Электретный микрофон — это микрофон , диафрагма которого образует конденсатор (исторически называемый конденсатором ), включающий в себя электрет . Постоянный электрический диполь электрета обеспечивает постоянный заряд Q на конденсаторе. Звуковые волны перемещают диафрагму, изменяя емкость C , что вызывает соответствующее изменение напряжения на конденсаторе Δ V = В/Δ С . [ 1] Постоянный заряд электрета устраняет необходимость в поляризующем источнике питания, необходимом для неэлектретных конденсаторных микрофонов , хотя для усиления аудиосигнала напряженияобычно встраивается предварительный усилитель .
Электрет — это стабильный диэлектрический материал с постоянно встроенным электрическим диполем, который сохраняется сотни лет благодаря своему высокому сопротивлению и химической стабильности. Название происходит от слов electrostatic и magn et ; проводя аналогию с образованием магнита путем выравнивания магнитных доменов в куске железа. Электреты обычно изготавливаются путем плавления подходящего диэлектрического материала, такого как пластик или воск , который содержит полярные молекулы , а затем позволяя диэлектрику снова затвердеть в мощном электростатическом поле . Полярные молекулы диэлектрика выстраиваются в направлении электростатического поля, создавая постоянное электростатическое «смещение».
Электретные материалы известны с 1920-х годов и несколько раз предлагались в качестве элементов конденсаторных микрофонов , но они считались непрактичными, пока в 1961 году в Bell Laboratories Герхардом Сесслером и Джеймсом Уэстом не был изобретен тип фольгированного электрета , использующий тонкую металлизированную тефлоновую фольгу. [2] [3] [4] Это стало наиболее распространенным типом, используемым во многих приложениях от высококачественной записи и использования петличных микрофонов до встроенных микрофонов в небольших звукозаписывающих устройствах и телефонах. Современные электретные микрофоны используют пластик ПТФЭ , либо в виде пленки, либо в виде раствора, для формирования электрета.
Существует три основных типа электретных микрофонов, различающихся способом использования электретного материала:
Электретные микрофоны не требуют поляризационного напряжения в отличие от других конденсаторных микрофонов , но обычно содержат встроенный предусилитель , которому требуется небольшое количество мощности (часто неправильно называемое поляризационной мощностью или смещением). Этот предусилитель часто имеет фантомное питание в звукоусилении и студийных приложениях. Другие типы включают батарею 1,5 В в корпусе микрофона, которая часто остается постоянно подключенной, поскольку ток утечки обычно очень мал.