micrófono electreto

Cápsulas de micrófono electret.
Este circuito típico de micrófono electret tiene una fuente común JFET configurada dentro de la cápsula electret de dos terminales. El JFET recibe alimentación externa del voltaje CC V + a través de una resistencia que establece la ganancia y la impedancia de salida . La señal de audio de salida se recibe a través de un condensador de bloqueo de CC .

Un micrófono electreto es un micrófono cuyo diafragma forma un condensador (históricamente denominado condensador ) que incorpora un electreto . El dipolo eléctrico permanente del electreto proporciona una carga constante Q en el condensador. Las ondas sonoras mueven el diafragma, cambiando la capacitancia C , lo que produce un cambio de voltaje correspondiente a través del capacitor de Δ V =q/ΔC. [1] La carga constante del electreto elimina la necesidad de la fuente de alimentación polarizadora requerida para los micrófonos de condensador que no son electretos, aunque normalmente se incorpora un preamplificador para aumentar la señal de voltaje de audio .

material electreto

Un electreto es un material dieléctrico estable con un dipolo eléctrico permanentemente incorporado que persiste durante cientos de años debido a su alta resistencia y estabilidad química. El nombre proviene de electrostático e imán ; haciendo una analogía con la formación de un imán mediante la alineación de dominios magnéticos en una pieza de hierro. Los electretos se fabrican comúnmente derritiendo primero un material dieléctrico adecuado , como un plástico o cera , que contenga moléculas polares , y luego permitiendo que el dieléctrico se vuelva a solidificar en un potente campo electrostático . Las moléculas polares del dieléctrico se alinean con la dirección del campo electrostático, produciendo una "sesgo" electrostática permanente.

Historia

Los materiales electret se conocen desde la década de 1920 y se propusieron varias veces como elementos de micrófono de condensador , pero se consideraron poco prácticos hasta que Gerhard Sessler y James West inventaron el tipo electret de lámina en los Laboratorios Bell en 1961 , utilizando una fina lámina de teflón metalizado . [2] [3] [4] Este se convirtió en el tipo más común, utilizado en muchas aplicaciones, desde grabación de alta calidad y uso de corbata hasta micrófonos integrados en pequeños dispositivos de grabación de sonido y teléfonos. Los micrófonos electreto modernos utilizan plástico PTFE , ya sea en forma de película o soluto, para formar el electreto.

Tipos

Hay tres tipos principales de micrófonos electret, que se diferencian en la forma en que se utiliza el material electret:

Tipo lámina o tipo diafragma
Se utiliza una película de material electreto como diafragma. Esta es la construcción más común. A menudo se considera la calidad más baja, ya que el material electret utilizado a veces no constituye un diafragma especialmente bueno. Los materiales modernos han permitido un rendimiento muy comparable al de otros diseños.
electreto trasero
Se aplica una película de electreto a la placa posterior de la cápsula del micrófono y el diafragma está hecho de un material sin carga, que puede ser mecánicamente más adecuado para el diseño del transductor que se está realizando.
electreto delantero
Este diseño no presenta placa posterior y el capacitor está formado por el diafragma y la superficie interior de la cápsula. La película de electreto se adhiere a la cubierta frontal interior y el diafragma metalizado se conecta a la entrada del FET ( transistor de efecto de campo ). Es equivalente al electreto trasero en el sentido de que se puede utilizar cualquier película conductora para el diafragma.

Los micrófonos electret no requieren voltaje de polarización a diferencia de otros micrófonos de condensador , pero normalmente contienen un preamplificador integrado que requiere una pequeña cantidad de energía (a menudo llamada incorrectamente potencia de polarización o polarización). Este preamplificador suele tener alimentación fantasma en aplicaciones de estudio y refuerzo de sonido. Otros tipos incluyen una batería de 1,5 V en la carcasa del micrófono, que a menudo se deja conectada permanentemente ya que el consumo de corriente suele ser muy pequeño.

Notas

  1. ^ Rosa, Bruce (8 de enero de 2019). "Comparación de micrófonos MEMS y de condensador electret (ECM)". Dispositivos CUI . Archivado desde el original el 7 de febrero de 2024 . Consultado el 17 de mayo de 2024 .
  2. ^ Ainissa Ramírez (7 de febrero de 2022). "El maravilloso micrófono de Jim West". Mundo de la Química . Real Sociedad de Química . Consultado el 24 de febrero de 2022 .
  3. «Patente US3118979: Transductor electrostático» (PDF) . www.freepatentsonline.com . Oficina de Patentes de Estados Unidos . Consultado el 12 de abril de 2016 .
  4. ^ Juang, Lynn. "Micrófono Electret de aluminio: Sessler & West (1960)". Bell Labs, Laboratorio de Investigación en Comunicaciones Multimedia. Archivado desde el original el 4 de febrero de 2012 . Consultado el 19 de enero de 2009 .

Referencias

  • Sessler, gerente general; Oeste, JE (1962). "Micrófono de condensador autopolarizado de alta capacitancia". Revista de la Sociedad de Acústica de América . 34 (11): 1787–1788. Código bibliográfico : 1962ASAJ...34.1787S. doi :10.1121/1.1909130.

enlaces externos

  • Alimentación de micrófonos
  • Explicación de la construcción.
  • Circuitos integrados para micrófonos electret de alto rendimiento: documento de convención de la Audio Engineering Society
  • Aplique micrófonos Electret a la nota de aplicación de diseños de entrada de voz Archivado el 17 de abril de 2018 en Wayback Machine .
  • Circuito amplificador de micrófono electret con código Arduino y tutorial
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