Elektreettimikrofoni


toiminta.JPG
Kuva 1: Elektreettimikrofonin toimintaperiaate.

Elektreettimikrofoni kondensaattorimikrofonin tyyppinen mikrofoni. Erona kondensaattorimikrofoniin on se, että ulkoisesti tuotu varaus on korvattu pysyvällä varauksella elektreettiseen materiaaliin eikä siten tarvitse ulkoista DC-jännitettä. Kun etulevy äänenpaineen voimasta liikkuu takalevyyn nähden se muuttaa kondensaattorin kapasitanssia. Tämän vuoksi kondensaattorin jännite muuttuu samassa suhteessa.

Elektreetti on ferroelektrinen materiaali, joka on pysyvästi elektronisesti ladattu tai polarisoitu. Tavallisin valmistustapa on sulattaa jotain eristettä kuten muovia tai muuta materiaalia missä on polaarisia molekyylejä ja tämän jälkeen antaa sen kovettua voimakkaassa elektrostaattisessa kentässä. Polaarimolekyylit järjestyvät samansuuntaisiksi sähkökentänkanssa ja muodostavat pysyvästi elektrostaattisen komponentin.

Vaikka elektreettimikrofoni ei tarvitse erillistä polaroitumisjännitettä. Kuitenkin yleensä elektreettimikrofoneissa on sisäänrakennettu esivahvistin, joka tarvitsee jonkin verran tehoa. Tämä on yleisesti hoidettu siten, että mikrofoni ottaa virtansa käyttösovelluksesta. Toinen tyypillinen ratkaisu on sisällyttää n. 1.5V patteri mikrofoniin.

Elektreettimikrofonin signaali on tasoltaan sellaisenaan sopimaton mikrofonivahvistimille. Tämän vuoksi runkoon liitetään FET, joka toimii esivahvistimena signaalille.

Käyttö


Elektreettimikrofoneja käytetään usein akustiikan mittauksissa, koska sen taajuusvaste on erittäin tasainen. Nämä mikrofonit ovat myös erittäin herkkiä äänenpaineen muutoksille. Suurikalvoiset mikrofonit ovat kaikkein herkimpiä, mutta eivät kestä yhtä suurta äänenpainetta kuin pienikalvoiset. Pienikalvoisten mikrofonien taajuusvaste voi ulottua jopa ultraäänialueelle yli 100kHz kun taas suurikalvoiset mikrofonit kattavat "vain" ihmisen kuuloalueen. Elektreettimikrofoni sopii myös halvan hintansa ja pienen fyysisen kokonsa ansiosta myös elektronisiinlaitteisiin kuten matkapuhelimiin, sanelimiin ja kannettaviintietokoneisiin.

IMG_2638.jpg
Kuva 2: Elektreettimikrofoneja
IMG_2635.JPG
Kuva 3: Elektreettimikrofoni purettuna
IMG_2637.JPG
Kuva 4: Elektreettimikrofoni purettuna edelleen
elektriteetti_kaavio.PNG
Kuva 5: Kytkentäkaavio



Lähteet


1. http://www.bell-labs.com/org/1133/Heritage/Foil/
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Electret_microphone/
3. http://fi.wikipedia.org/wiki/Mikrofoni
4. http://www.national.com/nationaledge/dec02/article.html
5. http://ari.lepoluo.to/audiokirja/Audiokirja_luku_4.pdf