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Micrófono electret

Cápsulas de micrófono electret
Este circuito típico de micrófono electret tiene un JFET configurado con fuente común dentro de la cápsula electret de dos terminales. El JFET se alimenta externamente con el voltaje de 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 capacitor de bloqueo de CC .

Un micrófono electret es un micrófono cuyo diafragma forma un capacitor (históricamente llamado condensador ) que incorpora un electret . El dipolo eléctrico permanente del electret proporciona una carga constante Q en el capacitor. 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 electret elimina la necesidad de la fuente de alimentación polarizadora requerida para los micrófonos de condensador que no son electret, aunquenormalmente se incorpora un preamplificador para aumentar la señal de voltaje de audio .

Material electret

Un electreto es un material dieléctrico estable con un dipolo eléctrico permanentemente incrustado que persiste durante cientos de años debido a su alta resistencia y estabilidad química. El nombre proviene de electrostatic y magnet , haciendo una analogía con la formación de un imán mediante la alineación de los dominios magnéticos en una pieza de hierro. Los electretos se fabrican comúnmente fundiendo 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 campo electrostático potente . Las moléculas polares del dieléctrico se alinean con la dirección del campo electrostático, produciendo un "sesgo" electrostático permanente.

Historia

Los materiales electret se conocen desde la década de 1920 y se propusieron como elementos de micrófonos de condensador varias veces, 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 solapa hasta micrófonos integrados en pequeños dispositivos de grabación de sonido y teléfonos. Los micrófonos electret modernos utilizan plástico PTFE , ya sea en forma de película o soluto, para formar el electret.

Tipos

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

De tipo lámina o de tipo diafragma
Como diafragma se utiliza una película de material electret. Esta es la construcción más común. A menudo se considera la de peor calidad, ya que el material electret utilizado a veces no es especialmente bueno para fabricar un diafragma. Los materiales modernos han permitido un rendimiento muy comparable al de otros diseños.
Electret trasero
Se aplica una película electret a la placa posterior de la cápsula del micrófono y el diafragma está hecho de un material no cargado, que puede ser mecánicamente más adecuado para el diseño del transductor que se está realizando.
Electret delantero
Este diseño no tiene placa posterior y el condensador está formado por el diafragma y la superficie interior de la cápsula. La película de electret está adherida a la cubierta frontal interior y el diafragma metalizado está conectado a la entrada del FET ( transistor de efecto de campo ). Es equivalente al electret posterior 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 incorrectamente llamada energía de polarización o polarización). Este preamplificador suele recibir 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. ^ Rose, 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 Ramirez (7 de febrero de 2022). «El maravilloso micrófono de Jim West». Chemistry World . Royal Society of Chemistry . Consultado el 24 de febrero de 2022 .
  3. ^ "Patente US3118979: Transductor electrostático" (PDF) . www.freepatentsonline.com . Oficina de Patentes de los Estados Unidos . Consultado el 12 de abril de 2016 .
  4. ^ Juang, Lynn. «Micrófono electret de lámina: 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

Enlaces externos