干货 | 什么是接触麦克风 Contact Microphones ？2019.07.02

我们知道，一般麦克风有很多的种类，比如电容话筒、动圈话筒等等……但这些话筒的原理都是靠声波在空气里振动，通过空气的振动拾取声音信号。还有一种特殊的话筒，在我们前一期的视频中有所提及，就是接触式麦克。非常有意思的科学视频，可以回顾一下：新人课堂：蜗牛爬行的声音是什么?

接触式麦克风，Contact Microphones，也被称为换能麦克风或者压电麦克风，是一种不同与振膜形式的麦克风，它通过与固体物体接触而感测音频振动。与普通的空气麦克风不同，接触式麦克风几乎完全不受空气振动的影响，也就是无法拾取空气声波，只能传导固体声音。接触式麦克在很多领域被使用，例如乐器录音，因为不能拾取空气振动也就是可以拾取非常纯粹的乐器声音而不受任何环境噪音影响。另外也经常被用作声学泄漏探测器，也受到一些声音音乐艺术家用作实验声音素材或者特殊的声音设计使用。

接触式麦克风一般都基于压电材料制作，具有无源和高阻抗特性，如果没有匹配的前置放大器，声音会“极小”。

*常用的接触式麦克风元件由非常薄的压电陶瓷圆形制成，粘在薄的黄铜或合金金属圆盘上。该中心盘带正电，而黄铜盘带负电。如果压电盘破裂或烧焦，压电将不再以完全灵敏度运行。

压电材料可以制作出色的拾音器，加速度计和震动传感器，除了所以用来做接触式话筒，压电材料已经被开发成薄片、条带、电缆等，请看一些相关应用：

压电扬声器元件

使用普通圆盘的压电蜂鸣器(与接触式麦克风相同)

MSI vibratab振动传感器

可以检测质量的MSI mini-vibratab振动传感器

MSI压电多轴加速度计IC

表面贴装压电式震动传感器

压电晶体麦克风

超声波换能器

压电点火器(烧烤打火机)

压电同轴线。

大型压电片(可用作扬声器)

压电的工作原理?

压电顾名思义就是压力产生电，它的英文是Piezo，来自希腊语“to squeeze”，这是它们运作的基础。在压电材料内部，存在相对于材料的形状固定的电荷。因此，当材料被挤压时，电荷随着材料移动并产生电压。这也可以反向工作，使得施加电压可以使材料收缩或膨胀。

压电材料非常敏感，只要通过少量的运动就产生大电压。所以压电传感器无需供电，而传感器甚至可以为电路供电。通常有两种类型的压电材料，陶瓷或聚合物。陶瓷具有更高的自谐振并******，还便宜，接触式麦克风大部分用这种。还包括蜂鸣器，烧烤炉打火机等。但高自谐振使得由这种材料制成的麦克风和扬声器的频率响应非常不均匀。相反，聚合物薄膜压电器具有非常平坦的频率响应，但效率不高，因此它们具有低得多的输出电压。

陶瓷压电盘是一个压电元件不错的选择，因为它们较便宜，产生较大的信号，并且由于一侧较大的光盘(此侧应始终连接)而屏蔽得更好到地面)。它们还具有更高的电容，允许更低的阻抗，从而降低噪声。接触麦克风一般使用这种，它的另一面有一个“金属电极”，因此具有自己的共振频率，并限制压电元件以某种方式移动。而压电薄膜具有更平坦的频率响应，更耐用并且是柔性的，因此它们可以符合奇怪的表面，但是，他们也有更多的噪音。