简易扩音机设计1——麦克风篇：

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OK，阿绿巴蒂，好久不见。最近来广州后过上了社畜的生活，896也是常事啦。

项目需求

开门见山。
说说我最近做的一个项目，介个项目用到了一个类似扩音的功能，
俗话说就是大声公

原理很简单，麦克风采集声音变成电信号然后将声音放大再传输到喇叭。

声音采集

声音的采集需要用到的是麦克风，将音频信号转换为电信号，有如下几种：
1、电容式（也有一种是驻极体咪头也是电容原理）
2、压电式
3、动圈式
4、电磁式
等 等等等 噔噔噔噔噔噔噔
比较常用的是电容式和动圈式

上面的就是电容式（驻极体咪头）

上面就是动圈式的啦，很像一种喇叭对吧，里面的就是磁铁加线圈

电容式麦克风

电容式麦克风由一张很薄的金属板和一张铜板组成，而且金属板带负电荷，铜板带正电荷，相当于一个电容。声音信号会使金属板产生振动，振动频率和振幅就能引起两张板子间距的变化
C=(εS)/(4πkd) (1)
S:极板面积
d两极板间距
所以由此可知，电容容值和极板间距成反比例关系，还有一个公式：
E=Q/C (2)
由此可知，电容两极板的电压与电容成反比例关系，由公式(1)(2)可知，电容两极板电压与两极板间距成正比。
所以声音引起电容一边极板的间距变化就能是电容容值改变从而产生变化的电信号。

看不懂没关系，看下图。
上面的板子和下面的板子都是金属板，能导电的，中间的空气是不导电的，这就好像一个电容了。我提前给两张金属板导入正负的电荷，然后加入我用手把上面的板子按下去，两张板子距离是不是靠近了，这时候神奇的事情发生了，用万用表测两张板子的电压(不会吧，不会吧，不会真有人去测吧)，你会发现不同压力下电压值不同(神奇吧)。你问我为什么会这样子，看上面那两条看不懂的公式就行了。
电容式麦克风原理图解如图1所示：

图1 电容式麦克风原理图
如果你真的用万用表去测电压，那是测不到的，除非你的是优德利牌万用表。因为这个电压太小了，板子被你按坏都测不到什么变化。而且、而且
而且这种电信号电流小，阻抗高，需要通过一个 转换电路，这个电路是咪头 内置的，一般由场效应管作为 阻抗匹配，将小电流放大。如图2所示。

图2 电容式麦克风内部结构

动圈式麦克风

动圈式麦克风如图3所示：

图3 动圈式麦克风结构图
这个原理也很简单，二年级的物理题吧
看图，线圈是和薄膜连接在一起的（眼瞎提示：蓝色那块），当声音使薄膜振动的时候，线圈也跟随上下运动（不要想歪啊喂），由于下端是永磁体（N/S极都标出来了，别说看不见），相当于 导线切割磁场，就能产生电啦。这种磁生电的原理产生的电流比较大（发电机不也是这样发电的么），输出阻抗小，所以 一般不需要阻抗匹配电路。
看懂了吧，法拉第大佬牛逼。

两种类型麦克风比较

懂原理没啥用，实际中怎么用第一步就是选择哪种麦克风合适，列举一下。
电容式麦克风优点：
1、灵敏度高，适合拾取远距离、环境音(我用驻极体麦克风试过了，是真的高，对着说话，咪头全是口水，输出电压能达到10-20毫伏了)
2、拾音角度较宽，全方位拾音(我同事可以作证，坐我侧边的同事，3米开外都能拾音)
3、成本低(几毛钱一个)
缺点：
1、容易被环境音干扰，所以不适用于KTV等场合(啥音都能拾取也不是什么好事情啊)
动圈式麦克风优点：
1、对人声更加灵敏，适合嘈杂环境拾取人声(好智能的样子)
缺点：
1、价格相对较高
2、灵敏度低
3、带宽较低

本次的项目是在一个头戴式耳机上改造的，耳机上使用的是动圈式麦克风，所以这个项目就用动圈式麦克风好了。

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