CN202940961U - 一种拾取差分信号的驻极体传声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拾取差分信号的驻极体传声器，包括外壳，外壳的底部设有音孔，外壳的顶部设有电路板，所述音孔上方的外壳内设有极板，极板的上方设有第二绝缘垫片，第二绝缘垫片的上方设有振膜，振膜的上方设有第一绝缘垫片，第一绝缘垫片的上方设有背极板，所述背极板、振膜及极板分别与电路板电连接，背极板与振膜构成一个电容器，振膜与极板构成另一个电容器，振膜接地，背极板与运算放大器的反相输入端连接，极板与运算放大器的同相输入端连接，背极板、极板与振膜之间构成差分结构，由此构成一种具有差分结构的驻极体传声器，可有效放大差模信号，抑制共模信号，从而保证驻极体传声器有高信噪比、高灵敏度的效果。

Description

一种拾取差分信号的驻极体传声器

技术领域

本实用新型涉及一种传声器，适用于高信噪比、高灵敏度的驻极体传声器，具体的说，涉及一种拾取差分信号的驻极体传声器，属于传声器技术领域。

背景技术

驻极体传声器作为传声器的一种，其因体积小、频率宽、成本低等优点而广泛应用于电话机、对讲机、声控设备、手机、耳麦、监控设备、助听器、MP3、MP4、数码相机等电子产品上。

信噪比、灵敏度是传声器的重要技术指标，信噪比指的是传声器在输出时信号成分和噪声成分的比例，信噪比越高，传声器的质量越好，因为当拾音对象是很微弱的声音时，为了录音、扩音时能够听得清楚，提高放大量是在所难免的，此时高信噪比的传声器就能减少带入下一级的噪声，信噪比低，当小信号输入时噪音严重，在整个音域的声音明显变得浑浊不清，严重影响音质；灵敏度表示传声器的声电转换效率，从灵敏度可看出将传声器拾取的信号电平提升到线路电平所需要的放大量，灵敏度值也使录音师容易判断两个传声器输出电平的差异，在相同声压级的激励下，具有较高灵敏度的传声器比较低灵敏度的传声器产生的输出电压大。

目前，驻极体传声器的结构示意图如图1所示，外壳13的底部设有音孔20，音孔20的下方设有防尘网12，音孔20上方的外壳13内依次设有膜环18、振膜6、第一绝缘垫片4和壳体17，壳体17的腔体底部设有背极板3，背极板3位于第一绝缘垫片4的上方，背极板3的上方设有阻尼垫18，阻尼垫18的外周设有导电环16，导电环16设在背极板3与电路板1之间，所述导电环16用于将背极板3上的信号传递至电路板1，第一绝缘垫片4将振膜6与背极板3绝缘分隔，振膜6与背极板3构成一个电容器，所述传声器的能量转换结构由背极板3与振膜6构成，如图2所示，背极板3接场效应管15的栅极，振膜6为两面镀镍的金属膜，振膜6接场效应管15的源极，场效应管15的源极接电源负极，场效应管15的漏极接电源正极，背极板3与振膜6构成一个电容器，当传声器接收到声音时，振膜6发生振动，改变了振膜6与背极板3之间的距离，导致振膜6与背极板3之间的电容值发生改变，从而产生了电信号。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题，场效应管15在对有用信号放大的同时，也放大了系统中的干扰信号，其信噪比很难得到有效保证；振膜6改变的位移较小，难以满足对微弱信号的拾取，灵敏度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种拾取差分信号的驻极体传声器，克服了现有技术中信噪比和灵敏度低的缺陷，采用本实用新型的传声器后，具有信噪比和灵敏度高的优点。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种拾取差分信号的驻极体传声器，包括外壳，外壳的底部设有音孔，外壳的顶部设有电路板，其特征在于：所述音孔上方的外壳内设有极板，极板的上方设有第二绝缘垫片，第二绝缘垫片的上方设有振膜，振膜的上方设有第一绝缘垫片，第一绝缘垫片的上方设有背极板；

所述背极板、振膜及极板分别与电路板电连接。

一种优化方案，所述振膜与电路板之间设有陶瓷环；

所述陶瓷环的底部与振膜固定连接；

所述陶瓷环设在第一绝缘垫片和背极板的外侧。

另一种优化方案，所述背极板与电路板之间电连接有弹垫。

再一种优化方案，所述振膜与电路板之间电连接有第一导电组件；

所述极板与电路板之间电连接有第二导电组件。

进一步的优化方案，所述第一导电组件由连接的两个半圆环组成；

所述第一导电组件的下半圆环与振膜电连接；

所述第一导电组件的上半圆环与电路板电连接；

所述第一导电组件与外壳的接触面为绝缘层。

再进一步的优化方案，所述第二导电组件由连接的两个半圆环组成；

所述第二导电组件的下半圆环与极板电连接；

所述第二导电组件的上半圆环与电路板电连接；

所述第二导电组件与外壳的接触面为绝缘层。

更进一步的优化方案，所述极板的下方设有第三绝缘垫片。

一种优化方案，所述音孔与第三绝缘垫片之间设有防尘网。

另一种优化方案，所述电路板上设有放大电路；

所述放大电路包括运算放大器；

所述背极板与运算放大器的反相输入端连接；

所述极板与运算放大器的同相输入端连接；

所述振膜接运算放大器的接地端。

再一种优化方案，所述放大电路还包括场效应管；

所述运算放大器的输出端与场效应管的栅极连接；

所述场效应管的源极接地；

所述场效应管的漏极与运算放大器的电源端连接。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：背极板与振膜通过绝缘垫片分隔构成一个电容器，振膜与极板通过绝缘垫片分隔构成另一个电容器，振膜经第一导电组件接地，背极板经弹垫与运算放大器的反相输入端相连，极板经第二导电组件与运算放大器的同相输入端相连，背极板、极板与振膜之间构成差分结构，由此构成一种具有差分结构的驻极体传声器，可以有效放大差模信号，抑制共模信号，从而保证驻极体传声器有高信噪比、高灵敏度的效果。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

附图1是现有技术中传声器的结构示意图；

附图2是现有技术中传声器的工作原理图；

附图3是本实用新型实施例中传声器的结构示意图；

附图4是本实用新型实施例1中传声器的电气原理图；

附图5是本实用新型实施例2中传声器的电气原理图；

图中，

1-电路板，2-弹垫，3-背极板，4-第一绝缘垫片，5-陶瓷环，6-振膜，7-第一导电组件，8-第二导电组件，9-第二绝缘垫片，10-极板，11-第三绝缘垫片，12-防尘网，13-外壳，14-运算放大器,15-场效应管，16-导电环，17-壳体，18-阻尼垫，19-膜环，20-音孔。

具体实施方式

实施例1，如图3所示，一种拾取差分信号的驻极体传声器，包括筒状的外壳13，外壳13的底部设有音孔20，音孔20的上方设有防尘网12，防尘网12用于隔离外界的灰尘等杂物；

防尘网12的上方设有环状的第三绝缘垫片11，第三绝缘垫片11的上方设有极板10，第三绝缘垫片11用于支撑极板10并防止极板10与外壳13接触；

极板10的上方设有环状的第二绝缘垫片9，第二绝缘垫片9的上方设有振膜6，振膜6为两面镀镍的金属膜，第二绝缘垫片9用于将极板10与振膜6绝缘分隔并保证极板10与振膜6之间留有间隙，从而保证极板10与振膜6构成一个电容；

振膜6的上方设有陶瓷环5，陶瓷环5的上方设有电路板1，陶瓷环5的下端面与振膜6粘贴固定，陶瓷环5的腔体内依次设有环状的第一绝缘垫片4、背极板3、弹垫2，第一绝缘垫片4设置在背极板3与振膜6之间，将背极板3与振膜6绝缘分隔并保证背极板3与振膜6之间留有间隙，从而保证背极板3与振膜6构成一个电容，弹垫2为弹性部件，弹垫2的下端面与背极板3紧密接触，弹垫2的上端面与电路板1紧密接触，用于将背极板3的电信号传递至电路板1；

陶瓷环5的外侧面连接有导电组件，且导电组件与外壳13的接触面为绝缘层，所述导电组件包括独立的第一导电组件7和第二导电组件8，第一导电组件7和第二导电组件8分别由连接的两个半圆环组成，第一导电组件7的下半圆环设置在振膜6与第二绝缘垫片9之间，第一导电组件7的下半圆环与振膜6的接触面为导电层，第一导电组件7的下半圆环与第二绝缘垫片9的接触面为绝缘层，第一导电组件7的上半圆环与电路板1电连接，振膜6通过第一导电组件7连接至电路板1，进行接地；

第二导电组件8的下半圆环设置在第二绝缘垫片9与极板10之间，第二导电组件8的下半圆环与极板10的接触面为导电层，第二导电组件8的下半圆环与第二绝缘垫片9的接触面为绝缘层，第二导电组件8的上半圆环与电路板1电连接，极板10通过第二导电组件8连接至电路板1，用于将极板10的电信号传递至电路板1。

所述电路板1上设有放大电路，所述放大电路包括运算放大器14，所述传声器的电气原理如图4所示，背极板3与运算放大器14的反相输入端连接，极板10与运算放大器14的同相输入端连接，振膜6与运算放大器14的接地端连接，运算放大器14的电源端接电源，运算放大器14的输出端接信号输出端，所述传声器包括三个端口：一端接地，一端接电源，一端接信号输出端。

振膜6与极板10构成一个电容器，振膜6与背极板3构成一个电容器，其中，极板10与背极板3分别固定设置，当传声器接收到外界的声音扰动时，振膜6发生震动，分别在所述两个电容器上产生两个大小相等、极性相反的电信号，即差模信号，并将极板10上产生的电信号通过第二导电组件8传递至电路板1上运算放大器14的同相输入端，将背极板3上产生的电信号通过弹垫2传递至电路板1上运算放大器14的反相输入端，这样便构成了一种具有差分结构的驻极体传声器，可以有效放大差模信号，抑制共模信号，从而保证驻极体传声器有高信噪比、高灵敏度的效果。

实施例2，如图3所示，一种拾取差分信号的驻极体传声器，包括筒状的外壳13，外壳13的底部设有音孔20，音孔20的上方设有防尘网12，防尘网12用于隔离外界的灰尘等杂物；

防尘网12的上方设有环状的第三绝缘垫片11，第三绝缘垫片11的上方设有极板10，第三绝缘垫片11用于支撑极板10并防止极板10与外壳13接触；

极板10的上方设有环状的第二绝缘垫片9，第二绝缘垫片9的上方设有振膜6，振膜6为两面镀镍的金属膜，第二绝缘垫片9用于将极板10与振膜6绝缘分隔并保证极板10与振膜6之间留有间隙，从而保证极板10与振膜6构成一个电容；

振膜6的上方设有陶瓷环5，陶瓷环5的上方设有电路板1，陶瓷环5的下端面与振膜6粘贴固定，陶瓷环5的腔体内依次设有环状的第一绝缘垫片4、背极板3、弹垫2，第一绝缘垫片4设置在背极板3与振膜6之间，将背极板3与振膜6绝缘分隔并保证背极板3与振膜6之间留有间隙，从而保证背极板3与振膜6构成一个电容，弹垫2为弹性部件，弹垫2的下端面与背极板3紧密接触，弹垫2的上端面与电路板1紧密接触，用于将背极板3的电信号传递至电路板1；

陶瓷环5的外侧面连接有导电组件，且导电组件与外壳13的接触面为绝缘层，所述导电组件包括独立的第一导电组件7和第二导电组件8，第一导电组件7和第二导电组件8分别由连接的两个半圆环组成，第一导电组件7的下半圆环设置在振膜6与第二绝缘垫片9之间，第一导电组件7的下半圆环与振膜6的接触面为导电层，第一导电组件7的下半圆环与第二绝缘垫片9的接触面为绝缘层，第一导电组件7的上半圆环与电路板1电连接，振膜6通过第一导电组件7连接至电路板1，进行接地；

第二导电组件8的下半圆环设置在第二绝缘垫片9与极板10之间，第二导电组件8的下半圆环与极板10的接触面为导电层，第二导电组件8的下半圆环与第二绝缘垫片9的接触面为绝缘层，第二导电组件8的上半圆环与电路板1电连接，极板10通过第二导电组件8连接至电路板1，用于将极板10的电信号传递至电路板1。

所述电路板1上设有放大电路，所述放大电路包括运算放大器14和场效应管15，所述传声器的电气原理如图5所示，背极板3与运算放大器14的反相输入端连接，极板10与运算放大器14的同相输入端连接，振膜6与运算放大器14的接地端连接，运算放大器14的输出端与场效应管15的栅极连接，场效应管15的源极接地，场效应管15的漏极与运算放大器14的电源端连接，从而使所述传声器做成两个端口:一端接地,一端供电和输出信号。

工作原理同实施例1。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拾取差分信号的驻极体传声器，包括外壳（13），外壳（13）的底部设有音孔（20），外壳（13）的顶部设有电路板（1），其特征在于：所述音孔（20）上方的外壳（13）内设有极板（10），极板（10）的上方设有第二绝缘垫片（9），第二绝缘垫片（9）的上方设有振膜（6），振膜（6）的上方设有第一绝缘垫片（4），第一绝缘垫片（4）的上方设有背极板（3）；

所述背极板（3）、振膜（6）及极板（10）分别与电路板（1）电连接。

2.如权利要求1所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述振膜（6）与电路板（1）之间设有陶瓷环（5）；

所述陶瓷环（5）的底部与振膜（6）固定连接；

所述陶瓷环（5）设在第一绝缘垫片（4）和背极板（3）的外侧。

3.如权利要求2所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述背极板（3）与电路板（1）之间电连接有弹垫（2）。

4.如权利要求3所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述振膜（6）与电路板（1）之间电连接有第一导电组件（7）；

所述极板（10）与电路板（1）之间电连接有第二导电组件（8）。

5.如权利要求4所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述第一导电组件（7）由连接的两个半圆环组成；

所述第一导电组件（7）的下半圆环与振膜（6）电连接；

所述第一导电组件（7）的上半圆环与电路板（1）电连接；

所述第一导电组件（7）与外壳（13）的接触面为绝缘层。

6.如权利要求4所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述第二导电组件（8）由连接的两个半圆环组成；

所述第二导电组件（8）的下半圆环与极板（10）电连接；

所述第二导电组件（8）的上半圆环与电路板（1）电连接；

所述第二导电组件（8）与外壳（13）的接触面为绝缘层。

7.如权利要求6所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述极板（10）的下方设有第三绝缘垫片（11）。

8.如权利要求7所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述音孔（20）与第三绝缘垫片（11）之间设有防尘网（12）。

9.如权利要求1-8其中之一所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述电路板（1）上设有放大电路；

所述放大电路包括运算放大器（14）；

所述背极板（3）与运算放大器（14）的反相输入端连接；

所述极板（10）与运算放大器（14）的同相输入端连接；

所述振膜（6）接运算放大器（14）的接地端。

10.如权利要求9所述的一种拾取差分信号的驻极体传声器，其特征在于：所述放大电路还包括场效应管（15）；

所述运算放大器（14）的输出端与场效应管（15）的栅极连接；

所述场效应管（15）的源极接地；

所述场效应管（15）的漏极与运算放大器（14）的电源端连接。

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