电容器M、与所述平行板电容器M电连接并贴装在印刷电路板上的电信号处理芯片，所述的电信号处理芯片为模数转换芯片，所述模数转换芯片的输入端与所述的平行板电容器M的一端电连接，所述的平行板电容器的另一端与所述模数转换芯片的接地端电连接。该电容式驻极体传声器能输出数字信号且使用范围广、灵敏度高、还原度好、失真度低、不受电压波动影响。

Description

电容式驻极体传声器

技术领域

本实用新型涉及一种广泛用于手机、蓝牙通讯产品、笔记本电脑和导航设备等电子产品的电子器件，具体讲是一种电容式驻极体传声器。

背景技术

目前，广泛用于手机、蓝牙通讯产品、笔记本电脑和导航设备等的传声器均为现有技术的输出模拟信号的电容式驻极体传声器，该传声器的声电转换部分的输出阻抗很高，不能实现电压到电流的转换，必须连接(内置)一个结型场效应管(JFET)来实现电压到电流的转换以驱动后级电路的正常工作，但是这种连接场效应管以提供驱动电流的传声器存在以下缺点：

1、随着数字化技术的发展，手机、蓝牙通讯产品、笔记本电脑和导航设备等均将以前所使用的模拟技术转化为数字技术，但是广泛用于上述产品的现有技术的电容式驻极体传声器由于输出的是模拟信号，致使该传声器无法直接用于基于数字技术的手机、蓝牙通讯产品等，因此导致现有技术的传声器无法方便地应用在基于数字技术的手机、蓝牙通讯产品等电子产品上，使模拟传声器的使用范围较小。

2、由于结型的场效应管的增益接近于1，导致了现有技术传声器的灵敏度较低；由于结型的场效应管具有很高的总谐波失真THD(1％-10％)，会造成现有技术传声器的对声音的还原度不好；由于结型的场效应管的结电容的电容值较大，导致现有技术传声器的频率响应的幅度较小，失真度较高；由于现有技术传声器的热噪声(白噪声)极大，造成信噪比(SNR)较小，使其无法用于信噪比(如助听器领域)要求较大的场合；场效应管内部没有电源调整功能，导致其输出信号受电压波动的影响。

另外，由于手机和无线通讯产品存在固有频率的无线发射电磁信号会串入到传声器内部的JFET输入端，从而使该产品产生音频范围内的噪声，比如蜂鸣声、吱吱声等噪音。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能输出数字信号且使用范围广、灵敏度高、还原度好、失真度低、不受电压波动影响的电容式驻极体传声器。

本实用新型的技术方案是，提供一种电容式驻极体传声器，包括起声电转换作用的平行板电容器M、与所述平行板电容器M电连接并贴装在印刷电路板上的电信号处理芯片，其特征在于：所述的电信号处理芯片为模数转换芯片，所述模数转换芯片的输入端与所述的平行板电容器M的一端电连接，所述的平行板电容器的另一端与所述模数转换芯片的接地端电连接。

采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、由于本实用新型电容式驻极体传声器用模数转换芯片代替现有技术使用结型场效应管，可直接输出数字信号，方便了本实用新型电容式驻极体传声器在手机、蓝牙通讯产品等基于数字技术的电子产品上的应用，使其的使用范围不受影响。

2、由于本实用新型采用的模数转换芯片，直接将声电转换产生的信号转为数字信号，有效地解决了现有技术采用结型场效应管所产生的问题，如较低的增益和较高的谐波失真。从而使本实用新型具有较高的灵敏度、还原度好、失真度低，可使用在较高信噪比的场合，本实用新型的电源调制模块(VREG)使电源供电更稳定，降低了传声器因电源波动而产生的干扰和变化。

作为改进，本实用新型电容式驻极体传声器还具有L/R左右声道选择电路，从而提高本传声器的音效。

作为进一步改进，本实用新型的电容式驻极体传声器的正、负极之间还并联了一个电容，该电容可进一步提高电源的纹波抑制比，从而提高电源的稳定性，进一步降低了传声器因电源波动而产生的干扰。

附图说明

图1是本实用新型电容式驻极体传声器的电路原理示意图。

图2是本实用新型电容式驻极体传声器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种电容式驻极体传声器，包括起声电转换作用的平行板电容器M、与所述平行板电容器M电连接并贴装在印刷电路板上的电信号处理芯片，所述的电信号处理芯片为模数转换芯片，所述模数转换芯片的输入端与所述的平行板电容器M的一端电连接，所述的平行板电容器的另一端与所述模数转换芯片的接地端电连接。该芯片是∑-Δ调制型(如ADAU1302)。

所述的模数转换芯片包括为模数转换芯片提供稳定电压的电源调整模块(VREG)、信号放大器和∑Δ调制器，所述的信号放大器、∑Δ调制器的工作电源输入端均与电源调制模块电连接，即电源调整模块、信号放大器和∑Δ调制器的电源负极输入共用一个接地端(GND)，其正极输入电源调制模块，再由电源调制模块供给信号放大器和∑Δ调制器的正极输入端；所述的信号放大器与所述的∑Δ调制器的信号连接，所述的∑Δ调制器还需输入1-4MHz的外部时钟信号；所述模数转换芯片的输入端与所述的平行板电容器M的一端电连接，所述的平行板电容器的另一端与所述模数转换芯片的接地端电连接是指：所述的平行板电容器M的一端与所述的放大器输入端连接，所述的平行板电容器的另一端与所述的电源调制模块、信号放大器和∑Δ调制器的公共接地端电连接。

所述的模数转换芯片还包括L/R左右声道选择电路，所述L/R左右声道选择电路的工作电源正极输入端均与电源调制模块电连接，其负极输入端与电源调整模块、信号放大器和∑Δ调制器的电源负极输入共用一个接地端(GND)，所述L/R左右声道选择电路的输入端与所述的∑Δ调制器的输出端通过信号连接。该电路也是一种信号的选择输出电路，可选择高电平输出或低电平输出。

所述的电容式驻极体传声器的正、负电极之间并联一个电容C1，即供电端之间设有一并联电容C1。

本实用新型电容式驻极体传声器的外部接线端子有四个，即正极电源端子、负极电源端子、外部时钟信号输入端子和数字信号的输出端子。

如图2所示，本实用新型电容式驻极体传声器的具体实施例的整体结构为：振动膜片支撑环2和振动膜片3构成的振动组件设于金属外壳1内，振动膜片3用胶水固化在支撑环2上，振动膜片3上面紧贴绝缘垫圈4，绝缘垫片4上面紧贴背极板5。振动膜片支撑环2、振动膜片3、绝缘垫圈4和背极板5组成声电转换作用的平行板电容器M。背极板5紧配在绝缘塑环6内，背极板5上面紧贴极环7，极环7的外圆与绝缘塑环6的内圆之间留有5丝内的间隙，极环7的外上面紧贴印刷电路板PCB，印刷电路板PCB内表面贴装有模数转换芯片和电容C1。

本实用新型的数字化立体声传声器的工作原理如下：

经过电晕极化驻极的背极板与振动膜片在垫圈的间隔下形成平行板电容器，声波通过外壳的通音孔传到振动膜片引起振动膜片的受迫振动，改变了振动膜片与背极板之间的距离，这样也就改变了平行板电容器的电容量，因为背极板上驻存的电荷是不变的，所以就在平行板电容器的两端产生与声波相对应的变化的电压，实现了声音信号到电信号的转换。电信通过电极连接环接入到模数转换芯片上，模数转换芯片先将输入电信号进行预放大处理，然后送往1Bit多阶Delta-Sigma(∑Δ)调制器，该∑Δ调制器需输入1～4MHz的外部时钟信号，然后输出脉冲密度与输入信号幅度成比的数字脉冲信号(PDM)。L/R左右声道选择接线端接地(低电平)时为一声道，L/R左右声道选择接线端接高电平为另一声道，L/R声道输出PDM信号的不同之处在于外部时钟高电平时输出PDM还是在外部时钟低电平时输出PDM。

Claims (4)

1、一种电容式驻极体传声器，包括起声电转换作用的平行板电容器M、与所述平行板电容器M电连接并贴装在印刷电路板上的电信号处理芯片，其特征在于：所述的电信号处理芯片为模数转换芯片，所述模数转换芯片的输入端与所述的平行板电容器M的一端电连接，所述的平行板电容器的另一端与所述模数转换芯片的接地端电连接。

2、根据权利要求1所述的电容式驻极体传声器，其特征在于：所述的模数转换芯片包括为模数转换芯片提供稳定电压的电源调整模块、信号放大器和∑Δ调制器，所述的信号放大器、∑Δ调制器的工作电源输入端均与电源调制模块电连接；所述的信号放大器与所述的∑Δ调制器的信号连接；所述模数转换芯片的输入端与所述的平行板电容器M的一端电连接，所述的平行板电容器的另一端与所述模数转换芯片的接地端电连接是指：所述的平行板电容器M的一端与所述的放大器输入端连接，所述的平行板电容器的另一端与所述的电源调制模块、信号放大器和∑Δ调制器的公共接地端电连接。

3、根据权利要求2所述的电容式驻极体传声器，其特征在于：所述的模数转换芯片还包括L/R左右声道选择电路，所述的L/R左右声道选择电路与所述的∑Δ调制器信号连接。

4、根据权利要求1所述的电容式驻极体传声器，其特征在于：所述的电容式驻极体传声器的正、负电极之间并联一个电容C1。

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