CN219269075U - 用于驻极体麦克风的抗干扰电路、驻极体麦克风以及话筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于驻极体麦克风的抗干扰电路、驻极体麦克风以及话筒。该抗干扰电路包括场效应晶体管、第一电容器、第二电容器以及低通滤波电路。其中，所述第一电容器连接在所述场效应晶体管的漏极与栅极之间；所述第二电容器连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间；所述低通滤波电路连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间，所述低通滤波电路包括串联连接的第一电阻器和第三电容器。

Description

用于驻极体麦克风的抗干扰电路、驻极体麦克风以及话筒

技术领域

本实用新型总体上涉及麦克风领域，并且更具体地，涉及一种用于驻极体麦克风的抗干扰电路、包括该抗干扰电路的驻极体麦克风、以及包括该驻极体麦克风的话筒。

背景技术

目前市场上，大多数卡拉OK话筒使用动圈麦克风来拾取人的声音。传统动圈麦克风的尺寸比较大，一般直径为28mm、30mm或30mm以上。而要获得更好的声音，则需要更大尺寸的动圈麦克风。然而，具有更大尺寸的动圈麦克风具有更高的价格，这导致产品成本较高。此外，传统动圈麦克风的动圈结构易引入振动噪声，而采用大尺寸的动圈麦克风会导致话筒内部没有足够的空间来设计减振结构。这导致采用传统动圈麦克风的话筒在使用过程中的手持噪声很大，严重影响了用户的体验。

因此，需要一种改进的技术，以解决干扰噪声问题和成本问题。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术中的上述问题。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于驻极体麦克风的抗干扰电路。该抗干扰电路包括场效应晶体管、第一电容器、第二电容器以及低通滤波电路。其中，所述第一电容器连接在所述场效应晶体管的漏极与栅极之间；所述第二电容器连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间；所述低通滤波电路连接在所述场效应晶体管的源极与接地端之间，所述低通滤波电路包括串联连接的第一电阻器和第三电容器。

根据一个或多个实施例，其中，所述场效应晶体管是结型场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极经由所述驻极体麦克风的电容传声器单元连接至接地端，所述场效应晶体管的漏极连接至工作电压，所述场效应晶体管的源极连接至信号输出端。

根据一个或多个实施例，其中，所述第一电阻器的第一端连接至所述场效应晶体管的源极，所述第一电阻器的第二端连接至所述第三电容器的第一端，所述第三电容器的第二端连接至接地端。

根据一个或多个实施例，其中，所述第一电容器的电容值范围在6-9pF之间。

根据一个或多个实施例，其中，所述第二电容器的电容值范围在6-9pF之间。

根据一个或多个实施例，其中，所述第三电容器的电容值范围在3-8nF之间。

根据一个或多个实施例，其中，所述第一电阻器的电阻值范围在200-400Ω之间。

根据一个或多个实施例，其中，所述第一电容器和所述第二电容器的电容值是8.2pF，所述第三电容器的电容值是6.8nF，所述第一电阻器的电阻值是330Ω。

根据本实用新型的另一方面，提供一种驻极体麦克风。所述驻极体麦克风包括印刷电路板(PCB)，其中，所述印刷电路板包括根据一个或多个实施例的所述抗干扰电路。

根据本实用新型的又一方面，提供一种话筒。所述话筒包括所述驻极体麦克风。

附图说明

通过参考附图阅读对非限制性实施方案的以下描述，可更好地理解本实用新型，其中：

图1示意性示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的卡拉OK话筒内部结构的一个示例性示意图；

图2示意性示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的驻极体麦克风(ECM麦克风)的电容传声器单元的示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的抗干扰电路的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

应当理解，给出实施例的以下描述仅仅是为了说明的目的，而不是限制性的。在附图中示出的功能块、模块或单元中的示例的划分不应被解释为表示这些功能块、模块或单元必须实现为物理上分离的单元。示出或描述的功能块、模块或单元可以实现为单独的单元、电路、芯片、功能块、模块或电路元件。一个或多个功能块或单元也可以在公共电路、芯片、电路元件或单元中实现。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。单数术语(例如但不限于“一”)的使用并不旨在限制项目的数量。关系术语的使用，例如但不限于“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“侧”、“第一”，“第二”(“第三”等)，“入口”，“出口”等用于书面说明是为了在具体参考附图时清楚，而非意图限制本实用新型的范围，除非另外指出。术语“包括”和“诸如”是说明性的而非限制性的，除非另有说明，词语“可以”的意思是“可以，但不必须”。尽管在本实用新型中使用任何其他语言，但是在附图中示出的实施例是为了说明和解释的目的给出的示例，而不是本文的主题的唯一实施例。

图1示意性示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的卡拉OK话筒内部结构的一个示例性示意图。本实用新型的话筒使用ECM麦克风(即，驻极体麦克风)替换大尺寸的传统动圈麦克风，以解决现有话筒所面临的内部空间、振动噪声以及成本的问题。如图1所示，话筒可以包括用于拾取声音的ECM麦克风102以及用于传输信号的无线信号传输模组104。ECM麦克风102以及无线信号传输模组104可以封装在话筒的壳体内。无线信号传输模组104例如可以是工作频段为2.4GHz的芯片模组(以下也被称为2.4G模组)。例如，包括该2.4G模组的话筒也可以被称为2.4G话筒。该2.4G话筒的工作原理是：声音信号被ECM麦克风接收，ECM麦克风将声音信号转换成电信号，并将该电信号传送到2.4G模组，该模组通过2.4G频段将电信号传送到话筒之外的无线信号接收端。ECM麦克风102可以包括电容传声器单元以及PCB电路板。

图2示意性示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的ECM麦克风所包括的电容传声器单元的示意图。如图2所示的电容传声器单元200包括振膜202，绝缘垫片204以及金属极板206。换句话说，振膜202，绝缘垫片204以及金属极板206构成平行板电容器。振膜202和金属极板206分别作为该平行板电容器的两个电极。绝缘垫片204起到隔离作用。

电容传声器单元工作原理如下。基于电荷驻极技术，利用高压极化对空气进行电离。电离后的负电荷在高压的作用下，驻极到敷在金属极板上的薄膜或者振膜上，从而提供金属极板和振膜之间的电场。振膜随声音振动，使振膜和金属极板之间形成电场变化，从而将声音信号转化为电信号。简单来说，电容传声器单元是一个声-电转换器件，是存储有电荷的极板与振动组件组成一个平行板电容器。当接收到声压时，平行板电容器的电容量随振膜的振动而改变，从而引起电压变化，完成声到电的转化。驻极体振膜与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。因而它的输出阻抗值很高，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。所以在话筒内还需要接入晶体场效应晶体管来进行阻抗变换。例如，该电压信号在通过场效应管进行阻抗转换之后输出到2.4G模组。

然而，由于ECM麦克风是主动器件，因此会受到2.4G频段的辐射干扰而产生噪声。为了进一步消除该干扰噪声，本实用新型提供了一种用于ECM麦克风的抗干扰电路。该抗干扰电路可以设置在ECM麦克风内的PCB电路板上(电路板在图中未示出)。

图3示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的抗干扰电路的示意图。如图3所示，该用于驻极体麦克风(ECM麦克风)的抗干扰电路包括场效应晶体管(FET)304、第一电容器306、第二电容器308以及由第一电阻器310和第三电容器312构成的RC滤波电路。场效应晶体管304的栅极(G)连接至电容传声器单元302，并经由电容传声器单元302进一步连接至接地端(即，接地)。优选地，场效应晶体管304是结型场效应晶体管(JFET)。场效应晶体管304的漏极(D)连接至工作电压+VDD(例如，+3.0V)。场效应晶体管的源极(S)连接至信号输出端。

电容传声器单元302例如是图2中所示的传声器单元200的物理结构的等效表达。如上述描述，当振膜根据声压振动时，振膜与极板之间的间隙随着振膜的振动而变化，振膜与极板之间的电容量发生变化。因此施加至场效应晶体管FET的信号电压发生变化。经过电容传声器单元302转换的电信号被施加给场效应晶体管FET的栅极以进行阻抗转换与放大。经过阻抗转换与放大的信号通过话筒内的2.4G模组被无线传输给话筒外的信号接收端。

如图3所示，第一电容器306连接在场效应晶体管304的漏极与栅极之间，第二电容器308连接在场效应晶体管的源极与栅极之间。该第一电容器306和第二电容器308的作用是对2.4G以上的高频干扰信号进行衰减。该第一电容器306和第二电容器308的电容值范围可以在6-9pF之间。优选地，该第一电容器306和第二电容器308的电容值是8.2pF。

由串联连接的第一电阻器310以及第三电容器312构成的RC滤波电路连接在场效应晶体管304的源极与栅极之间。该RC滤波电路是一个低通滤波器，其使得低频信号通过并阻止高频信号。当输入信号的频率较低时，电容器的阻抗相对于电阻器的阻抗较高。因此，大部分输入电压在电容器上下降。当输入信号的频率较高时，电容器的阻抗相对于电阻器的阻抗较低，这意味着电阻器上的电压降低，并且较少的电压传输到负载。由此，低频信号可以通过而高频信号被阻挡。

具体来说，第一电阻器310的第一端连接于场效应晶体管304的源极，第一电阻器310的第二端连接于第三电容器312的一端，第三电容器312的另一端连接于接地端。其中，该第一电阻器310的电阻值范围在200Ω-400Ω之间。优选地，第一电阻器310的电阻值为330Ω。其中，第三电容器312的电容值范围在3-8nF之间。优选地，第三电容器的电容值是6.8nF。此外，在输出端与接地端之间还连接有电容器314和电阻器316。该电容器314和电阻器316的值可以根据需要进行设置。例如，电容器314的电容值可以为2.2uF，电阻器316的电阻值可以为3.3kΩ。

人声比较有效的部分是50Hz-16kHz，因此衰减16kHz以后的信号对麦克风拾音效果没有任何影响。根据电阻器和电容器的值，由以下公式可以计算出截止频率：fc＝1/(2π*R*C)。本实用新型的RC低通滤波电路的截止频率大约在70kHz。本实用新型的RC滤波低通电路适用于衰减大约70kHz-2.4GHz的干扰信号。

此外，上述电容传声器单元与抗干扰电路可以封装在屏蔽罩318内，以对外界干扰进行更好的屏蔽。

基于上述，本实用新型利用驻极体麦克风替换大尺寸的传统动圈麦克风，从而克服了传统动圈麦克风的动圈结构易引入振动噪声的缺陷，同时减少了对内部空间的占用。此外，本实用新型进一步提供了用于驻极体麦克风的特殊设计的抗干扰电路，该抗干扰电路的设计尤其可以消除2.4GHz频段的干扰。并且，该抗干扰电路可以实现在驻极体麦克风内部的PCB板上，进一步减少了对内部空间的占用。因此，本实用新型提供的驻极体麦克风具有尺寸小(例如，16mm左右)以及振动噪音小的优点，其成本低于传统动圈麦克风却能提供更好的音质。本实用新型还提供了一种包括经过上述设计的驻极体麦克风的话筒。综上，通过本实用新型的上述技术方案，可以极大地提高了用户对麦克风产品(例如，话筒)的使用体验。

本文中的电路原理示意图和配置示意图仅仅是为了本领域的技术人员更好的理解和实现本实用新型的教导而给出的示例性电路实现原理图，而并非是对本实用新型的技术方案的具体限制。本领域的技术人员可以理解的是，可以根据电路的具体应用条件而增加或减少组件，或者改变组件的参数值。

项目1.一种用于驻极体麦克风的抗干扰电路，包括场效应晶体管、第一电容器、第二电容器以及低通滤波电路，其中：

所述第一电容器连接在所述场效应晶体管的漏极与栅极之间；所述第二电容器连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间；所述低通滤波电路连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间，所述低通滤波电路包括串联连接的第一电阻器和第三电容器。

项目2.根据项目1所述的抗干扰电路，其中，所述场效应晶体管是结型场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极经由所述驻极体麦克风的电容传声器单元连接至接地端，所述场效应晶体管的漏极连接至工作电压，所述场效应晶体管的源极连接至信号输出端。

项目3.根据前述项目中的任一项所述的抗干扰电路，其中，所述第一电阻器的第一端连接至所述场效应晶体管的源极，所述第一电阻器的第二端连接至所述第三电容器的第一端，所述第三电容器的第二端连接至接地端。

项目4.根据前述项目中的任一项所述的抗干扰电路，其中，所述第一电容器的电容值范围在6-9pF之间。

项目5.根据前述项目中的任一项所述的抗干扰电路，其中，所述第二电容器的电容值范围在6-9pF之间。

项目6.根据前述项目中的任一项所述的抗干扰电路，其中，所述第三电容器的电容值范围在3-8nF之间。

项目7.根据前述项目中的任一项所述的抗干扰电路，其中，所述第一电阻器的电阻值范围在200-400Ω之间所述第一电阻器的电阻值范围在200-400Ω之间。

项目8.根据前述项目中的任一项所述的抗干扰电路，其中，所述第一电容器和所述第二电容器的电容值是8.2pF，所述第三电容器的电容值是6.8nF，所述第一电阻器的电阻值是330Ω。

项目9.一种驻极体麦克风，所述驻极体麦克风包括PCB电路板，其中，所述PCB电路板包括如项目1-8中任一项所述的抗干扰电路。

项目10.一种话筒，其中，所述话筒包括如项目9所述的驻极体麦克风。

已经出于说明和描述的目的而呈现了对实施方案的描述。可鉴于以上描述来执行对实施方案的合适的修改和改变，或者可通过实践方法来获取所述合适的修改和改变。还可按照除了在本申请中描述的次序之外的各种次序、并行地和/或同时地执行所描述的方法和相关联的动作。所描述的系统在本质上是示例性的，并且可包括其他的元件和/或省略元件。本实用新型的主题包括所公开的各种系统和配置与其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非明显的组合。

如本申请中所使用的，以单数形式列举并且前面带有词语“一/一个”的元件或步骤应当被理解为并不排除多个所述元件或步骤，除非指出这种排除情况。此外，对本实用新型的“一个实施方案”或“一个示例”的参考并非意图解释为排除也并入所列举特征的另外实施方案的存在。上文已参考特定实施方案描述了本实用新型。然而，本领域的一般技术人员将理解，可在不脱离如所附权利要求书中陈述的本实用新型的较广精神和范围的情况下对其作出各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种用于驻极体麦克风的抗干扰电路，包括场效应晶体管、第一电容器、第二电容器以及低通滤波电路，其特征在于：

所述第一电容器连接在所述场效应晶体管的漏极与栅极之间；所述第二电容器连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间；所述低通滤波电路连接在所述场效应晶体管的源极与栅极之间，所述低通滤波电路包括串联连接的第一电阻器和第三电容器。

2.如权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述场效应晶体管是结型场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极经由所述驻极体麦克风的电容传声器单元连接至接地端，所述场效应晶体管的漏极连接至工作电压，所述场效应晶体管的源极连接至信号输出端。

3.如权利要求2所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第一电阻器的第一端连接至所述场效应晶体管的源极，所述第一电阻器的第二端连接至所述第三电容器的第一端，所述第三电容器的第二端连接至接地端。

4.如权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第一电容器的电容值范围在6-9pF之间。

5.如权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第二电容器的电容值范围在6-9pF之间。

6.如权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第三电容器的电容值范围在3-8nF之间。

7.如权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第一电阻器的电阻值范围在200-400Ω之间。

8.如权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第一电容器和所述第二电容器的电容值是8.2pF，所述第三电容器的电容值是6.8nF，所述第一电阻器的电阻值是330Ω。

9.一种驻极体麦克风，所述驻极体麦克风包括印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板包括如权利要求1-8中任一项所述的抗干扰电路。

10.一种话筒，其特征在于，所述话筒包括如权利要求9所述的驻极体麦克风。

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