Схема конденсаторного микрофона: Конденсаторный микрофон по схеме “ШОК-Октава”. Своими руками. | LENIVO

Конденсаторный микрофон по схеме “ШОК-Октава”. Своими руками. | LENIVO

Если вдруг появился профессиональный конденсаторный капсюль для микрофона , то можно спаять и сам микрофон. Например, у меня давно лежал одно дюймовый микрофонный конденсаторный капсюль RFT MK-102 и часть корпуса, куда данный капсюль навинчивается. Самое время собрать конденсаторный микрофон.

По какой схеме собрать ? Поиски были долгими, но остановился на схеме “ШОК-Октава” с одного британского сайта. Англичане, как оказалось любят наши микрофоны ОКТАВА и с удовольствием их модернизируют.

Вот например, так это предлагают на сайте:

http://russelltechnologies.co.uk/microphones.html

Ниже приведён пример, предлагаемой модернизации микрофона Oktava MK-012 . На на сайте предложены варианты модернизации и других микрофонов:

Модернизация Oktava MK-012 по схеме “ШОК-Октава”

АЧХ при модернизации Oktava MK-012 по схеме “ШОК-Октава”

Итак выбор сделан. Паяем по английской схеме. Ради уважения к автору схемы- пройдите на его сайт, указанный выше. Кроме всего прочего, там интересная подборка модернизации редких винтажных микрофонов:

Схема конденсаторного микрофона “ШОК-Октава” взято с сайта http://russelltechnologies.co.uk/microphones.html

Конденсаторный микрофон по схеме ШОК-Октава с капсюлем RFT MK-102 1

Конденсаторный микрофон по схеме ШОК-Октава с капсюлем RFT MK-102 2

Когда микрофон заработал можно поставить конденсаторы и получше

Конденсаторный микрофон по схеме ШОК-Октава с капсюлем RFT MK-102 3

Трубка для корпуса взята от износившейся автомобильной щетки смётки.

Конденсаторный микрофон по схеме ШОК-Октава с капсюлем RFT MK-102 4

Можно и РОР-фильтр поставить. РОР-фильтр от обычного бытового микрофона с напечатанным на 3D-принтере переходником.

Как видно все спаяно очень просто – на монтажной плате. По деталям единственная сложно доставаемая радиодеталь – это сопротивления 1 Гига Ом (на схеме 1G). Я покупал тонкоплёночные миниатюрные выводные резисторы на е-вау. И к сожалению , если поставить сопротивления меньшим номиналом, то работать микрофон не будет. Также обязателен заземлённый экран для устранения фона.

Для работы требуется стандартное фантомное питание на 48 вольт и внешняя звуковая карта. По минимуму это решается так

Конденсаторный микрофон по схеме ШОК-Октава с капсюлем RFT MK-102 и Блок фантомного питания для конденсаторного микрофона

Блок фантомного питания для конденсаторного микрофона

Блок фантомного питания для конденсаторного микрофона.

Так как фантомное напряжение значительно превышает уровень сигнала, то во избежания выхода из строя встроенной аудио карты на компьютере сперва лучше пользоваться наружной звуковой картой. При настройке микрофона можно пользоваться самой дешёвой – не так жалко если сожжешь при ошибка при пайке.

Можно использовать такую карточку

Внешняя звуковая карта – “Свисток”

Или чуть получше – CM108

Внешняя звуковая карта СМ108

Всем удачи и хорошего звука.

Если вам понравилась данная статья , то читайте другие мои статьи про самодельный электретный микрофон, про подключение динамического микрофона к компьютеру, про самодельные ламповые микрофоны.

Подключение электретного микрофона

Подробности

Категория: Аудио

Хочу поделится c вами своим опытом подключения электретного микрофона. Не судите строго ибо сам не имею профильного радиоэлектронного образования, а всего лишь любитель – самоучка. Хочу сразу сказать что расчет схемы не производился, а все подбиралось опытным путем. Но все работает и чувствительность микрофона довольно таки хорошая. В следующий статье будем подключать его к микроконтроллеру

Как работает электретный микрофон?

По своей структуре и принципу функционирования электретные микрофоны можно отнести к разряду конденсаторов, за исключением того, что постоянное напряжение обеспечивается за счет заряда электрета. Электрет наноситься на мембрану и, по своим свойствам, способен сохранять заряд достаточно продолжительное время.

В связи с тем, что данному классу микрофонов свойственно высокое выходное сопротивление, в их корпусе размещают истоковый повторитель на полевом транзисторе. Вследствие чего выходное сопротивление снижается до величины 3…4кОм, что, при подключении к входу микрофонного усилителя, ведет к уменьшению потери сигнала.

Широкое распространение получили электретные микрофоны с тремя и двумя выводами. Трех выводные микрофоны имеют истоковый выход, а двух выводные сконструированы по принципу усилителя с открытым стоком.

Электретные микрофоны, являясь очень качественными и умеренно дорогими, имея высокие акустические показатели, по многим показателям превосходят динамические микрофоны.

Для оптимального функционирования микрофона необходимо, при подключении его к входу усилителя, подать на него необходимое питание. В зависимости от модели прибора диапазон напряжения может составлять от 1,5В до 12В.

Особенностям строения трех выходного электретного микрофона, характерно соединение минуса с корпусом. Питание осуществляется непосредственно через плюсовой выход. Далее через разделительный конденсатор, осуществляется подключение к входу усилителя мощности.

Для двух выходного электретного микрофона характерна подача питания через ограничительный резистор на положительный выход. Выходной сигнал снимается тут же. Далее, сигнал так же подается через разделительный конденсатор на вход усилителя мощности.

Электретный микрофон представляет собой своего рода конденсатор емкость которого меняеться в зависимости от звукового давления на его обкладку. Для того чтобы услышать эти слабые колебания  нужен усилитель с хорошим коэффициентом усиления.

Для получения хорошего усиления возьмем транзисторы с коэффициентом усиления порядка 220. Этим требования удовлетворяют транзисторы bc547. Схему будем собирать на монтажной плате. Схема имеет 3 каскада. При подключении самого электретного микрофона важно соблюдать полярность. Минусом на нем является тот вывод который соединен с корпусом. В случае ошибки работать не будет! 

В качестве нагрузке я использовал обычные наушники, которые подключил в цепь коллектора последнего транзистора. Напряжение питания всей схемы 5 Вольт. Напряжение подавалось от платы USBasp для прошивки микроконтроллера) Привожу схему подключения электретного микрофона которая у меня получилась:

Схема подключения электретного микрофона

Видео и картинки работы данной схемы добавлю позже.

• < Назад
• Вперёд >

Добавить комментарий

МИКРОФОНЫ

1. Угольные
    
2. Динамические
    
3. Конденсаторные
    
4. Пьезомикрофоны
   

Угольный микрофон

Угольный микрофон обозначение на схемах

Фото угольный микрофон

Рисунок – принцип работы угольного микрофона

   У угольного микрофона узкая частота пропускания, говоря другими словами, он плохо воспроизводит низкие и высокие частоты и имеет низкое качество звучания. Также устройство угольного микрофона можно видеть на рисунке ниже:

Рисунок – устройство угольного микрофона

Динамические микрофоны

Динамический микрофон изображение на схемах

   В звукозаписывающей аппаратуре используются в основном электродинамические и конденсаторные микрофоны. Первый динамический микрофон был изобретен в 1924 году в Германии, учеными Э. Герлахом и В. Шоттки (последний конечно знаком многим по диодам). Динамические микрофоны обладают более высокими характеристиками, по сравнению с угольными микрофонами. На следующем рисунке можно видеть устройство такого микрофона:

Рисунок – устройство динамического микрофона

Электродинамический микрофон

Фото – переходник джек 3.5 -6.3 мм

Схема подключения динамического микрофона

   На схеме изображен согласующий трансформатор. Он позволяет согласовать низкое сопротивление катушки микрофона, с большим сопротивлением усилителя звуковой частоты. На рисунке далее изображено обозначение на схемах микрофона:

Обозначение микрофона на схемах

   Угольные и динамические микрофоны мы уже рассмотрели, а сейчас изучим конденсаторные и пьезомикрофоны. 

Конденсаторные микрофоны

Конденсаторный микрофон изображение на схемах

   Конденсаторный микрофон изобрел в 1916 году Эдуард Венте. Такие микрофоны, как становится ясно из названия, сделаны на основе конденсатора. Устройство такого микрофона можно видеть на рисунке ниже:

Устройство конденсаторного микрофона

   Одна из обкладок конденсатора сделана из полимерной пленки с металлизацией, эта пленка при колебании со звуковой частотой, изменяет емкость конденсатора. Такие микрофоны на выходе имеют очень большое сопротивление и нуждаются в предусилителе. На фотографии изображен студийный конденсаторный микрофон:

Фото конденсаторный микрофон

Пьезо микрофоны

Пьезо микрофон изображение на схемах

   Пьезоэлектрический микрофон изобрели в Советском союзе ученые С. Н. Ржевкин и А. И. Яковлев в 1925 году.

Фото пьезо микрофон

   Принцип действия такого микрофона основан на том, что при деформации пьезо кристалла на его поверхности возникают электрические заряды. Такие микрофоны используются в звукоснимателях в акустических гитарах.

Фото пьезомикрофон в гитаре

Устройство пьезо электрического микрофона

Беспроводные микрофоны

Беспроводной микрофон фото

   Микрофоны могут подключаться к усилителю, как с помощью кабеля, так и беспроводным способом по радиоканалу. Дистанция, на которой работает средний беспроводной микрофон, может достигать 100 и более метров. Такие микрофоны удобны и в быту, для использования в караоке при проведении вечеринок. Беспроводные микрофоны работают в VHF и UHF диапазонах.

Беспроводной микрофон – комплект

Микрофоны направленного действия

Фото направленный параболический микрофон

   Форум по радиодеталям

Микрофон Схема – Энциклопедия по машиностроению XXL

Спектральный анализ шума производят при помощи измерительного тракта, состоящего из микрофона, шумомера, анализатора (фильтра). Блок-схемы измерительных трактов, составленные из некоторых наиболее распространенных приборов, показаны на рис. 12.  [c.33]

[c. 456]

Переносная измерительная система состоит из микрофона и предусилителя, расположенных на треноге или штативе, причем выход предусилителя связан со входом измерительного усилителя. Измерительные усилители, применяемые в таких системах, обычно содержат корректирующие схемы А, В, С и D. Характеристика корректирующей схемы А имеет тот же частотный диапазон, что и звук, воспринимаемый человеком. Характеристика корректирующей схемы В более расширена в области низких частот. Характеристика корректирующей схемы С мало зависит от частоты в значительной области слышимых частот. Характеристика корректирующей схемы D включает в себя диапазон авиационного шума. Для того чтобы различать физические измерения уровней звукового давления в дБ (без частотной коррекции) 01 субъективного восприятия уровней громкости в фонах и измерений, произведенных при помощи корректирующих схем А, В, С, D, принято международное соглашение  

На частотах С0реактивное сопротивления трубки и, кроме того, действующее со стороны открытого конца этой трубки давление р, такое же, как и давление на диафрагму. На частотах ниже резонанса катушки ее инерциальное сопротивление сот , а также сопротивление воздуха в щели г + (0 2 пренебрежимо малы, а сопротивление гибкости воздуха под мембраной ( сос[) велико. Поэтому достаточно проанализировать поведение упрощенной схемы рис. 4.19в, для того чтобы понять действие компенсационной трубки. Скорость колебаний катушки (ток, текущий через Ск) может быть представлена как разность двух скоростей — образующейся под действием давления р на диафрагму (сторона I схемы), при замкнутой накоротко второй стороне (II) схемы, и 2 — образующейся под действием такого же давления на стороне II (т. е. на трубке) при короткозамкнутых зажимах /. Расчет дает для модуля результирующей скорости колебаний  

Тонкая диафрагма помещена над неподвижным плоским электродом, так что зазор между ними весьма мал. Диафрагма электрически соединена с корпусом микрофона и сильно натянута. Приспособление для натяжения схематически изображено на рис. 4.256. Неподвижный электрод изолирован от корпуса высококачественным изолятором (янтарь, кварц) и через нагрузочное сопротивление (Ян) соединен с источником поляризующего напряжения (-ЬС о)- Все соединения показаны на рис. 4.25в. Корпус микрофона соединен с нулевым проводом схемы и служит экраном по отношению к внешним электрическим мешающим полям. Емкость Сг  

Выражение (4,78) соответствует элементарной электрической эквивалентной схеме, показанной на рис. 3.3. (представляет -собой сопротивление входной цепи каскада усиления, и в него входит, в частности, сопротивление соединительных проводов и цепи сетки каскада Свх. Даже в случае / >((оСо) микрофон оказывается нагруженным емкостью Свх, и тогда  [c.150]

Включим микрофон по схеме, изображенной на рис. 4.276. Если движок Ц установить посередине потенциометра, то напряжения поляризации между неподвижным электродом и диафрагмой 2 не будет. Работает только диафрагма 1, характеристика направленности микрофона — кардиоида 1 + + OS 0  [c.152]

Параметрические схемы включения емкостного преобразователя-приемника применяются также и в конденсаторных микрофонах звукового и инфразвукового диапазонов.  [c.202]

Кроме описанной выше схемы включения конденсаторного микрофона, так называемой низкочастотной, применяют, хотя и гораздо реже.

На рис. 5.16, в приведена также аналоговая электрическая схема микрофона, где и г , ГП2 и Гз, /Пд и Гд, и г , и Г5, и г — массы и активные сопротивления воздуха соответственно в отверстиях решетки, в отверстиях накладки, в слое между накладкой и диафрагмой, зазоре между катушкой и полюсным наконечником, а также в отверстиях центрирующего кольца, элементе акустического сопротивления (шелк), в отверстиях магнито-провода, в трубке, предназначенной для повышения чувствительности на низких частотах /По, Со, Го — масса, гибкость закрепления и активное сопротивление подвижной системы  

Микрофон МД-66 и МД-200. Речевой микрофон МД-66 и микрофон для любительской звукозаписи МД-200 имеют аналогичные, но более простые конструкции и соответственно аналоговые электрические схемы.  [c.79]

Аналогичные параметры имеет микрофон МД-200, внешний вид, конструкция и электрическая эквивалентная схема которого приведены иа рис. 5.20.  [c.79]

На рис. 5.23 приведены внешний вид микрофона (а), его электрическая принципиальная схема включения (б) и частотные характеристики чувствительности для углов приема О, 90 и 180  [c.81]

Из других специфических осо( нностей микрофона МО-441 имеет смысл отметить, прежде всего, устройства коррекции частотной характеристики в области высоких и низких частот. Задача коррекции в области высоких частот — подъем частотной характеристики в области выше 5 кГц на 5 дБ, что придает звучанию блеск и прозрачность . Это достигается включением контура по схеме рис, 5.26, г. Задача коррекции в области низких частот — снижение чувствительности с  [c.82]

Во-первых, формулируя общее требование к аппаратуре, мы вынуждены были отнести его к звуковым давлениям, а не к мощностям. Во-зторых, режим возбуждения усилителя принято было до скх пор хаоактеризовать величиною напряжения на входе, а не входной мощностью. Правда, это формально не верно, так как входное сопротивление усилителя имеет некоторую конечную величину, которой определяется входная мощность дри заданном напряжении на входе. На практике это оправдывается тем, что микрофон, как правило, работает в режиме холостого хода он отдает при этом ничтожную мощность, но зато напряжение -на его зажимах практически равно его Э.Д.С., под которой подразумевается напряжение на зажимах микрофонной схемы при отсутствии внешней нагрузки. С этой точки зрения удобно характеризовать микрофон величиной чувствительности, представляющей собою отношение э.д.с. к звуковому даачению.  [c.33]

Иногда целесообразно записать спектр шума или вибрации на магнитную ленту для последующего анализа его при помощи спектромера звуковых частот в лабораторных условиях. Примерная блок-схема измерительного тракта для этого случая приведена на рис. 13. Для записи могут быть использованы магнитофоны с батарейным питанием типа М-30 ( Репортер-2 ) или М-75 ( Репортер-3 ). При этом рекомендуется применять конденсаторные или электродинамические микрофоны типа МД-38 или МД-59.  [c.33]

Анализ конструкций акустических течеискателей показал, что, в основном, они изготовлены примерно по одинаковым принципиальным схемам. Приемник течеискате-ля улавливает ультразвуковые колебания газа, истекаю-щего через течи, и преобразует их в электрические колебания. В качестве приемника обычно используют пьезоэлектрический микрофон, который либо размещают в корпусе течеискателя (ТУЗ-2, ТУЗ-5М), либо выполняют в виде выносного щупа (АТ-1, АТ-2), в котором смонтирован микрофон и предварительный усилитель высокой частоты, усиливающий электрические колебания по мощности и напряжению. В нем есть несколько каскадов усиления, собранных на транзисторах, поэтому коэффициент усиления можно регулировать. В преобразователе электрические сигналы детектируются по амплитуде, фильтруются и проходят согласующий каскад. Усилитель низкой час ТОТЫ усиливает электрические колебания до величины, необходимой для нормальной работы индикаторного прибора и головных телефонов. В усилителе предусмотрена регулировка коэффициента усиления. Блок питания осуществляет электроснабжение всех узлов течеискателя. В нем есть аккумуляторные батареи, для подзарядки которых служит зарядное устройство.  [c.119]

В качестве датчиков обратной связи в системе регулирования используют микрофоны 13, устанавливаемые в контрольных точках бокса. Для ввода в систему регулирования сигналы, поступающие от микрофонов, усиливаются и усредняются и, пройдя коммутатор 16, поступают в полосо вой анализатор спектра 15, аналогичный по составу анализатору устройства 9. Пройдя среднеквадратический детектор 17 уровни сигнала в полосах с помощью мини-ЭВМ сравниваются с заданными уровнями, в результате чего вырабатывается сигнал корректировки, поступающий на усилители задающих фильтров устройства 9, благодаря чему автоматически поддерживается уровень звукового давления в камере. Достаточно хорошее приближение к заданным характеристикам акустического нагружения можно получить при использовании десяти микрофонов. Одно из основных достоинств такой автоматической системы регулирования — быстрота настройки на требуемый режим испытания объекта. Однако необходимый объем информации об условиях акустического нагружения объекта испытаний и поведения его при воздействии акустического поля требует значительно большего числа измеряемых параметров. Обычно требуется измерять звуковое давление, деформацию и вибрацию. Для этого в комплекс технологического оборудования (рис. 4) камеры включают систему сбора, измерения и обработки данных. Эта система позволяет контролировать средние квадратические значения измеряемых величин в ходе эксперимента, регистрировать процессы на магнитной ленте и затем обрабатывать их на анализаторах с высокой разрешающей способностью. Как показано на схеме, сигналы от соответствующих датчиков перед входом в усилитель при помощи устройств 4, 5 проверяются на отсутствие помех и неисправностей измерительных цепей. С выхода каждого из усилителей 6 сигнал подается на квадратичный вольтметр 13, показания которого фиксируются на цифропечатающем устрой-  [c.449]

Для получения чувствительности микрофона, не зависящей от астоты, как видно из (4.54), модуль механического сопротивления ленточки цю) = Ьл должен быть частотнонезависим. В то же время при составлении эквивалентной схемы механической части мы видели, что активное сопротивление Ги настолько мало, что 1(г) сильно зависит от частоты. Только искусственным увеличе-  [c.133]

Существует ряд конструкций электродинамических однонаправленных микрофонов, в которых с помощью некоторых усложнений основного акустического Т-образного фильтра достигается более или менее удовлетворительное выравнивание характеристик направленности и чувствительности. В качестве примера приведем схему микрофона рис. 4.22. В этом микрофоне имеются три самостоятельные части акустической системы с разным максимальным расстоянием запаздывания й. Для низких частот применяется аку-  [c.141]

Если аналогично схеме рис. 4.6, приведенной в параграфе 4.3, ь качестве элементов группы применить два микрофона (рис. 4.23) с косинусоидальной или кардиоидной характеристиками направленности, то в области частот, где размер D группы мал по сравнению с длиной волны, характеристика направленности такой группы в соответствии с (4.42) будет иметь вид os B или os0(1-f + OS0). Лепестки таких характеристик направленности будут уже, а коэффициенты осевой концентрации достигнут 5 и 7,5 соответственно. Сужение характеристики направленности и повышение коэффициента концентрации в ряде случаев весьма желательны (дикторские и репортерские микрофоны, микрофоны систем усиле-  [c.142]

Микрофон МД-52А. Это кардиоидный микрофон профессионального применения. На рис. 5.17 приведены его внешний вид (а), конструкция (б) и аналоговая электрическая схема (в), где Шх и г , /Пд и Гз, /Пд и Гд, /П4 и Г4, Шб и Г5, те и Ге, т и г,, и т и Гд — массы и активные сопротивления воздуха соответственно в решетке /, слое воздуха между накладкой и диафрагмой 3, в элементе акустического сопротивления 8, в элементе акустического сопротивления 2, в трубке 9, в отверстиях трубки 9, в элементе акустического сопротивления 14, в отверстии корпуса 11 Сх,  [c.78]

Внешний вид, конструкция и электрическая эквивалентная схема микрофона МД-66 приведены на рис. 5.19. Этот речевой кардиоидный микрофон для звукозаписи и звукоусиления работает в диапазоне частот 100…. ..ЮООО Гц с неравномерностью частотной характеристики 20 дБ. Внутреннее его сопротивление 250 Ом, чувствительность холостого хода 2 мВ/Па на частоте 1 кГц.  [c.79]

Можно ли подключить конденсаторный микрофон к компьютеру. Как подключить к компьютеру конденсаторный микрофон. Основные схемы питания электретных микрофонов

В этом документе собраны электрические схемы и информация о том, как построено питание электретных микрофонов. Документ написан для людей, способных читать простейшие электрические схемы.

1. Введение
2. Введение в электретные микрофоны
3. Основные схемы питания электретных микрофонов
4. Звуковые карты и электретные микрофоны
5. Plug-in power
6. Фантомное питание в профессиональной аудиотехнике
7. T-Powering
8. Другая полезная информация

1. Введение

Микрофонам большинства видов для работы требуется электропитание, как правило это конденсаторное микрофоны, а так же микрофоны сходные с ними по принципу действия. Электропитание необходимо для работы внутреннего предусилителя и поляризации мембран микрофонного капсюля. В случае, если встроенного источника питания (батареи, аккумулятора) в микрофоне нет, напряжение к микрофону подается по тем же проводам что и сигнал от микрофона к предусилителю.

Бывают случаи, когда микрофон принимают за сломанный только потому, что не знают о необходимости подать на него фантомное питание или вставить батарейку.

Электретные микрофоны обладают наилучшим соотношением цена/качество. Эти микрофоны могут быть очень чувствительными, достаточно прочными, предельно компактными, а так же обладать малым энергопотреблением. Электретные микрофоны находят широчайшее применение, в силу компактных размеров их часто встраивают в готовые изделия, сохраняя при этом высокие рабочие характеристики. Согласно некоторым оценкам, электретный микрофон используется в 90% случаев, что, учитывая вышеизложенное, более чем оправданно. Большинство петличных микрофонов, микрофонов используемых в любительских видеокамерах и микрофонов применяемых совместно с компьютерными звуковыми картами, являются электретными микрофонами.

Электретные микрофоны схожи с конденсаторными по принципу преобразования механических колебаний в электрический сигнал. Конденсаторные микрофоны преобразуют механические колебания в изменение емкости конденсатора, получаемого при подаче напряжения на мембраны микрофонного капсюля. Изменение емкости, в свою очередь, ведет к изменению напряжения на обкладках пропорционально звуковым волнам. В то время как капсюль конденсаторного микрофона нуждается во внешнем (фантомном) питании, мембрана капсюля электретного микрофона имеет свой заряд в несколько вольт. Питание ему необходимо для встроенного буферного предусилителя , а не для поляризации мембран.

Типичный электретный микрофонный капсюль (Рис.01) имеет два пина (бывает три) для подключения к источнику тока 1-9 вольт и, как правило, потребляет менее 0,5мА. Эта мощность расходуется на питание миниатюрного буферного предусилителя, встроенного в микрофонный капсюль, и служащего для согласования высокого сопротивления микрофона и подключенного кабеля. Следует помнить, что кабель обладает собственной емкостью, и на частотах более 1кГц его сопротивление может достигать несколько 10-ков кОм.
Нагрузочный резистор определяет сопротивление капсюля, и предназначен для согласования с малошумящим предусилителем. Это, как правило, 1-10кОм. Нижний предел определяется шумом усилителя по напряжению, в то время как верхний – шумом усилителя по току. В большинстве случаев напряжение 1,5-5В подается на микрофон через резистор в несколько кОм.

В связи с тем, что электретный микрофон имеет в своем составе буферный предусилитель, который добавляет к полезному сигналу собственный шум, он и определяет отношение сигнал/шум (обычно в районе 94дБ), что эквивалентно акустическому отношению сигнал/шум 20-30дБ.

Электретные микрофоны нуждаются в напряжении смещения для встроенного буферного предусилителя. Это напряжение должно быть стабилизировано, не содержать пульсаций, так как в противном случае они поступят на выход в составе полезного сигнала.

3. Основные схемы питания электретных микрофонов

3.2 Питание электретного микрофона от батарейки (аккумулятора)

Эта схема (Рис.04) может быть использована совместно с бытовыми магнитофонами и звуковыми картами, изначально предназначенными для работы с динамическими микрофонами. Когда вы соберете эту схему внутри корпуса микрофона (или в небольшом внешнем боксе), ваш электретный микрофон найдет универсальное применение.

При построении данной схемы, будет полезно добавить выключатель, чтобы отключать батарейку в то время, когда микрофон не используется. Следует отметить, что уровень выходного сигнала этого микрофона значительно выше уровня, получаемого при использовании динамического микрофона, так что необходимо контролировать усиление на входе звуковой карты (усилителя/микшерного пульта/магнитофона и т.д.). Если этого не сделать, высокий уровень входного сигнала может привести к перемодуляции. Выходное сопротивление этой схемы в районе 2кОм, поэтому не рекомендуется использовать слишком длинный микрофонный кабель. В противном случае он может сработать как фильтр нижних частот (несколько метров не окажет сильного влияния).

3.3 Простейшая схема питания электретного микрофона

В большинстве случаев допустимо использовать одну/две батарейки 1,5В (в зависимости от используемого микрофона) для питания микрофона. Батарейка включается последовательно с микрофоном (Рис.05).
Эта схема работает, если постоянный ток, поступающий от батарейки, не оказывает на предусилитель негативного влияния. Это случается, но далеко не всегда. Обычно предусилитель работает только как усилитель переменного тока, и постоянная компонента не оказывает на него никакого влияния.

Если вы не знаете правильную полярность батарейки, попробуйте включить ее в двух направлениях. В подавляющем большинстве случаев неправильная полярность при низком напряжении не вызывает никаких повреждений микрофонного капсюля.

4. Звуковые карты и электретные микрофоны

В данном разделе рассматриваются варианты подачи питания на микрофоны от звуковых карт.

4.1 Вариант Sound Blaster

1. Тип входа: небалансный (несимметричный), низкоомный
2. Чувствительность: около -20дБВ (100 мВ)
3. Входное сопротивление: 600-1500 Ом
4. Разъем: 3,5 мм stereo jack
5. Распиновка: Рисунок 07

Входы звуковой карты в этом случае имеют чувствительность около 10мВ.
Это подключение также используется в компьютерах Compaq, выпускаемых со звуковой картой Compaq Business Audio (микрофон Sound Blaster хорошо работает с Compaq Deskpro XE560). Напряжение смещения, измеренное на выходе Compaq, 2,43В. Ток короткого замыкания 0,34мА. Это говорит о том, что напряжение смещения подается через резистор около 7кОм. Кольцо 3,5мм jack-а не используется, и ни к чему не присоединяется. Руководство пользователя Compaq говорит, что этот микрофонный вход используется только для подключения электретного микрофона с фантомным питанием, например микрофона поставляемого самим Compaq. Если верить Compac, этот метод подачи питания называется фантомным питанием, однако не следует путать этот термин с тем, что используется в профессиональной аудио технике. Согласно заявленным техническим характеристикам входное сопротивление микрофона 1кОм, а максимально допустимый уровень входного сигнала 0,013В.

Если вы хотите использовать динамик трубки, то подключите его к Tip и вставьте в звуковую карту. Перед этим убедитесь что он имеет сопротивление более 8Ом, в противном случае усилитель на выходе звуковой карты может сгореть.

Общая схема питания компьютерного микрофона, предназначенная для работы с Sound Blaster и другими подобными звуковыми картами приведена на рисунке ниже (Рис.15):

Примечание 2: обычно напряжение питания микрофонов, подключаемых к звуковой карте составляет около 5 вольт, подаваемых через резистор 2,2кОм. Микрофонные капсюли обычно не восприимчивы к к постоянному току от 3 до 9 вольт, и будут работать (хотя уровень подаваемого напряжения может повлиять на выходное напряжение микрофона).

Для устройств, которые используют подключение Plug-in power для электретных микрофонов, схема приведена ниже (Рис.17):
Технология подключения микрофонов Plug-in power с точки зрения схемотехники записывающего устройства (Рис.18):

Обычно этот вопрос задают те, кто вообще ничего не понимает в микрофонах и музыкальном оборудовании. Такие люди сталкиваются с рядом проблем, часто они делают покупки, не разобравшись в предмете и оказывается, что они либо покупают что-то лишнее, либо просто не осознают, что то что они купили не будет работать так, как им хочется и по факту нужно тратить намного больше денег, чем они рассчитывали, чтобы всё заработало как надо.

Проведём инструктаж так сказать, для полных профанов.

Итак, правило номер один – никогда не покупайте микрофоны в магазинах электроники типа М-Видео, Эльдорадо, в торговых центрах или, упаси боже, в Ашане. Ничего путёвого там никогда не продаётся. В лучшем случае вы купите микрофон для караоке, отвратительно звучащий и несовместимый с нормальной аппаратурой.

Правило номер два – никогда не покупайте микрофон к которому по умолчанию присоединён микрофонный кабель. Это вообще табу. И кабель и микрофон будут паршивые. Впрочем, вы голосуете рублём и покупаете то, что покупаете. У всего есть своя цена, только потом не говорите, что вас не предупреждали.

Если вы хотите попеть песенки в караоке после застолья – это одно. Такой микрофон не жалко испачкать в салате оливье. Если же вы хотите записывать свой голос на компьютер, читайте дальше.

Первый и самый простой вариант для подключения к компьютеру – купить USB микрофон. Вы подключаетесь через USB порт, обычным USB кабелем и сразу получаете приличный звук. USB микрофоны бывают и дешевые и дорогие. Этот вариант уже давно перестал быть компромиссным и качество звучания у таких микрофонов весьма приличное. С учётом удобства подключения к компьютеру цена у них оправдана. Естественно, стоить USB микрофон будет дороже, чем караоке микрофон из Ашана. Зато звучать будет как надо.

Если вы озвучиваете компьютерные игры или записываете подкасты, ведете тренинги в интернете, то USB микрофон – это ваш вариант. Правильную модель с учётом бюджета помогут выбрать наши консультанты – звоните или пишите нам.

Ну и последний и самый крутой вариант – это студийный микрофон для записи вокала. Не стоит пугаться слова “студийный”. Студийный – не значит дорогой. Цены на такие микрофоны варьируются очень сильно. Есть совсем недорогие модели и есть топовые вещи, использовать которые в домашних условиях на наш взгляд не оправданно.

Преимущество студийного микрофона прежде всего в качестве звучания. Если звук для вас – принципиальный момент, то вариантов нет, нужно собирать домашнюю студию.

Для начала определимся с типом микрофона, который вам нужен. Для записи вокала лучше всего покупать конденсаторный микрофон с большой диафрагмой. Динамические микрофоны – это вариант для концертов, а конденсаторные микрофоны с маленькой диафрагмой – для записи музыкальных инструментов. Ленточные микрофоны – вообще тема отдельной статьи и нам они не подходят.

В общем, берём конденсаторный микрофон с большой диафрагмой. Выглядит он примерно вот так:

Вариантов и цен – миллион. Выбрать правильно, опять же, помогут наши консультанты. Спрашивайте, не стесняйтесь.

Покупка микрофона сама по себе еще не делает вас рок-звездой. Конденсаторный микрофон не будет работать сам по себе. И подключить его напрямую в вашу встроенную звуковую карту вы не сможете. даже если вы попытаетесь, работать это не будет. Потому что конденсаторному микрофону требуется фантомное питание. И такое питание есть либо во внешних звуковых интерфейсах либо в специализированных микрофонных предусилителях.

Поэтому, если вы хотите использовать конденсаторный студийный микрофон и получать крутой звук, помимо микрофона, как минимум, нужен еще и внешний USB аудио интерфейс с микрофонным входом. В простонародье – внешняя звуковая карта.

Например вот такая:

Есть и более дорогие варианты и решения, но мы не будем их затрагивать в этой статье, т.к. это уже оборудование для профессиональных студий и подход к нему совершенно иной.

А теперь проведем небольшой ликбез по микрофонным кабелям и разъёмам, в которые они включаются. Т.к. именно это вызывает большинство проблем и вопросов у людей несведущих.

Итак, во всех профессиональных микрофонах (не караоке и не USB) используются XLR разъёмы. Разъём XLR на микрофоне выглядит вот так:

В свою очередь, разъёмы на микрофонном кабеле будут выглядеть вот так:

Ни в каком Ашане вы не купите такой микрофонный кабель. их продают специализированные музыкальные магазины типа нашего.

На звуковых картах и микрофонных предусилителях, как правило, используются либо XLR входы для подключения микрофонного кабеля либо комбинированные разъёмы Jack / XLR. Стандартный XLR вход выглядит вот так:

Комбинированный разъём Jack / XLR выглядит вот так:

В комбинированный разъём может включаться как микрофонный кабель с XLR разъёмом, так и инструментальный или стерео кабель с разъёмом Jack. Разъём Jack в профессиональном оборудовании выглядит вот так

Бывает еще мини джек, но к профессиональной музыкальной аппаратуре он отношения не имеет – это решение для портативных плееров и т.п.

Если вы купили микрофон для караоке и пытаетесь включить его в комбинированный разъём jack/xlr, вас может ждать разочарование. Почему? Потому что, как правило, комбинированные разъёмы устроены таким образом, что при подключении через jack предусиление сигнала намного меньше. Это сделано для того, чтобы вы могли через jack подключать музыкальные инструменты или линейные источники сигнала типа mp3 плеера, синтезатора или компьютера. А при подключении XLR кабеля как раз таки срабатывает другая цепочка, которая рассчитана на то, чтобы усилить сигнал, идущий с микрофона.

По-русски: если вы включите ваш микрофон с джек-разъёмом на конце кабеля в такой комбинированный вход, сигнал будет очень тихий, и проблема не в микрофоне и не в устройстве, в которое вы включаетесь, а в неправильном использовании и непонимании того, как работает ваша аппаратура.

Компьютер – универсальная машина, способная выполнять множество разнообразных задач, в том числе по записи и обработке звука. Для создания собственной маленькой студии потребуется наличие необходимого софта, а также микрофона, от типа и качества которого будет зависеть уровень произведенного материала. Сегодня поговорим о том, как использовать микрофон для караоке в обычном ПК.

Для начала разберемся в типах микрофонов. Их три: конденсаторные, электретные и динамические. Первые два отличаются тем, что требуют для своей работы фантомного питания, благодаря чему с помощью встроенных электронных компонентов можно повысить чувствительность и поддерживать высокий уровень громкости при записи. Этот факт может быть как достоинством, в случае использования их в качестве средств голосовой связи, так и недостатком, поскольку кроме голоса улавливаются и посторонние звуки.

Динамические микрофоны, используемые в караоке, представляют собой «перевернутый динамик» и никакими дополнительными схемами не оборудованы. Чувствительность таких устройств довольно низкая. Это нужно для того, чтобы, кроме голоса говорящего (поющего), в дорожку попало минимум лишних шумов, а также для минимизации обратной связи. При непосредственном подключении динамического микрофона к компьютеру мы получаем низкий уровень сигнала, для усиления которого приходится повышать громкость в системных настройках звука.

Использование предусилителя

При выборе предусилителя необходимо обратить внимание на тип входных разъемов. Все зависит от того, каким штекером оборудован микрофон – 3.5 мм, 6.3 мм или XLR.

Если подходящее по цене и функционалу устройство не имеет нужных гнезд, то можно воспользоваться переходником, который также без проблем можно приобрести в магазине. Здесь главное не перепутать, к какому разъему на адаптере должен подключаться микрофон, а к какому – усилитель (male-female).

Предусилитель своими руками

Усилители, продающиеся в магазинах, могут быть весьма дороги. Это обусловлено наличием дополнительного функционала и издержками маркетинга. Нам же нужно предельно простое устройство с одной функцией – усиление сигнала с микрофона — и его вполне можно собрать в домашних условиях. Разумеется, потребуется наличие определенных навыков, паяльника и расходных материалов.

Для сборки такого усилителя необходимо минимум деталей и элемент питания.

Мы здесь не будем расписывать по шагам, как паять схему (статья не про это), достаточно ввести в поисковик запрос «предусилитель для микрофона своими руками» и получить подробную инструкцию.

Подключение, практика

Физически подключение осуществляется довольно просто: достаточно вставить штекер микрофона напрямую или с помощью переходника в соответствующий разъем предусилителя, а шнур от устройства подключить к микрофонному входу на звуковой карте ПК. В большинстве случаев он розового или голубого (если розового нет) цвета. Если на вашей материнской плате все входы и выходы одинаковые (такое бывает), то прочитайте инструкцию к ней.

Собранную конструкцию также можно подключить и к передней панели, то есть ко входу со значком микрофона.

Заключение

Правильное использование микрофона для караоке в домашней студии позволит добиться неплохого качества звука, так как он предназначен именно для записи голоса. Как становится ясно из всего сказанного выше, для этого требуется только простое дополнительное устройство и, возможно, внимательность при выборе переходника.

Существует по меньшей мере три разновидности конденсаторных микрофонов. Некоторые из этих приборов можно подключать к компьютеру непосредственно, другие же придется согласовывать с входом звуковой карты.

Инструкция

Прежде, чем подключать к компьютеру любые микрофоны, ознакомьтесь с цоколевкой соответствующего гнезда на звуковой карте, которое обычно имеет красный цвет. Данное гнездо является монофоническим, причем, вывод, который является общим в обычно стереофоническом гнезде, здесь соединен со средним. Существуют и монофонические штекеры, в которых осуществлено соответствующее соединение, а если такового не найдется, изготовьте его из стереофонического, осуществив соответствующее соединение. Такие штекеры никогда не подключайте к стереофоническим гнездам для наушников или колонок, чтобы не вызвать короткое замыкание.

На звуковой карте имеется специальная цепь из конденсатора и резистора. Через резистор на микрофон подается напряжение питания (положительное относительно общего провода), а через конденсатор с микрофона снимается переменная составляющая сигнала. Поэтому в том случае, если у вас есть 1,5-вольтовый электретный микрофон, просто подключите его к этому гнезду через штекер, соблюдая полярность (минусом к общему проводу). Перед этим определите полярность его выводов: минусовой вывод соединен с корпусом.

Если микрофон рассчитан на питание напряжением в 3 В, при питании от звуковой карты сигнал получится едва различимым. Поэтому развязывающую цепь придется расположить снаружи. Подайте на микрофон, также соблюдая полярность, напряжение в 5 В (от блока питания компьютера) через 5-килоомный резистор. Падение напряжения на нем окажется таким, что на микрофон придется как раз 3 В. Сигнал подайте на вход звуковой карты через бумажный конденсатор емкостью порядка 0,1 микрофарады. Во всех случаях соединения осуществляйте при выключенной машине.

Существуют также конденсаторные микрофоны, не являющиеся электретными. Внутреннего источника постоянной поляризации в них нет, как нет и предварительного каскада. Подключить такой микрофон к звуковой карте напрямую невозможно. Воспользуйтесь специальным микшерным пультом, рассчитанным на работу с конденсаторным микрофоном. А сигнал с линейного выхода пульта подайте на компьютер.

А что делать, если все соединения осуществлены правильно, но звука нет? Причина этого может быть программной. Как в Linux, так и в Windows имеется специальная программа виртуального микшерного пульта. В ней есть виртуальный регулятор громкости микрофона, а также его выключатель. Проверьте их положение, и при необходимости поменяйте.

Профессиональные микрофоны подключаются к микшерным пультам при помощи особых разъемов типа XLR. Иногда такой микрофон хочется использовать совместно с бытовым оборудованием, а портить его, меняя разъем, жалко. Поможет несложный переходник.

Вам понадобится

• – паяльник, нейтральный флюс и припой;
• – мультиметр;
• – отвертка.

Инструкция

Ознакомьтесь с цоколевкой разъема типа XLR по следующей иллюстрации:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/81/XLR_pinouts.svg…Здесь цифрой 1 обозначен контакт, соединенный с оплеткой кабеля, цифрой 2 – подключенный к выводу микрофонного капсюля, соединенному внутри корпуса микрофона с оплеткой, а цифрой 3 – присоединенный к противоположному выводу микрофонного капсюля.

Убедитесь, что студийный микрофон является динамическим, а не конденсаторным, требующим так называемого фантомного питания. Такой микрофон подключить труднее, чем не только динамический, но и даже электретный. В отличие от электретного, студийный конденсаторный микрофон требует специального источника питания, изготовить который в домашних условиях непросто.

В магазине, торгующем радиодеталями, приобретите трехконтактную розетку типа XLR. Там же купите вилку типа «джек» диаметром 6,3 миллиметра, если микрофон будет подключаться к караоке-системе, или диаметром 3,5 миллиметра, если вы хотите подключить его к звуковой карте. В последнем случае потребуются также детали для сборки усилителя (об этом ниже).

На розетке типа XLR соедините вместе выводы 1 и 2.

На штекере соедините контакт, расположенный ближе всего к входу кабеля, со средним контактом.

Если работать предполагается с караоке-системой, точку соединения выводов 1 и 2 розетки XLR подключите к «дальнему» контакту вилки типа «джек» диаметром 6,3 миллиметра, а 3 вывод розетки – к точке соединения «ближнего» и «среднего» контактов этой вилки. Проверьте мультиметром в режиме омметра целостность всех соединений.Подключите микрофон через переходник к караоке-системе и убедитесь в его работоспособности.

Подключение микрофона к звуковой карте осуществите так же, с той лишь разницей, что разъем типа «джек» берется 3,5-миллиметровый, а между розеткой XLR и «джеком» необходимо поместить микрофонный усилитель. Необходимость его применения обусловлена тем, что вход звуковой карты рассчитан на работу с электретным, а не динамическим микрофоном.Схема такого усилителя приведена по следующей ссылке:
http://jap.hu/electronic/micamp.html

Все интересное

Основная задача предусилителя – преобразование слабого сигнала в более мощный. Для записи звука гитары или микрофона (в домашних условиях) можно приобрести аудиокарту с предусилителем. Аудиокарта с предусилителемЗвуковая карта с предусилителем –…

Современные компьютеры поддерживают работу с различным оборудованием для ввода и вывода звука. Вы можете подключить практически любой микрофон для осуществления звонков, записи собственного голоса и его последующей обработки. Для этого нужно…

Часто для работы, игр и общения с помощью компьютера нужен микрофон. Если вы занимаетесь любительской звукозаписью или частенько поете с друзьями караоке, то микрофон просто необходим. Как же правильно подключить прибор к компьютеру или ноутбуку, в…

Все современные конденсаторные микрофоны содержат внутренний постоянный источник поляризации, называемый электретом. Однако, любой из таких микрофонов имеет внутри усилитель, и потому все равно требует питания. Инструкция 1Для подключения…

Микрофон может применяться для разных целей и задач. Здесь есть свои нюансы и моменты, которые нужно учитывать. Но все же существует особый алгоритм выбора хорошего микрофона, который поможет сделать это без проблем. Инструкция 1Решите, для каких…

Профессиональные микрофоны подключаются к микшерным пультам при помощи особых разъемов типа XLR. Иногда такой микрофон хочется использовать совместно с бытовым оборудованием, а портить его, меняя разъем, жалко. Поможет несложный переходник. Вам…

Если подключить динамический микрофон, предназначенный для караоке, к микрофонному входу звуковой карты, уровень сигнала окажется очень малым. Несложная переделка микрофона позволит, сохранив внешний вид прибора неизменным, сделать его совместимым…

Подключение электретного микрофона к компьютеру зависит от его типа. Электретные микрофоны часто используются вместо конденсаторных, потому что стоят дешевле, не требуют внешнего источника питания и имеют множество других преимуществ. Вам…

Компьютерные технологии все больше входят в жизнь современного человека. Так используются специальные микрофоны для преобразования звука в электрический сигнал и воспроизведения его через компьютер. Практически все компьютеры оснащены звуковой…

Как подключить микрофон к компьютеру…
Когда-то сам думал об этом и не знал у кого спросить… Прошло время, делюсь статьёй.
ПОЕХАЛИ!!!
Компьютеры и компьютерные технологии все больше и больше входят в жизнь каждого человека. Микрофон, как устройство, преобразующее звук в электрический сигнал, и позволяющее компьютеру “слышать”, воспринимать, анализировать, сохранять и передавать звук, является обязательным спутником и участником эволюции компьютерных технологий. Почти любой современный ноутбук имеет встроенный микрофон, а любой настольный компьютер обязательно оборудован интегрированной звуковой картой с гнездом для подключения микрофона (MIC).

Сегодня микрофон подключают к компьютеру для общения по скайпу, для записи речи и дикторов, записи шумов и музыкальных инструментов, лекций и конференций, для проведения акустических измерений, для вещания в интеренет и для ряда других задач. Совершенствование и специализация микрофонов привела к их разнообразию и различным вариантам подключения.

Современные микрофоны делятся на несколько групп по своему назначению и типу преобразующего элемента: мультимедийные (для общения голосом через компьютер), профессиональные (для различного профессионального использования), динамические (используют динамический преобразователь), конденсаторные (используют мембранный преобразователь), USB-микрофоны (адаптированные для подключения к компьютеру напрямую по USB) и ряд других.

Мультимедийные микрофоны – в основном используются для переговоров голосом через компьютерные сети (для разговора по скайпу и т.п.) подключаются к компьютеру напрямую во вход MIC встроенной или мультимедийной звуковой карты.

Behringer XM 8500Динамические микрофоны – как правило, используются на концертах, репетициях и для записи громких инструментов на студии, не требуют дополнительного питания. Подключаются к компьютеру через микшерный пульт (микшер) или преамп (микрофонный предусилитель), далее в линейный вход звуковой карты. Если звуковая карта имеет микрофонный вход (т.е. в звуковой карте имеется встроенный преамп), то динамический микрофон можно включить в такую звуковую карту напрямую во вход MIC.

Наиболее известные и популярные динамические микрофоны: Shure SM58, Behringer XM 8500 Ultravoice, Electro-Voice C05 и другие.

О звуковых картах подробно Вы можете прочитать в нашей статье “Звуковая карта для домашней студии”.

Rode NT1-AКонденсаторные микрофоны – используются для записи голоса и большинства инструментов, для вокала и ряда инструментов на концертах, для конференций и репортажей. Для работы конденсаторные микрофоны требуют дополнительное питание, которое обычно поступает на микрофон от преампа или микшерного пульта через тот же провод, которым микрофон соединяется с пультом или преампом (такое питание называется фантомным).

К компьютеру конденсаторные микрофоны подключают через микшерный пульт или преамп, имеющие фантомное питание, далее звуковой сигнал подается в линейный вход звуковой карты. Если звуковая карта имеет микрофонный вход с фантомным питанием (т.е. в звуковой карте имеется встроенный преамп), то конденсаторный микрофон можно включить напрямую в звуковую карту во вход MIC.

Типичные представители конденсаторных микрофонов: Audio-Technica AT2020, Behringer C1, NADY SCM 1000, Rode NT-1A.

AT 2020 USBUSB-микрофоны – конденсаторные микрофоны, имеющие в своем корпусе все необходимое для подключения прямо к компьютеру по шине USB. Имеют на борту и преамп, и блок питания микрофона, и звуковую карту. Используются для записи речи, вокала, музыкальных инструментов и т.п. Исключительно мобильны и просты в подключении.

Наиболее известные USB-микрофоны: Infrasonic UFO, Audio-Technica AT2020 USB, Behringer C-1U, RODE Podcaster.

На практике для качественной записи звука в компьютер обычно используют конденсаторные микрофоны (как обладающие более широким частотным диапазоном), но для записи источников с экстремально высоким звуковым давлением или ограниченным частотным диапазоном (барабаны, ударные инструменты, электро-гитара, бас-гитара и т.п.) выбирают динамические микрофоны.

В общем случае схема подключения конденсаторного или динамического микрофона к компьютеру имеет следующий вид: микрофон, микрофонный кабель, микрофонный предусилитель (или микшер) с фантомным питанием, компрессор (по желанию), иные приборы обработки (по желанию), линейный вход звуковой карты (для оцифровки звукового сигнала), драйвер звуковой карты, программа записи звука в компьютер.

Современная тенденция – упростить эту схему: выпускаются звуковые карты с микрофонными преампами на борту, микшерные пульты и преампы со встроенной звуковой картой и подключением к компьютеру напрямую по USB или FireWire, USB-микрофоны, просто подключаемые во вход USB компьютера.

В заключении напомню, что перед первым подключением всегда (!) важно изучить инструкцию от микрофона и устройств с которыми он работает – у конкретных моделей могут быть нестандартные варианты подключения и особый порядок включения. Знание рекомендаций производителя сохранит микрофон, компьютер и все что находится между ними в наилучшей рабочей форме.

В помощь начинающему Микрофоноделкину – поиск своего звука

Т.к. здесь обсуждается симметричная схема Ператрона (далее sym), то имеет смысл провести сравнение с ней.
1) Искажения при 100 мВ на стандартной нагрузке 2 кОм-а уменьшились в 66 раз (на 36 дБ). Как по мне, искажения sym неприлично велики. Ператрон намерил очень малые искажения в режиме холостого хода, т.е. без учёта входного сопротивления последующего преампа – это, конечно, интересно, но к реальной картине не имеет никакого отношения.
2) Симметричная схема избыточна. Симметрия (если она не трансформаторная) практически ничего не даёт. Поэтому предложенная схема несимметричная, но балансная(!!), что сохраняет возможность такого же хорошего подавления синфазного сигнала (подавления наводок на кабель) в последующем девайсе. Подобное решение очень часто применяется в бестрансформаторных микрофонах. У той же AKG это модели С414B-TL, С2000, C3000, C4000 и др. Все эти схемы имеются на их оф. сайте.
3) Благодаря этому, значительно упростилась схема, что немаловажно в условиях ограниченного размера корпуса. Бонус – дешевле комплектация.
4) Благодаря этому же самому, при аналогичной нагрузочной способности уменьшился ток потребления почти в 2 раза, что уменьшило падение на резисторах фантома, что, в свою очередь, увеличило поляризующее напряжение. Это немного сократило разрыв в выхлопе (теоретически, сим_vs_несимметрия разница в 6 дБ, у данных схем разница только усилительной части – без разницы в V_поляриз – около 4 дБ).
5) Пожалуй, самое главное. Благодаря внутреннему каскоду (т.е. всторенному внутрь Шиклаи) и источнику тока в истоке, в предложенной схеме весьма сильно подавлена девиация напряжения между электродами З-И и З-С (на 60 и 50 дБ), что нивелирует пагубное влияние ёмкостей этих переходов. Надо заметить, что эти ёмкости сильно нелинейны (по сути – они варикапы, см. даташиты). А это чревато повышенными искажениями на больших уровнях, что проявляется как грязь, шепелявость и т.п. В схеме sym дельта_u на участке З-И подавлена всего на 23 дБ, а З-С – не только не подавлена, но из-за особенностей схемы (фазорасщепитель) больше(!) входного на 5,5 дБ. Это никак не способствует хорошему звучанию.Помимо прочего, для такой схемы надо тщательно выбирать тип ПТ с самыми малыми ёмкостями ЗС и ЗИ. Зато в новую схему можно ставить почти всё подряд, даже горячо любимый народом 2SK170 с его большими ёмкостями.

Для понимания механизма возникновения больших искажений вспомним, что капсюль – это чистая ёмкость. Теперь представьте эквивалентную схему: генератор – ёмкостный делитель, у которого верхнее плечо – ёмкость капсюля, нижнее – сильно нелинейные ёмкости JFET-а. Притом, ёмкости переходов ЗИ и ЗС всего лишь на порядок меньше ёмкости капсюля. А у 2SK170 и маломембранного капсюля они вообще сопоставимы. Итак, получается нелинейный ёмкостный делитель сигнала. Кстати, искажения схемы sym я симил с 2N4117 – у них очень малые ёмкости. При увеличении ёмкостей искажения растут, ухудшается спектр (быстрее растут высшие гармоники). В новой же схеме даже с ёмкостями как у 2SK170 роста искажений не наблюдается. Полагаю, звук будет определяться только капсюлем.

Посмотреть вложение 134075

Посмотреть вложение 134076

Девиация сигнала на электродах ПТ sym/новый преамп:

Посмотреть вложение 134069

Посмотреть вложение 134070

Комментарии к схеме.
1) Нижний ПТ должен иметь небольшое V_gs_off (отсечка), верхний (каскодный) – на пару-тройку В больше. Сигнальный ПТ советую 2SK30ATM, 118, 208, но можно и 2SK117, 163, 170, 184, 209 и мн. др.
2) Выходные LC-цепочки просто взяты из С3000, выбор их номиналов весьма вольный, вплоть до исключения.
3) Выходной импеданс такого повторителя около 5 Ом, поэтому для получения баланса импедансов Hot/Cold сопротивление R9 примерно на эту же величину больше, чем R8.
4) R17 подобрать по току потребления всей схемы 2 мА.
5) К этой схеме легко подключить трансформатор – на выход через конденсатор 10…33…100 мкФ. Лишние детали, связанные с балансировкой импедансов, естественно, не ставить.

Вокально-речевой студийный конденсаторный микрофон или сверхглубокая модернизация китайского BM-700 / BM-800

Подобрать правильный микрофон – значит, обеспечить треть успеха качественной записи вокала (или речи). Неподходящий или некачественный микрофон испортит звучание вокалиста (или диктора). Поэтому к выбору звукозаписывающего устройства нужно подходить со всей ответственностью. Что же делать, если выбор сделан неверно? Можно ли это исправить?

В данной статье расскажу, как я модернизировал популярный китайский микрофон BM-700, а так же сравню результаты проделанной работы с применением электретного и конденсаторного капсюлей.

Интересно?

Скажу сразу, что современный микрофон – это достаточно сложная система из акустико-механических (таких как: различные зазоры, отверстия, объемы и пористые материалы), электромеханических (преобразующих звуковые колебания в ЭДС) и электронных (согласующих сторону преобразователя с последующим усилительным устройством) звеньев.

Для понимания классификации микрофонов рассмотрим вкратце их устройство и принцип действия.
В зависимости от принципа преобразования механических (звуковых) колебаний в электрические микрофоны делятся на несколько типов. В студийной практике, как правило, используются электродинамические (катушечные и ленточные) и конденсаторные микрофоны (в том числе электретные). В электродинамических микрофонах выходное электрическое напряжение пропорционально скорости колебаний подвижной системы, а в конденсаторных (и вообще всех остальных) – пропорционально колебательному смещению.

Принцип действия электродинамического катушечного микрофона состоит в следующем (см. рисунок выше).
В кольцевом зазоре 4 магнитной системы, имеющей постоянный магнит 5, находится подвижная катушка 1, скреплённая с диафрагмой 2 на опорном фланце 3. При воздействии на диафрагму звукового давления она вместе с подвижной катушкой начинает колебаться. В силу этого в витках катушки, перерезающих магнитные силовые линии, возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.

Электродинамический микрофон стабилен, имеет довольно широкий частотный диапазон и сравнительно небольшую неравномерность частотной характеристики.

Устройство ленточного электродинамического микрофона несколько отличается от устройства катушечной модификации (см. рисунок выше).
Здесь магнитная система микрофона состоит из постоянного магнита 4 и полюсных наконечников 2 со сквозными отверстиями 3, между которыми натянута легкая, обычно алюминиевая, тонкая (порядка 2мкм) гофрированная лента 1. При воздействии звукового давления на обе её стороны возникает сила, под действием которой лента начинает колебаться, пересекая при этом магнитные силовые линии, вследствие чего на её концах развивается напряжение. Так как сопротивление ленты очень мало, то для уменьшения падения напряжения на соединительных проводниках, развиваемое на концах ленты напряжение подается на первичную обмотку повышающего трансформатора, размещаемого в непосредственной близости от ленты. Напряжение вторичной обмотки трансформатора является выходным сигналом микрофона.

Частотный диапазон данного микрофона так же довольно широк, а неравномерность частотной характеристики невелика.

Для высококачественных электроакустических трактов наибольшее распространение получил конденсаторный микрофон (см. рисунок выше).
Принципиально он работает следующим образом: жёстко натянутая мембрана 1 с эффективным диаметром D под воздействием звукового давления может колебаться относительно неподвижного электрода 4, являясь вместе с ним обкладками электрического конденсатора с зазором d, образованным изоляционным кольцом 2. Односторонняя направленность конденсаторного микрофона достигается тем, что капсюль имеет второй акустических вход через специальные отверстия во вкладыше 5 и отверстия в неподвижном электроде 3. Данный конденсатор включается в электрическую цепь последовательно с источником постоянного тока Gb1 и активным нагрузочным сопротивлением Rн. При колебаниях мембраны ёмкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления, в связи с чем в электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и на нагрузочном сопротивлении возникает падение напряжения, являющееся выходным сигналом микрофона.

Следует отметить, что нагрузочное сопротивление должно быть весьма большим (порядка 1ГОм), что бы падение напряжения на нем не значительно уменьшалось на низких частотах, где ёмкостное сопротивление конденсатора (мембрана – неподвижный электрод) очень велико и использование такого микрофона было бы невозможно из-за сравнительно небольшого сопротивления нагрузки. По этой причине у конденсаторных микрофонов предусмотрены конструктивно связанные с самим микрофоном усилители, имеющие малый коэффициент усиления (порядка единицы), высокое входное и низкое выходное сопротивления.
Конденсаторные микрофоны имеют самые высокие качественные показатели: широкий частотный диапазон, малую неравномерность частотной характеристики, низкие переходные искажения (т.е. способность верно воспроизводить звуки с крутым фронтом), высокую чувствительность и низкий уровень шумов.

Электретные микрофоны, по существу, те же конденсаторные, но постоянное напряжение для них обеспечивается не обычным источником, а электрическим зарядом мембраны или неподвижного электрода, материалы которых отличаются тем, что способны сохранять этот заряд длительное время. Однако поляризация электрета постепенно уменьшается, и через несколько лет требуется его замена. В этом скрывается основной недостаток микрофонов данного типа.
Одним из существенных преимуществ электретных микрофонов перед конденсаторными является то, что при одинаковых значениях поляризующего напряжения (в случае электретного – эквивалентного) в электретных системах можно использовать меньшее значение зазора d и, стало быть, реализовать большую чувствительность, не опасаясь «прилипания» мембраны к неподвижному электроду. Объясняется это тем, что заряд электрета находится в связанной форме, вследствие чего не может «стекаться» к центру мембраны, когда она под действием поляризующего напряжения прогибается в сторону неподвижного электрода и её центр оказывается наиболее близкой к электроду точкой.

Итак, подтянув (или освежив) теоретические знания, предлагаю перейти к практической части.
Сегодня, как уже многим стало понятно из названия статьи, речь пойдет именно о конденсаторных микрофонах.

В моем распоряжении оказался один из самых дешевых (и поэтому популярных?) китайских микрофонов – BM-700 со следующими официальными характеристиками (конечно же, далекими от истины).

АЧХ приводить не буду, т.к. картинка (именно картинка, а не график) не имеет ничего общего с действительностью – свет на этот вопрос прольем немного позже.

Разобрав корпус микрофона (делается это, к слову, очень просто – необходимо открутить нижнюю круглую гайку и два винта от защитной решетки), видим следующую картину: 16мм электретный капсюль и плату с одной из самых простейших схем на транзисторе 2SK596S-B (используется, конечно, не оригинал, вследствие его снятия с производства, а китайская копия K596-B).

Одним из самых главных недостатков данного микрофона является очень высокий уровень собственного шума. Так же к недостаткам можно отнести его недостаточную для комфортной работы чувствительность. Исправление этих параметров и будет основными задачами при модернизации.

Повысить чувствительность микрофона можно за счёт увеличения поляризующего напряжения и увеличения площади мембраны.
Первый вариант не подходит потому, что повышению поляризующего напряжения препятствует малое расстояние между электродами, а так же недостаточная электрическая прочность воздуха и тонкого слоя диэлектрика мембраны. Поэтому было принято решение пойти вторым путем – заменить капсюль на другой, с широкой диафрагмой. Выбор пал на 25мм капсюль. Сравнительная таблица с характеристиками обоих приведена ниже.

В сравнении со штатным 16мм, новый капсюль кажется очень внушительным.

25мм капсюль отлично вписывается в доработанное штатное крепление (необходимо лишь дремелем выбрать ребра для установки старого капсюля, а зазор ~1мм по контуру заполнить пористой лентой).

Вопрос с низкой чувствительностью можно считать закрытым, и пора решать проблему с высоким уровнем собственного шума. Причем этот шум вносит не столько сам капсюль, сколько убогое схемное решение штатного усилителя. Пытаться улучшить ситуацию заменой разделительных конденсаторов и монтажом дополнительных фильтров в цепи питания я считаю нецелесообразным. Поэтому, вдохновившись рассказом Дага Форда (Doug Ford) на YouTube-канале EEVblog, решил полностью переработать усилитель, отправив старый туда, где ему полагается быть изначально – в мусорное ведро.

Основой нового усилителя стала схема «самого тихого студийного конденсаторного микрофона» – RØDE NT1-A. Безусловно, в лоб я её копировать не стал (хотя решение весьма простое и элегантное), а промоделировал в Multisim, оптимизировав компонентную базу. В результате получился линейный (вплоть до 100кГц) усилитель с коэффициентом усиления по напряжению равным единице и коэффициентом нелинейных искажений ≤ 0,04% (при 10 кГц) при амплитуде выходного сигнала 1В, т.е. при максимальной мощности.

Определившись со схемным решением будущего усилителя, переходим к трассировке печатной платы. Основной задачей проектирования платы является минимизация её влияния на работу схемы. Реализовать это требование в двухслойной плате порой сродни искусству. Что бы прийти к окончательному варианту мне понадобилось аж пять опытных образцов! Для обеспечения наилучших результатов пришлось полностью отказаться от применения компонентов для монтажа в отверстия, сделав при этом все цепи минимально короткими без паразитных переходных ёмкостей и индуктивностей.

Печатная плата была заказана в Китае с использованием сервиса JLCPCB. На данный момент, по моему мнению, это лучший по соотношению цена/качество вариант заказа прототипов плат размером до 100*100мм. Единственный минус в том, что они в последних моих заказах не используют вакуумную упаковку – просто запаивают в герметичный пакет с силикагелем. При этом платы приезжают немного потёртыми, что особенно заметно на чёрной маске. На пайку и работоспособность не влияет, но «осадочек остался». 🙂

Необходимые электронные компоненты были заказаны в той же группе компаний, что и JLCPCB – LCSC, что позволило сэкономить на доставке, т.к. у них есть возможность объединения заказов печатных плат и компонентов (UPD: теперь нет). Доставка почтой занимает порядка 2..2,5 недель.
Однако на 100% закрыть потребность в них не удалось, несмотря на достаточно широкий ассортимент на складе. Транзисторы, как ни странно, оказалось дешевле всего заказать в ЧИП и ДИП, а высокоомные резисторы пришлось брать аж на 1688.com через посредника.

Итак, можно приступать к сборке.
Я использовал паяльную станцию ATTEN 8586. Вариант не идеальный – мощности паяльника порой недостаточно (приходится иногда поднимать температуру выше 300°C).

Флюс KINGBO RMA-218, паяльную пасту MECHANIC XG-Z40, пинцет ESD-15 и припой FELDER ISO-Core ELR.

Несмотря на то, что флюс и паяльная паста являются безотмывочными, для достижения наилучшего результата их всё равно лучше отмыть. Для этих целей у меня есть SOLINS FLUX-OFF.

Готово, смотрим на результат.

Окончательный монтаж – это соединение капсюля, платы усилителя и XLR-разъема проводами. Для этой цели я использовал посеребренный провод в тефлоновой (PTFE) изоляции FF46-2.
Так же после монтажа желательно изолировать чувствительную область усилителя от влаги, например при помощи лака на основе акриловой смолы PLASTIK 71.

Казалось бы, микрофон уже собран, но внутренний перфекционист и желание сделать ещё лучше не позволили остановиться на достигнутом. Было принято решение сделать ещё один вариант, на этот раз уже не электретный, а конденсаторный с внешней поляризацией. Электромеханическим преобразователем в данном случае был выбран 34мм капсюль (UPD: продавец, на фоне популярности данной статьи и спроса на этот капсюль, поднял цену более чем в два раза — к приобретению не рекомендую!).

Общая сравнительная таблица характеристик представлена ниже.

Так как капсюль не имеет защитных элементов мембраны – она полностью открыта, то он поставляется в пластиковой коробочке исключающей механические повреждения.

К слову сказать, это уже не конденсаторный капсюль в чистом виде, а акустически комбинированный. В нём не одна мембрана, а две с разных сторон – одна электрически активная (рабочая) с покрытием из золота, а вторая пассивная (необходима для формирования однонаправленных свойств).

Параметры данного капсюля на странице продавца вызывают некоторые сомнения, поэтому я нашёл аналогичный на Taobao – K14. Измеренная продавцом АЧХ имеет следующий вид. Резкий спад ниже 80Гц, скорее всего, обусловлен АЧХ источника звука при проведении измерений, нежели самим капсюлем.

Крепление для 34мм капсюля необходимо изготовить самостоятельно, т.к. все имеющиеся в продаже, которые я видел, не подходят для имеющегося корпуса микрофона. Заготовку по сконструированной модели вырежем лазером из листа акрила, а отверстия просверлим потом, уже вручную. Крепление должно быть обязательно из изоляционного материала, т.к. на корпус капсюля будет подводиться поляризующее напряжение.

Раму микрофона так же необходимо доработать, просверлив отверстия под виброизолирующие втулки. Сверлится очень легко, т.к. она отлита из алюминиевого сплава. Чтобы получить более точные отверстия я сначала просверлил их сверлом меньшего диаметра, а потом прошёлся разверткой.

Крепёж и виброизоляторы, необходимые для сборки, на фото ниже.

Устанавливаем крепление капсюля на раму. Самоконтрящиеся гайки с нейлоновым кольцом позволяют отрегулировать предварительное сжатие виброизоляторов и исключить разбалтывание системы подвеса в будущем.

Далее перейдём к электронной части – к уже отработанной схеме усилителя необходимо добавить блок формирования поляризующего напряжения. Выполним его на триггерах Шмитта (в качестве генератора) и несимметричном умножителе напряжения, добавив выходной CRC-фильтр.

Разводя печатную плату, в данном случае пришлось перейти на двусторонний монтаж – это позволило разместить фильтрующие конденсаторы цепей питания в непосредственной близости от потребителей. Это позволяет распределить рабочий ток между ними, используя низкоимпедансные пути прохождения тока. Практически это означает, что данные конденсаторы непосредственно обслуживают компоненты, в то время как источник питания занимается их перезарядом.

В заказ эта плата ушла вместе с предыдущей с задержкой в один день, благо сервис JLCPCB позволяет объединять заказы до момента отгрузки.

Переход на двусторонний монтаж SMD-компонентов несколько осложняет сборку. При серийном производстве большие конденсаторы с обратной стороны платы пришлось бы закреплять при помощи клея.

Внешний вид после окончательного монтажа показан на фото ниже.

Остаётся только прикрутить защитную решетку и полностью собрать корпус микрофона. Отличить его от предыдущего можно разве что по изменившемуся весу, т.к. новый капсюль весит порядка 50 грамм.

И теперь уже вроде бы можно отложить в сторону паяльник и приступать к тестированию, но нет – осталась ещё одна немаловажная часть – коммутация. Комплектный микрофонный кабель мало того что ужасного качества, но и является несимметричным (имеет один сигнальный проводник), т.е. абсолютно не подходит для микрофонов требующих фантомное питание. Поэтому отправляем его к штатному капсюлю и плате усилителя – в мусорное ведро.
Основой нового кабеля станет один из лучших, по моему мнению, микрофонных кабелей, которые можно купить за вменяемые деньги – японский Canare L-2T2S. Это 2-проводной (симметричный) кабель диаметром 6мм и сечением 60-жильных проводников 23AWG (0,258кв.мм) с лужёным медным экраном высокой плотности (заполнение более 94%) в ПВХ изоляции со следующими характеристиками.

Признаться честно, разделка этого кабеля – сущий ад. Экран настолько плотный, что на его «распушение» без повреждения уходит очень много времени. Однако конечный результат не может не радовать.

XLR-разъемы были выбраны производства Neutrik Group, а именно китайской компанией Ningbo Neutrik® Trading Co., Ltd. под брендом «Yongsheng» – YS176 (мама) и YS177 (папа).

Очень приятные как при сборке, так и в эксплуатации разъёмы. Металлическая защёлка увеличенного размера овальной формы не люфтит при установке в оборудование, полиуретановая манжета защищает кабель от повреждения при изгибах, а эргономичный корпус не скользит в руке.

После окончательной сборки трёхметровый кабель выглядит следующим образом.

Перейдём непосредственно к тестированию. Именно к тестированию, а не измерениям, т.к. измерить все электроакустические параметры микрофона по ГОСТ Р 53576-2009 в домашних условиях не представляется возможным, к сожалению. Ограничимся снятием приведённой АЧХ и тестовой записью для каждого из трех микрофонов.
Интересующий нас диапазон частот – 80Гц..7кГц. Он выбран из тех соображений, что микрофон я делал вокально-речевой, а полоса частот речевого сигнала для мужских голосов составляет 80Гц..5кГц, а для женских 220Гц..7кГц.
АЧХ будем измерять именно приведённую, т.е. без использования измерительно микрофона (т.к. у меня его попросту нет) – по существу, обмерим источник звука испытуемым микрофоном, условившись, что в измеряемом диапазоне источник звука линеен. На самом деле это, конечно же, не так, но для общего представления вполне достаточно, т.к. основная энергия речевого сигнала сосредоточена в достаточно узкой полосе частот – 250..500Гц и спад в сторону высоких частот составляет 6дБ на октаву. Среднестатистическое распределение спектральной плотности средней мощности речевого сигнала приведено на графике ниже.

Для проведения тестов я воспользовался своим домашним оборудованием – звуковым USB-интерфейсом Roland QUAD-CAPTURE (UA-55) и программой SpectraPLUS.

Источником звука выступил активный 5″ монитор ближнего поля Pioneer S-DJ50X с диапазоном воспроизводимых частот 50Гц..20кГц.

Измеренная с расстояния 1м, приведённая АЧХ показана ниже. Тестовым сигналом послужил логарифмический свип-тон (sweep tone), представляющий из себя синусоиду с постоянно увеличивающейся частотой. Огибающая его пиковых значений явилась зависимостью амплитуды выходного от частоты входного сигнала.
Зеленая линия – это передаточная характеристика звукового интерфейса (когда вход и выход соединены). Бирюзовая – микрофон BM-700. Фиолетовая – ECM-1A, на электретном 25мм капсюле (грубо говоря, этот график и есть АЧХ источника звука, с явным резонансом в области 100Гц и провалом на 850Гц). Малиновая – CM-1A, на конденсаторном 34мм капсюле. Серым цветом выделен интересующий нас диапазон.

В области максимума спектральной плотности речи (выделен розовым) оба модернизированных микрофона имеют приблизительно одинаковую, близкую к линейной (если абстрагироваться от источника звука), АЧХ, в отличие от исходного BM-700, который имеет в данном диапазоне спад порядка 3дБ. Этот спад нежелателен и обусловлен недостаточным входным сопротивлением штатного усилителя. На практике он заставляет вокалиста (или диктора) приближаться к микрофону, со всеми вытекающими последствиями – неестественность звучания, «взрывные» согласные, «бочковатый» окрас.
Анализируя полученные данные, можно сказать, что для записи речи и вокала наиболее предпочтительным оказался классический конденсаторный микрофон, т.к., имея более рельефную АЧХ с подъемом на верхних частотах, он позволяет улучшить разборчивость голоса.

Наконец пришло время ответить на главный вопрос – «Как звучит каждый микрофон?» Для этого по эталонному файлу запишем звук с каждого из микрофонов без какой-либо обработки. Уровень сигнала для каждого из них устанавливался регулятором чувствительности индивидуально по отсутствию клиппинга (clipping), т.е. без ограничения амплитуды. Расстояние записи – 0,4м.

Результаты тестовой записи доступны на SoundCloud.

Шум в паузах у модернизированных микрофонов обусловлен больше гулом от кулеров компьютера и общей зашумлённостью помещения, нежели собственным шумом.

Подводя итог, следует отметить, что выбор оптимального микрофона, который наиболее точно передаст всю красоту и оригинальность голоса конкретного исполнителя – это задача сложная и разрекламированным дешевым китайским ширпотребом решить её, увы, нельзя. Однако, грамотно применив знания по акустике и электронике, можно своими руками сделать относительно недорогой высококачественный микрофон, который не будет уступать моделям именитых брендов.

В заключении хочу всем пожелать только качественных и чистых записей, небольшого количества дублей, успешного сведения и, если не отсутствия, то хотя бы минимального количества ошибок.

Успехов вам!

P.S. В качестве обратной связи, с теми кто так же модернизировал свои микрофоны, всегда приятно слышать результаты творчества. Например, Василий Воробьев записал кавер на Високосный Год – Лучшая песня о любви.

UPD: В настоящий момент обе платы объединены в одну.
Так же были изменены режимы работы, что позволило добиться более естественного звука.
Приобрести собранные и протестированные модули можно на Tindie.

Схема простого конденсаторного микрофонного предусилителя

Если вы хотите узнать о микрофоне или мало пользы. Это простая принципиальная схема конденсаторного микрофонного предусилителя. Он преобразует звук в электрические сигналы перед отправкой на усилитель мощности. Вогнать общего оратора.
О том, как работает конденсаторный микрофон, вы можете прочитать позже.

Как это работает

Первым делом подключаем к цепи блок питания 9В. Во-вторых, резистор R1 пропускает электрический ток, смещая микрофон (MIC1).R1 – это токоограничивающий резистор для MIC1. Готово к работе. Когда мы издаем звук в микрофон MIC1, он вызывает изменение электрических сигналов.

Затем звуковой сигнал проходит через разделительный конденсатор C1. Потому что он будет блокировать, постоянный ток не пройдет.

Но сигнал очень слабый. Итак, для увеличения сигнала требуется помощь с транзистором Q1.

Затем сигнал поступает на B Q1, чтобы усилить большую мощность на выходе C.

После этого конденсатор связи C2 передает сигнал переменного тока на выход предусилителя регулировки тембра.

Также вы можете подключить к выходу гарнитуру для преобразования электрического сигнала в звуковой.

Функция многих резисторов

• R1 является токоограничивающим резистором для MIC1.
• Резистор R2 – это сигнал обратной связи смещения от выхода ко входу путем подключения между B и C транзистора Q1. Чтобы обеспечить стабильность для хорошей работы.
• И R3, и R4 поддерживают подходящий уровень напряжения смещения.

Как это применить

Если вы новичок, вот подключение предусилителя конденсаторного микрофона к системе усилителя.Посмотрите ниже, у вас должен быть предусилитель регулировки тембра. Потому что выход схемы имеет более низкий сигнал.

Комплект цепи

Эта схема не имеет разводки печатной платы. Но вы можете припаять их на универсальной плате PCB. Что может оказаться для вас таким трудным.

Я рекомендую вам конденсаторный микрофон с электронным комплектом предусилителя 9 В постоянного тока от Manie Power (Future). Я люблю это.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Простые схемы микрофонного усилителя (MIC)

Первая схема представляет собой простую схему микрофона на одном транзисторе, которую очень просто подключить с помощью электретного микрофона или микрофона и аудиоусилителя.

Обычно резистор 10 кОм внутри положительного порта микрофона обеспечивает это конкретное жизненно важное напряжение для процедуры. Конденсатор 100 нФ в этой конкретной сети предотвращает постоянную составляющую передачи, позволяющую переменному току от аудио попасть в транзисторный усилитель через его базу.

Резистор 10 кОм, подключенный к транзистору через его коллектор, позволяет запускать этот компонент, в то время как резистор 100 кОм вызывает обратную связь сигнала. Выходной конденсатор препятствует компоненту постоянного тока, заставляя только аудиосигнал перейти на следующий этап.

Цепь может управляться любым напряжением от 3 до 9 вольт, которое на самом деле не стабилизируется. Однако очень важно, чтобы это питание было хорошо отфильтровано и развязано. В связи с этим легко подключить конденсатор 100 мкФ вместе с конденсатором 100 нФ параллельно линии питания внутри схемы.

Эта вторая конструкция представляет собой очень удобную небольшую схему динамического микрофонного усилителя для усиления более слабого аудиосигнала, поступающего от емкостного конденсаторного микрофона.

Вы можете использовать этот тип схемы усилителя динамического микрофона для определения звука и нескольких запрограммированных роботизированных рецепторов.

Этот особый конденсаторный микрофонный аудиоусилитель, сделанный своими руками, чрезвычайно мал и прост в использовании, поскольку в нем используется всего пара транзисторов общего назначения и несколько дискретных компонентов.

Вы можете построить эту схему по минимальной цене. Эта схема подходит для недорогих требований к усилению звука в электронике, например, в предварительном усилителе для FM-аудиоприемников.
Принципиальная схема

Схема звукового усилителя
Необходимые компоненты

Резисторы 1 кОм и 100 кОм 1/4 Вт
Конденсаторы (10 мкФ)
Транзисторы с малым сигналом любого типа, например BC547 или 2N3053
Конденсаторный микрофон
Динамик (8 Ом, ½ Вт)

Схема двухтранзисторного микрофонного усилителя разделена на три части: конденсаторный микрофон, звуковой усилитель и громкоговоритель.

Конденсаторный микрофон – это тип емкостного звукового датчика (преобразователя звука), который преобразует звуковой (аудио) сигнал непосредственно в электрические импульсы.

Эти электрические импульсы имеют тенденцию быть слишком слабыми, поэтому они усиливаются через блок усилителя. Увеличенная мощность достигается через громкоговоритель.

Выход конденсаторного микрофона фактически комбинируется с помощью разделительного конденсатора 10 мкФ, цель которого состоит в том, чтобы исключить постоянный ток при передаче звука.

Резистор 1 кОм используется для обеспечения необходимого смещения конденсаторного микрофона.

Транзистор Q1 настроен как функция смещения коллектора к базе. Это действительно достигается за счет сопротивления 100 кОм. Этот резистор обеспечивает отрицательную обратную связь для транзистора Q1.

Выход Q1 достигает коллектора (через резистор 1 кОм), то есть вход транзистора Q2 через конденсатор 0,1 мкФ. Конденсатор устраняет напряжение постоянного тока из-за смещения Q1.

Транзистор Q2 имеет фиксированное смещение с использованием резистора 100 кОм. Кроме того, он предлагает дополнительное усиление.

Усиленный выход через Q2 может быть получен через резистор 1 кОм.
Электролитический конденсатор емкостью 10 мкФ также используется для блокировки постоянного напряжения этого конкретного смещения транзистора Q2.

Используйте динамик 8 Ом, ½ Вт для прослушивания усиленного сигнала.

Схема усилителя микшера с 5 входами, использующая одну микросхему

Эта схема позволяет пользователю смешивать в одном 5 отдельных сигналов от 5 динамических микрофонов с низким импедансом и пары внешних вспомогательных входов, которые могут быть микрофонами электретного типа или даже фактически усиленные входы, например, от вашего проигрывателя компакт-дисков или телефона.

Схема действительно проста и состоит из каскада предусилителя с обратной связью, в котором вход позиционируется через систему из семи сигналов.

Вначале я полагал, что эта схема предназначена для использования в уличной системе, подключенной к телефонной смеси. Поэтому было задействовано несколько микрофонов и всего пара вспомогательных устройств.

Внутри вспомогательного оборудования подключите микроэлектрет, который обычно адекватно улавливает фоновый шум и другие сигналы, через сопротивление 100 кОм последовательно, которое не отображается на диаграмме, подключите любое удобное устройство, которое позволяет вводить воздух, который может быть далеко от места расположения системы.

Общая производительность схемы очень приличная, потому что ей просто нужно 12 В, чтобы ее питание могло обеспечиваться как от батареи, так и от источника постоянного тока. Использование невероятно низкое (около 10 мА), а также очень хорошее качество звука.

Естественно, что-то конкретное в телефоне было разработано в моно-настройках, однако ничто не мешает вам установить пару эквивалентных схем с двойными потенциометрами и превратить их в полноценную схему смеси стереомикрофонов.

Внутри микрофонных входов вы должны использовать 6,5-миллиметровые монофонические розетки, так как они являются стандартными для микрофонов с нижним Z. Дополнительные входы в качестве альтернативы обычно более свободны. для меня я использовал микросхемы MiniDIN, такие как те, которые используются в мыши нового ПК.

Эти типы микросхем чрезвычайно доступны по цене и имеют механизированную защиту от прикосновения лучше, чем типичная стереосистема 3,5 мм.

Используя три клеммы на вспомогательных входах, входной сигнал и напряжение поляризации (BIAS), необходимые для микроэлектрета, могут подаваться различными путями.

В случае, если на входе присутствует усиленная передача, вы никогда не должны подключать поляризованное напряжение, пожалуйста, не забудьте установить сопротивление 100 кОм внутри разъема.

Схема микрофонного усилителя с высокими частотами

Подробная информация о простой схеме усилителя микрофона (MIC), которая включает встроенную функцию управления низкими и высокими частотами.

Активные компоненты схемы (усилители A1 и A2), показанные на рисунке 1, находятся внутри IC1.

A1 работает как неинвертирующий усилитель, а вход микрофона подается на контакт 1 через конденсатор связи C1.

Аспект усиления этого каскада зависит от соотношения резистора R5 и параллельного объединенного R1. . . R4. Вместе с включенным R1 точка усиления составляет примерно 225, вместе с R3, перемещенным примерно на 60, вместе с S1 в среднем месте примерно на 14.

Поскольку эффективный входной уровень чувствительности может быть изменен через S1, этому можно помочь. к различным входным диапазонам или микрофонам.

Выходной сигнал A1 подается на каскад регулировки тембра A2. Отношение R13 / R12 определяет усиление (около 18 дБ) на этом этапе.

Результат R11 и C6 на самом деле теоретически очень похож на результат R2 и C2: меньшее значение C6 увеличивает нижнюю частоту среза. Система RC между A1 и A2 может быть фактическим регулятором тембра.

Потенциометр P1 фиксирует уровень низких частот, а P2 – уровень высоких частот. Использование заключается в том, что конденсаторы выполняют роль частотно-центрированных сопротивлений для переменного напряжения.

Выходной сигнал усилителя может быть получен для связи с основным усилителем через C9 и потенциометр P3.

Эта конкретная схема микрофонного усилителя уже была протестирована не только в лабораториях Elektor, но и дополнительно от дизайнера в ходе просмотра тестов на сцене.

Можно получить печатную плату с этим малошумящим усилителем. Он чрезвычайно узок, чтобы его можно было использовать в качестве входного модуля в микшере.

Микрофонный усилитель с низким сопротивлением

Микрофоны с низким сопротивлением дешевы и более доступны на рынке.В случае использования микрофона с высоким импедансом с любым стандартным усилителем ожидается, что он даст лучший результат, хотя с точки зрения затрат он выше.

Для размещения микрофона с низким входным сигналом в микрофонном усилителе, как показано на схеме, требуется дополнительная рейка с транзистором T1 с высоким коэффициентом усиления.

В случае использования микрофона с высоким сопротивлением сигнал может быть напрямую подключен к точке соединения конденсатора C7 и коллектора транзистора.

В этой схеме используется операционный усилитель TL081, который представляет собой малошумящий усилитель, обеспечивающий более высокое качество звука по сравнению с его собратьями.Для любой схемы аудиоусилителя первостепенное значение имеет источник питания.

Эта цепь работает от 6 до 30 В постоянного тока. Необходимо убедиться, что источник питания стабильный и с минимальной пульсацией для достижения желаемого результата.

Список деталей для вышеуказанной схемы микрофонного усилителя с низким сопротивлением

Все резисторы имеют мощность 1/4 Вт 5%, если не указано иное

• R1 = 15 кОм
• R2 = 150 кОм
• R3 = 2k2
• R4 = 820
• R6 = 10k
• R7 = 10k
• P1 = 1M
• C1 = 3k9
• C2 = 100u
• C3 = 22u
• C4 = 4u7
• C5 = 470u
• C6 = 10u
• C7 = 100n
• C8 = 47u неполярный
• D1 = 1N4148
• U1 = TL081
• CN1 = SIL6

Микрофонный усилитель с переключателем отключения звука

Сами микрофоны могут давать очень низкий выходной сигнал; необходимо использовать предварительный усилитель, чтобы поднять сигнал до соответствующего уровня.Отношение сигнал / шум играет в этом важную роль, поскольку входной сигнал является слабым.

Мы обсудим как симметричную, так и асимметричную схему для предварительного усилителя, который можно использовать почти для всех целей. Полезным дополнением здесь является переключатель отключения звука, за который будут благодарны и выступающие, и слушатели, если говорящему потребуется кашлять, чихнуть или прочистить горло. В наши дни вы увидите любые малошумящие операционные усилители. Так что эти предварительные усилители будут сравнительно недорогими.

Первая цифра выше относится к асимметричной версии. Переключатель S2 позволяет переключаться между согласованием высокого и низкого импеданса. Операционный усилитель A1 здесь устроен как усилитель переменного тока с коэффициентом усиления примерно 27 дБ. Если удалить R3 и C1, а R2 снизить до 22 кОм, его можно использовать в качестве усилителя постоянного тока. Конденсатор C2 предназначен для ограничения полосы пропускания усилителя для стабильной работы.

C3 используется для блокировки составляющей постоянного тока на выходе усилителя, независимо от того, используется ли он в качестве усилителя постоянного или переменного тока.

Сигнал переменного тока после усиления поступает на каскад подавления T1, полевой транзистор или полевой транзистор. В нормальных условиях он проводит и направляет выход к A2, где он дополнительно усиливается на 5. Затем сигнал проходит через фильтр верхних частот R13-C6 на выходную клемму. Нагрузка должна быть более 10 кОм.

При нажатии переключателя отключения звука S1 отрицательное напряжение передается на полевой транзистор на его затворе, который выключает его. Скорость приглушения определяется конденсатором C5 в определенных пределах.Вы можете использовать электролитические конденсаторы для C1, C3 и C6. Правильное направление их подключения определяется путем измерения уровня постоянного тока на двух клеммах каждой.

На рисунке 2 показана схема для симметричного входа. Он отличается от асимметричной версии тем, что он имеет соединения A1, A2 и A3 на входном каскаде для симметрии. Операционные усилители A1 и A2 дают совокупное усиление 20 дБ, в то время как операционный усилитель A3 действует как дифференциальный усилитель, препятствуя синфазному шуму и помехам.

Питание микрофонов

Авторские права Томи Энгдал 1997-2012 гг.

Этот документ представляет собой сборник информации и схем для питания. капсюли электретные микрофонные.Этот документ написан для людей, которые понимать основы микрофонных схем.

Индекс

Для работы многих типов микрофонов требуется питание, как правило, такие микрофоны называются конденсаторными. Питание используется для внутренних предусилителей и капсюлей поляризационных микрофонов. Если следует избегать использования внутренних батарей, единственное решение – подавать питание через сигнальный кабель микрофона.

В некоторых случаях микрофоны могут быть объявлены “мертвыми”, не осознавая, что им требуется батарея, а в других случаях фантомное питание.

Электретный микрофон – это всенаправленный микрофон с лучшим соотношением цены и качества. могу купить. Электретный микрофон может быть очень чувствительным, очень прочным, чрезвычайно компактный по размеру и имеет низкое энергопотребление. Электретные микрофоны используются во многих приложениях, где небольшие и используются недорогие микрофоны с хорошими эксплуатационными характеристиками. Электретный микрофон занимает (по приблизительным оценкам) нижние 90% приложений, качество мудрое. Петличный микрофон (зажим для галстука), бытовая видеокамера микрофоны и микрофоны, используемые со звуковыми картами компьютера, электретные микрофоны.

Электрет – это модифицированная версия классического конденсаторного (или конденсаторного) микрофона, который использует изменения емкости из-за механических колебаний для создания колебаний напряжения, пропорциональных звуковым волнам. В то время как конденсаторный микрофон требует приложенного (фантомного) напряжения, электрет имеет встроенный заряд, и несколько вольт необходимы для питания встроенного буфера полевого транзистора, а не для создания электрического поля.

Типичный капсюль электретного конденсаторного микрофона представляет собой 2-контактное устройство (есть также 3-контактные капсулы), которое приближается к источнику тока при смещении примерно 1-9 вольт и обычно потребляет менее половины миллиампер.Эта мощность потребляется очень маленьким предусилителем, встроенным в капсюль микрофона, который преобразует источник с очень высоким импедансом из самого электретного элемента и кабеля, который необходимо подключить. Имейте в виду, что на частотах сигнала этот импеданс подавляется емкостью кабеля, так что на частоте 1 кГц сборка будет демонстрировать импеданс в несколько десятков К.

Нагрузочный резистор определяет импеданс и может быть согласован с предполагаемым малошумящим усилителем. Обычно это 1-10кОм.Нижний предел определяется шумом напряжения усилителя, а верхний предел – наводкой помех (и шумом тока усилителя). Подходящие значения сопротивления обычно находятся в диапазоне 1-10 кОм. Во многих случаях микрофон питается от источника питания 1,5-5 В через резистор с сопротивлением несколько кОм.

Поскольку сам электрет содержит небольшой буферный усилитель, который добавляет шум, обычно указывается отношение сигнал / шум (обычно на уровне 94 дБ SPL) или собственный коэффициент шума, который является эквивалентным уровнем акустического шума, обычно около 20-30 дБ SPL.

Электреты нуждаются в смещении из-за встроенного усилителя на полевых транзисторах. капсюль микрофона. Напряжения смещения должны быть чистыми, потому что шум в этом случае попадет на выход микрофона.

Базовая схема

 + ---------------------------- аккумулятор + ve (от 3 до 12 В)
        |
       2к2 R1
        |
        o ---------- 10 мкФ ------ o ----- выход
        | + |
     КАПСУЛА 10k R2
        | - |
        + ---------------------- o ----- GND и аккумулятор -ve
 

Вот еще один рисунок той же схемы:

 vcc
        О
        |
        /
        \
        /
        \ РАВНО ТРЕБУЕМОМУ СОПРОТИВЛЕНИЕ
        / EX. = 1000 Ом
        \
        |
        | КОНДЕНСАТОР НАИБОЛЬШЕЕ ЗНАЧЕНИЕ 10uF 16v
| --- | | + | /
| | --- 0 ---- | | ------- АУДИОВЫХОД
| | | \
| | ---- O --------------
| --- | |
         |
       -----
        ---
         -
 

Электретный микрофон с батарейным питанием

Эта схема может использоваться с обычными магнитофонами и звуковыми картами. которые обычно предназначены для динамических микрофонов.Когда вы строите эта схема внутри корпуса микрофона (или в небольшую внешнюю коробку) из электретного капсюля можно сделать себе универсальный микрофон.

 10 мкФ
                                 + | |
    + --------------------- + -------- | | --------------> к усилителю
    | | | |
    | (положительный вывод) |
    | + ---------- / \ / \ / \ --------- +
   МИКРОФОН 2.2 кОм |
    | | +
    | (заземляющий провод) (-) -------
    | (батарея 9В или около того) ---
    | |
    | |
    + ----------------------------------------------- + - ---> земля
 

Сверхпростая схема питания

Во многих случаях можно использовать одну или две батареи 1,5 В (в зависимости от на тип микрофона) в качестве источника питания для микрофона. Батарея находится последовательно с микрофоном.

 ----------- [Батарея] ----------------------
                                             я
                                             ----
Усилитель в микрофоне
                                             ----
                                             я
----------------------------------------------
 

Если вы не знаете правильную полярность батареи, попробуйте ее в обоих способами. В большинстве случаев неправильная полярность при низком напряжении не должен приводить к повреждению микрофонного элемента.

В звуковых картах используются различные методы питания

Путь Sound Blaster

Звуковые карты Sound Blaster (SB16, AWE32, SB32, AWE64) от Creative Labs используют 3.5 мм стерео разъем для электретных микрофонов. Разъем для микрофона использует следующие распиновка проводки:

 / \
       | | Аудиосигнал
        \ /
       + === +
       | | Напряжение смещения для микрофона (+ 5В через резистор 2,2 кОм)
       | === |
       | |
       | | Земля
       | |
     + ======= +
     | |
 

Creative Labs предоставила следующие спецификации микрофонного входа Sound Blaster в их интернет сайт:

 Тип входа: несимметричный, низкий импеданс
     Входная чувствительность: прибл.-20 дБВ (100 мВ или 0,1 В)
     Входное сопротивление: от 600 до 1500 Ом.
     Входной разъем: мини-штекер 3,5 мм (стереоразъем)
     Входная проводка: аудио на наконечнике, заземление на рукаве, смещение 5 В постоянного тока на кольце
 

На рисунке ниже показана приблизительная схема Sound Blaster. Схема входа микрофона. Это показывает мой взгляд на электронику внутри звуковой карты и одна типовая проводка для типичного Микрофон Sound Blaster.

Электросхемы прочие

Некоторые другие звуковые карты могут использовать тот же метод или другой.Звуковые карты, которые используют моно-разъем 3,5 мм для микрофонов, обычно имеют перемычка, позволяющая выбрать, будет ли подано питание на электретный микрофон к разъему микрофона. Если перемычка поставлена ​​на напряжение смещения (обычно + 5В через резистор 2..10 кОм) подключается к аудиопроводу. Разъем имеет следующую распиновку:

 / \
       | | Аудио и напряжение смещения
        \ /
       + === +
       | | Не подключен или заземлен
       + === +
       | |
       | | Земля
       | |
     + ======= +
     | |
 

Та же самая проводка микрофона, кажется, используется и в ПК Compaq оснащены со звуковой системой Compaq Business Audio (Я тестировал это на Compaq Deskpro XE 560, и он отлично работал с Микрофон Sound Blaster). Мои измерения выявили предвзятость напряжение, выдаваемое Compaq, составляло 2,43 В, а ток короткого замыкания составлял 0,34 мА. Это будет указывать на то, что напряжение смещения подается через вокруг резистора 7 кОм. Кольцо гнезда 3,5 мм не подключалось где угодно. В руководстве Compaq указано, что этот микрофонный вход работает только с электретным микрофоном с фантомным питанием, например, входящий в комплект микрофон COMPAQ.Инструкция COMPAQ вызывает микрофон метод питания должен быть фантомным питанием, но как измерения выявить, что метод власти – это не фантомное питание в том смысле, в понимании профессионалов аудио. В руководствах COMPAQ рассказывается что вход микрофона имеет номинальное сопротивление 1 кОм и может принять максимальный входной уровень 0,013 В.

Питание трехпроводной электретной капсулы от выхода напряжения смещения звуковой карты

Эта схема подходит для подключения трехпроводных капсюлей электретного микрофона. к звуковым картам Sound Blaster, которые подают напряжение смещения для питания электретные микрофоны.

 + ------ + / \
     | | -------------- вывод -------------------------- | |
     | | аудиовыход \ /
     | Майк | + === +
     | | --------------- смещение + 5В ---------------------- | | Штекер 3,5 мм
     | | мощность в | === | на звуковую карту
     | | | |
     | | ---------------- земля ----------------------- | |
     + ------ + земля | |
                                                          + ======= +
                                                          | |
 

Питание двухпроводной электретной капсулы от выхода напряжения смещения звуковой карты

Эта схема подходит для подключения двухпроводных капсюлей электретного микрофона. на звуковые карты (звуковые карты Sound Blaster) которые подают напряжение смещения для питания электретных микрофонов.

 10 мкФ
     + ------ + + || / \
     | | --------------- + ----------- || --- аудио -------- | |
     | | | || \ /
     | Майк | | + === +
     | | + - РЕЗИСТОР ---- смещение + 5В ------- | | Штекер 3,5 мм
     | | 2,2 кОм | === | на звуковую карту
     | | | |
     | | ---------------- земля ----------------------- | |
     + ------ + | |
                                                          + ======= +
                                                          | |
 

     + ------ + / \
     | | --------------- + ---------------- аудио -------- | |
     | | микрофон + | \ /
     | Майк | | + === +
     | | + -------------- смещение + 5В ------- | | 3.Штекер 5 мм
     | | | === | на звуковую карту
     | | микрофон- | |
     | | ---------------- земля ----------------------- | |
     + ------ + | |
                                                          + ======= +
                                                          | |
 

Эта проводка используется в компьютерном микрофоне Fico CMP-202.

Электретные микрофоны с моноразъемом 3,5 мм SB16

Для питания электрета можно использовать следующую схему питания. микрофоны, которым требуется напряжение смещения на выходе звуковой сигнал.

      Микрофон Звуковая карта
                              
        / \ / \
       | | ----------------------------- + ------------------ | |
        \ / | \ /
       + === + | + === +
       | | + ------------------ | | 3.Штекер 5 мм
       | | | === | к микрофону
       | | | |
       | | ------------------------------------------------ | |
       | | | |
     + ======= + + ======= +
     | | | |
 

Подключение микрофона телефонной трубки к звуковой карте

Согласно некоторым новостным статьям в комп.sys.ibm.pc.soundcard.tech телеконференции эта же схема может использоваться с Sound Blaster и электретный капсюль в телефонной трубке. Сначала проверьте, что микрофон электретный. Затем аккуратно разделите экранированный кабель для микрофона, откройте трубку телефона. и подтвердите положительную сторону картриджа конденсаторного микрофона. Затем подключите картридж, как на картинке выше (если вы хотите использовать разъем RJ11 в трубке, затем микрофон подключается к провода во внешней паре).Разные телефоны генерируют разные выходных уровней и уровней с некоторых телефонов может быть недостаточно для Sound Blaster.

Если вы хотите, чтобы динамик тоже работал, то просто подключите его к наконечнику и экрану звука заглушка карты. Убедитесь, что он имеет сопротивление больше 8 Ом, или вы может взорвать выходной усилитель звуковой карты.

Питание мультимедийных микрофонов от внешнего источника питания

Вот общая идея питания мультимедийных микрофонов:

 + ------ +
     | | --------------- Питание + 5В через примерно 2.Резистор 2 кОм
     | | мощность в
     | Майк |
     | | --------------- аудиовыход
     | | аудиовыход
     | |
     | | --------------- земля
     + ------ + земля
 

   Звуковая карта
   Микрофон
 
        / \
       | | --------------------------------- Выход аудиосигнала
        \ /
       + === + ____
       | | ----- | ____ | -------- +
       | === | 2.2 кОм | +
       | | Батарея (3-9 В)
       | | | -
       | | ------------------- + ------------- Земля
     + ======= +
     | |

 

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Типичное номинальное напряжение питания для микрофонов звуковой карты. + 5В через резистор 2,2 кОм.Капсюли микрофона обычно не слишком требователен к фактическому голосованию, поэтому обычно все в диапазоне от 3 до 9 В будет работать (хотя напряжение может иногда влиять на уровень выходного напряжения микрофона в некотором роде).

Мультимедийные микрофоны к обычному микрофонному входу

 Микрофон звуковой машины
    Обычный микрофон в микрофоне
                           10 мкФ
        / \ || + / \
       | | ---------------- || ------------------------------ | |
        \ / || \ /
       + === + + === +
       | | + 5В ---------------- Резистор ----------- | | 3.Штекер 5 мм
       | | мощность 2,2 кОм | === | к микрофону
       | | | | |
       | | ---------- + ------ земля ----------------------- | |
       | | | |
     + ======= + + ======= +
     | | | |
 

Многие небольшие видеокамеры и записывающие устройства для минидисков используют стереозвук 3,5 мм. микрофонный разъем для подключения стереомикрофона к системе. Некоторые устройства предназначены для микрофонов с внешним источником питания. и некоторые другие обеспечивают необходимое питание для электретного микрофона воткнуть тот же разъем, что и аудиосистема.Те, которые поставляют мощность, хотя разъем обычно называют «подключаемым питанием».

Для устройств с питанием от розетки – электретные капсулы. подключаются к микрофонному разъему следующим образом:

 штекер 3,5 мм

     + ------ + / \ + ------- +
     | | ------------------ | | + ------- | |
     | | микрофон + \ / | микрофон + | |
     | Майк | + === + | | Майк |
     | слева | | | ---------- + | право |
     | | | === | | |
     | | микрофон- | | микрофон- | |
     | | ------------------ | | ------------------ | |
     + ------ + | | + ------- +
                             + ======= +
                             | |
 

Идея разводки внутри видеокамеры или записывающего минидиска имеет следующую идею:

                 ____
     Питание микрофона - | ____ | - + 3.Штекер 5 мм
                  R | к микрофону
                       | ____
    налево || | / \ + - | ____ | --Микрофонная мощность
     звук ---- || ------- + ------- | | | р
   усилитель || \ / |
                               + === + | || направо
                               | | ----- + -------- || ----- звук
                               | === | || усилитель мощности
                               | |
         Земля - ​​+ -------------- | |
                | | |
               --- + ======= +
                             | |
 

Есть только один тип фантомного питания – фантомное питание. Дельта фантомного питания соответствует стандарту DIN 45596. Первоначально это было определено как 48 В (P48), подаваемое через резисторы 6,8 кОм. Точное значение резисторов не слишком критично, но два резистора должны совпадать в пределах 0.4% за хорошую производительность. В настоящее время существуют определенные системы на 24 и 12 вольт (P24 и P12), но те встречаются реже, чем традиционные источники питания 48 В. Эти системы с более низким напряжением используют более низкие значения сопротивления для фантомного питания. Большинство современных конденсаторных микрофонов будут работать с широким диапазоном фантомных напряжений питания. Фантомное питание 48 В (+10% ..- 20%) фактически является микрофоном. метод питания, поддерживаемый практически всеми крупными микшерами звука. Есть аудиооборудование, использующее более низкое фантомное питание. напряжения.Чаще всего используется более низкое напряжение от 15 В до 680 Ом. резисторы (используемые, например, в портативных звуковых системах). Некоторые системы беспроводных микрофонов могут использовать даже более низкие напряжения, например, маломощный источник питания 5 В или 9 В.

Фантомное питание в настоящее время является наиболее распространенным методом питания микрофона. к безопасности, если динамический микрофон (с подвижной катушкой или лентой) случайно или намеренно подключен к микрофонному каналу с активным питанием. Единственная опасность – это что в случае короткого замыкания микрофонного кабеля или некоторых старых микрофонов, имеющих заземленный выход центрального ответвителя, может протекать ток через микрофон, повредив его.Рекомендуется регулярно проверять кабели, чтобы убедиться, что между ними нет коротких замыканий. контакты, а также несколько ленточных или динамических микрофонов с любым подключением цепи к земле можно идентифицировать и не использовать с фантомное питание.

Название фантомного питания происходит от телекоммуникаций: Фантомная линия – это конфигурация, при которой телеграфный сигнал налагается на сбалансированную голосовую пару с помощью заземления. Этот же метод подходил и для питания микрофонов. в студиях, так что он использовался и там.

Типы фантомного питания P48, P24 и P12

Часто бывает много путаницы в различиях, и действительно сходства различных типов. DIN 45 596 определяет этот фантом питание может осуществляться с использованием любого из трех стандартных рабочих режимов. напряжения; 12 В, 24 В или 48 В. Способ представления этих напряжений микрофон может отличаться в зависимости от типа используемого питания. Напряжение обычно не указывает окончательно, каким образом питание подается на микрофон, хотя 48 В почти наверняка P48 включается при обнаружении.

Создать чистый источник постоянного тока 48 В сложно и дорого, когда он включен. Доступно расположение только с батареей PP3 9В, отчасти из-за этого Следует отметить, что большинство современных микрофонов будут работать с напряжения где угодно в диапазоне 9-54В.

Фантомное питание электретного микрофона от фантомного питания

Простейшая схема

Эта схема представляет собой очень простой метод подключения капсюль электретного микрофона к симметричному фантомному питанию (48В) вход микшера XLR.

 _____
   ГОРЯЧЕЕ (2) --------- | _____ | ------ +
                    47 кОм | +
                                MIC
  ХОЛОДНЫЙ (3) ---- + КАПСУЛА
               | | -
ЗАЗЕМЛЕНИЕ (1) ---- + ----------------- +

 

Обратите внимание, что это очень простой “прием” для взаимодействия с электретный микрофонный капсюль к микшеру. Эта схема работает, но имеет свои недостатки, такие как чувствительность к шуму при фантомном питании, несимметричная передача сигнала (подвержен помехам) и высокое выходное сопротивление (не может правильно использовать длинные кабели).Эта схема может использоваться для тестирования электретных капсул, подключенных к смесителю используя очень короткий кабель. Эта схема делает очень высокий уровень шума при подключении / отключении от микшера или при включении фантомного питания или отключен. Другой недостаток в том, что эта схема очень несимметрично нагружает фантомное питание, что может мешать работе некоторых старых микшеров (в некоторых микшерах вход трансформатор может насыщать, если таковой существует, в этом случае попробуйте добавить резистор 47 Ом между контактами 1 и 3).

На практике эта схема, по крайней мере, работает на современных микшерах, но я не рекомендую эту схему для любой реальной записи или приложения PA Для любого реального использования вам гораздо больше понравится лучший качественная симметричная схема.Они более сложные, но работать намного лучше.

Схема электретного симметричного микрофона

Эта схема выдает симметричные сигналы и имеет выходное сопротивление около 2 кОм, что позволяет его можно успешно использовать с микрофонными кабелями нескольких метров или десятков метров.

 10u
    + --------- o ------------- || ------ o ----------------- ГОРЯЧЕЕ (2)
    | | |
    | | - |
    | КАПСУЛА 22k
    | | + |
    | | 10u |
    | о ------------- || ------ | ------ o ---------- ХОЛОДНЫЙ (3)
   2k2 | | |
    | 2k2 | 22k
    | | | |
    | о - 330R --- о ---- о ------ о ------ +
    | + | + | | +
    | 10u 12В 10u
    | - | - | | -
  --o --------- o --------- o ---- o ---------------------- - ЗЕМЛЯ (1)
 

Конденсаторы 10u в сигнальных проводах HOT и COLD должны быть качественные виды полиэтиленовой пленки.Их значения могут быть уменьшается до 2u2, если входное сопротивление предусилителя составляет 10 кОм или больше. Если вы по каким-то причинам используете электролитики для конденсаторов которые соединяют звуковой сигнал, а затем те, у которых есть Рабочее напряжение> 50 В, и вы должны обойти их с помощью пластиковых колпачков 100n. Конденсатор 10u параллельно стабилитрону должен быть танталовым. типа, и при желании может иметь параллельную крышку из полиэтиленовой пленки 10n.

Кабель к капсуле должен быть сдвоенным + экран. Щит должен быть подключенным к заземлению возле стабилитрона и не подключенным в капсуле.Приведенная распиновка является стандартной для микрофонных разъемов XLR3.

Источник: веб-страница PZM Modifications Кристофера Хикса.

Вот упрощенная для чтения принципиальная схема для схемы, показанной выше:

Улучшенная схема фантомного питания электретного микрофона

Эта схема обеспечивает более низкий выходной импеданс, чем схема выше:

 + ----- o --------------------- 330R -------- +
      | | |
      | 2k2 + --- 10k ---- + |
      | | | | |
      | | | E - o --- | --------------- ХОЛОДНЫЙ
      | о --------- || ---- o - o ------- B |
      | | 1u0 | C |
      | | + + -100к- + | |
      | КАПСУЛА | --- o ------ o
      | | - + -100к- + | |
      | | | C |
      | + o --------- || ---- o - o ------- B |
     10u | 1u0 | E - o --- | --------------- ГОРЯЧЕЕ
      | - | | | |
      | | + --- 10k ---- + |
      | | о ---- +
      | 2k2 + | | +
      | | 12 В 10u
      | | - | | -
    --o ----- o --------------------------------- o ---- o-- -------- ЗЕМЛЯ
 

Источник: веб-страница PZM Modifications Кристофера Хикса.

Вот упрощенная для чтения принципиальная схема для схемы, показанной выше:

Блок питания фантомного питания для микрофона

Это схема внешнего источника фантомного питания для тем, у кого нет микшера с фантомным питанием.

 Микрофонный микшер
                            47 мкФ
 ГОРЯЧИЙ (2) --------- + --------- || --------------- ГОРЯЧИЙ (2)
                   |
                  6k8
                   |
                   + -------- + ------ 100 Ом ---- Питание +48 В
                   | |
                   | === 100 мкФ
                  6k8 |
                   | ЗАЗЕМЛЕНИЕ (контакт 1)
                   |
ХОЛОДНЫЙ (2) --------- + --------- || --------------- ХОЛОДНЫЙ (2)
                            47 мкФ

ЗЕМЛЯ (1) ----------------------------------- ЗЕМЛЯ (1)
 

Между аудиосистемой должны быть два стабилитрона 12 В (соединенные спиной). провода (ГОРЯЧИЙ и ХОЛОДНЫЙ) и заземление для предотвращения прохождения импульса напряжения 48 В конденсаторы, идущие на микрофонный вход микшера.

Используйте резисторы с точностью 1% для этих резисторов 6,8 кОм для лучшего шума. и устранение шума.

Получение + 48В ​​для фантомного питания

В микшерных пультах напряжение фантомного питания обычно создается с помощью отдельный трансформаторный выход или с помощью преобразователя DC / DC. Один пример такой схемы DC / DC-преобразователя можно найти на http://www.paia.com/phantsch.gif (принципиальная схема одного комплекта микрофонного предусилителя от PAiA Electronics).

Если вы работаете от батарей, может быть полезно знать, что многие микрофоны с фантомным питанием будут нормально работать при напряжении менее 48 В, попробуйте 9 В и работайте до тех пор, пока вы не получите хороших результатов, 27v будет 3 батареи 9v и намного проще чем преобразователь постоянного тока в постоянный.Помните, что некоторые микрофоны не работают должным образом или иначе звучит при работе от слишком низкого напряжения. Пять батарей по 9 В в серии – 45 вольт чего должно хватить на любой микрофон с фантомным питанием.

Если вы все же используете батареи, поместите вокруг них конденсатор, потому что батареи действительно шумят. Например, можно выполнить фильтрацию шума батареи. за счет использования 10 мкФ и 0,1 мкФ параллельно с батареями. Другой вариант – для развязки батарей с резистором 100 Ом и конденсатором 100 мкФ 63 В.

Может ли включение фантомного питания повредить динамические микрофоны?

Предоставляются динамические микрофоны сбалансированного типа и соединенные с двумя полностью экранированный фантомным питанием, не причинит физического вреда.Так что проблем с самой популярной динамикой при правильном симметричная проводка. Современные динамические микрофоны со сбалансированными разъемами устроены так: что микрофонный элемент полностью плавает поэтому добавление напряжения фантомного питания не повлияет на него при правильном использовании сбалансированная кабельная разводка.

Многие старые динамические микрофоны имеют центральный отвод трансформатора в микрофоне. заземлен на корпус микрофона и на экран кабеля. Этот может замкнуть фантомное напряжение на землю и вызвать поджаривание трансформатора.Легко понять, так ли обстоит дело с вашими микрофонами. Омметр или Устройство проверки целостности сообщит вам, есть ли цепь постоянного тока между контакт №2 или №3 и экран кабеля (контакт №1) или корпус микрофона. Если так, не используйте этот микрофон с включенным фантомом. Удачи.

Не пытайтесь подключать микрофоны с несимметричным разъемом к микрофону. вход с фантомным питанием, потому что ток от пантомного источника питания протечет через ваш микрофон и может повредить его.

Может ли фантомное питание повредить другое аудиооборудование?

Фантомное питание 48 В – это очень высокое напряжение по сравнению с напряжения, на которые рассчитано обычное аудиооборудование.Вы должны быть очень осторожны, чтобы убедиться, что вы не поставляете фантомное питание на входах где есть что нибудь кроме сбалансированных микрофонов или другого оборудования, разработанного для правильной работы с фантомным питанием 48 В. Применение фантомного питания к оборудованию, не предназначенному для передачи его в руки, может привести к повреждению, вызванному к этому оборудованию. Особенно бытовое оборудование, которое подключено ко входу XLR через какой-нибудь переходник-преобразователь или специальный кабель в опасности. Самый безопасный вариант при подключении к XLR вход, cna которого имеет фантомное питание 48 В, самый безопасный выбор – использовать звуковой балансирующий / развязывающий трансформатор между вашим источник сигнала и вход XLR.

Подключение профессиональных микрофонов к компьютерам

Типичные компьютерные звуковые интерфейсы, обеспечивающие питание микрофона подавать только напряжение +5 В (звуковые карты ПК, рабочие станции SUN, Apple Macintosh). Эти компьютеры иногда называют это подачей напряжения +5 В на микрофон. “фантомное питание”, но это питание не является настоящим фантомным питанием. как используется в профессиональных микрофонах (более подробная информация в тексте выше). Профессиональным микрофонам обычно требуется настоящее фантомное питание. что обычно составляет +48 В, но многие микрофоны работают до +12..15V. Это означает, что вы не можете использовать профессиональные микрофоны, которые нуждаются в фантомное питание подается напрямую на звуковую карту компьютера.

В зависимости от бюджета и уровня технических навыков вы можете пойти к более дешевым микрофонам потребительского уровня, профессиональным микрофонам с возможность использовать питание от батареи или построить настоящий интерфейс фантомного питания для тех микрофонов микрофоны. Если вы планируете построить фантомное питание адаптер, то вы можете использовать для него внешний источник питания или планировать возьмите питание для него изнутри компьютера.Во многих компьютерах есть +12 В и этого может быть достаточно для многих микрофонов, если подключить к ним правильный путь.

Это одно и то же, A-B – это старый термин для обозначения того, что сейчас называется T-powering. T-power (сокращение от Tonaderspeisung, также называемое AB или параллельное питание и охватываемое спецификацией DIN 45595) было разработано для портативные приложения и до сих пор широко распространены в звуковом оборудовании для кино. Кажется, что мощность «T» в настоящее время в основном используется только записывающими устройствами и специалистами для определенных приложений, обычно для длинных микрофонных кабелей.

T-power обычно составляет 12 вольт, а питание подключается через симметричная пара через резисторы 180 Ом. Из-за разницы потенциалов между проводниками A и B через динамический микрофон (с подвижной катушкой) будет протекать ток, если он подключен к фантомному питанию такого типа. Это нехорошо и, вероятно, приведет к искажению звука и, возможно, к более длительному повреждению микрофона. К входам T-power можно подключать только микрофоны T-power; динамические или ленточные микрофоны могут могут быть повреждены, и микрофоны с фантомным питанием не будут работать должным образом.

Микрофоны с питанием от Т ведут себя как конденсаторы и, следовательно, блокируют прохождение постоянного тока. Преимущество T-power заключается в том, что экран микрофонного кабеля не нужно подключать на обоих концах, что позволяет обычно отключать один конец экрана от микрофона, чтобы предотвратить гудение (контуры заземления).

Вот моя идея для питания микрофонов с Т-образным питанием от внешнего источник питания, чтобы можно было подключить их к микшеру со сбалансированным микрофоном вход и без опции T-power:

 + ----- o --------------- + питание (12 В)
      | |
      | 180 Ом
      | |
      | |
      | о --------- || ---- o
      | | 1u0
      | | +
      | КАПСУЛА К смесителю
      | | -
      | |
      | + о --------- || ---- о
     10u | 1u0
      | - |
      | |
      | |
      | 180hm
      | |
      | |
      o ----- o ----------------- ЗЕМЛЯ
 

Примечание: идея этой схемы основана на информации, о которой я читал. T-powering.Я не тестировал эту схему.

Сбалансированные микрофоны часто можно подключить к несимметричному разъему, просто сделав правильный проводка (это часто применяемая практика).

Несимметричные микрофоны можно подключать к симметричным микрофонным входам, но это не дает никаких преимуществ симметричных входов по сравнению с несимметричными входами. Несбалансированный (несимметричный) микрофон можно преобразовать в сбалансированный, пропустив через правильная коробка DI.

Связанные ресурсы

Полное руководство по электретным конденсаторным микрофонам – Мой новый микрофон

Вы когда-нибудь использовали микрофон в электронном устройстве; в студии или в кино, скорее всего, это был электретный конденсаторный микрофон.Эти микрофоны распространены в нашей повседневной жизни, и о них стоит знать.

Что такое электретный конденсаторный микрофон? ECM – это тип преобразователя конденсаторного микрофона, что означает, что он работает на электростатических принципах. Капсулы конденсаторных микрофонов, по сути, работают как конденсаторы и требуют заряда, который почти постоянно обеспечивается электретным материалом (мешком электрета и магнита) в капсуле.

В этом полном руководстве мы дадим дальнейшее определение электретным конденсаторным микрофонам (ECM), глядя на их конструктивные характеристики; как они работают; их применения и, конечно же, несколько примеров электретных микрофонов.

Содержание

Что такое электретный конденсаторный микрофон?

Электретный конденсаторный микрофон, как следует из названия, представляет собой тип конденсаторного микрофона.

Основное различие между ECM и «обычным» конденсаторным микрофоном – это метод, в котором конденсаторный капсюль микрофона поляризован (заряжен).

Как мы узнаем в следующем разделе Как работают электретные конденсаторные микрофоны? Капсулы конденсатора действуют как конденсаторы с параллельными пластинами, и для правильной работы требуется постоянный заряд на пластинах.

Поляризационное напряжение, которое вызывает постоянный заряд на пластинах, обычно подается внешними средствами (обычно через фантомное питание или внешний источник питания с полевыми транзисторами и ламповыми конденсаторами, соответственно).

Однако есть еще один способ снабжения пластин фиксированным зарядом – это, как вы, наверное, догадались, добавление электретного материала в конструкцию капсулы.

Итак, в диафрагмах электретных конденсаторных микрофонов используется электретный материал для поддержания «квазипостоянного» заряда на пластинах.Это высвобождает ресурсы, так что методы питания могут использоваться более эффективно для питания преобразователей импеданса, печатных плат и других активных компонентов внутри микрофона.

Что такое электретный материал?

Так что же это за волшебный, постоянно заряженный электретный материал, который мы обсуждали?

Электретный материал – это любой диэлектрический материал, который имеет квазипостоянный электрический заряд или дипольную поляризацию. Эти материалы создают постоянные внутренние и внешние электрические поля и могут эффективно использоваться для зарядки других электрических компонентов, таких как конденсаторы.

Как уже упоминалось, термин «электрет» происходит от электростатического и магнитного. Электреты по сути являются электростатическим эквивалентом постоянного магнита.

Электретные материалы обычно обладают высоким электрическим сопротивлением и химической стабильностью и сохраняют свой электрический заряд в течение длительных периодов времени (до сотен лет).

Электреты обычно получают путем плавления диэлектрического материала и его затвердевания в сильном электростатическом поле.Полярные молекулы естественным образом выстраиваются в этом электростатическом поле, пока материал плавится, и остаются в этом положении, пока материал затвердевает, создавая постоянное электростатическое смещение.

В микрофонах электретный материал обычно представляет собой пластик политетрафторэтилена (ПТФЭ) в виде пленки или растворенного вещества.

Немного истории об электретных конденсаторах

Первые электретные конденсаторные микрофоны действительно были примитивными. Первый электретный микрофон был разработан в 1920 году (Йогучи из Японии), но только в 1961 году электретные микрофоны можно было эффективно использовать в готовой к продаже продукции.

В частности, это был электретный микрофон из фольги, который был изобретен в 1961 году Джеймсом Уэстом и Герхардом Сесслером в Bell Laboratories.

Первый электретный микрофон был произведен в 1938 году компанией Bogen и был известен как велотрон без напряжения. К сожалению, в то время электретная технология была сырой (мягко говоря), и хотя эти микрофоны работали, вскоре электретный материал начал терять свой заряд и сделать микрофон неэффективным.

Первым удачным электретным конденсаторным микрофоном, появившимся на рынке, был Sony ECM-22P в 1968 году.

Sony представлена ​​в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• Лучшие мировые бренды AV-ресиверов
• Лучшие мировые бренды наушников / вкладышей
• Лучшие мировые бренды наушников

Даже на заре появления коммерчески доступных электретных микрофонов технология была в лучшем случае нестандартной. Фактически, в те времена термин «истинный конденсаторный» появился для того, чтобы отличать превосходные конденсаторные микрофоны с внешней поляризацией от их электретных аналогов.

Электретная технология прошла долгий путь с тех пор, и сегодня она используется во многих студийных конденсаторных микрофонах профессионального уровня и даже в измерительных микрофонах.

Чтобы узнать больше об истории микрофонов, прочитайте мою статью История микрофонов: кто и когда изобрел каждый тип микрофона?

Типы электретных микрофонов

Есть 3 основных способа добавления электретного материала в ECM для обеспечения постоянного заряда.Эти 3 типа электретов:

1. Фольгированный электретный
2. Задний электретный
3. Фронтальный электретный

Что такое фольгированный электретный конденсаторный микрофон? В электретном конденсаторном микрофоне из фольги в качестве диафрагмы используется пленка из электретного материала, а не отдельная пластина диафрагмы, покрытая электретным материалом (как в переднем электрете). Фольговые электреты являются наиболее распространенными электретными микрофонами самого низкого качества, поскольку электретные пленки плохо работают в качестве диафрагм.

Что такое задний электретный конденсаторный микрофон? Задний электретный микрофон – это конденсаторный микрофон с постоянно заряженной капсулой из-за прикрепления электретного материала к его неподвижной задней пластине. Отсутствие электретного материала, закрепленного на передней пластине (диафрагме), увеличивает точность диафрагмы, а электрет более долговечен, поскольку он неподвижен.

Что такое передний электретный конденсаторный микрофон? Передний электретный конденсаторный микрофон – это электретный микрофон без задней панели.Скорее, конденсатор образован диафрагмой и внутренней поверхностью микрофонного капсюля. К внутренней передней крышке микрофона прикреплена электретная пленка, а диафрагма подключена ко входу полевого транзистора.

Бытовая электроника и контроллеры ЭСУД проектного уровня также поставляются с различными типами выходных разъемов. К ним относятся:

• Штыревой
• Тип клеммы
• Проводной

Штыревые блоки управления двигателем имеют контактные штыри для вывода несимметричного сигнала из микрофона.

терминального типа немного более гибкие и имеют свои терминалы для подключения к различным цепям.

проводного типа передаются по проводам, и их можно расположить дальше от предназначенных для них печатных плат.

Как работают электретные конденсаторные микрофоны?

Теперь, когда у нас есть понимание того, что такое электретные микрофоны, давайте глубже рассмотрим, как они работают.

Мы начнем с простой и базовой схемы капсюля заднего электретного конденсаторного микрофона и преобразователя импеданса для справки в этом разделе:

Как и все микрофоны, блоки управления двигателем имеют диафрагмы, которые реагируют на внешние звуковые волны (колебания звукового давления). Это движение диафрагмы преобразуется в совпадающий микрофонный сигнал, который затем выводится микрофоном.

Но нужно знать гораздо больше, чем эти основы!

Электростатические принципы, лежащие в основе преобразователя ECM

Во-первых, давайте обсудим электростатические принципы, лежащие в основе функциональности ECM.Обратите внимание, что эти принципы одинаковы для всех конденсаторных микрофонов.

Начнем с того, что капсюль конденсаторного микрофона представляет собой конденсатор с параллельными пластинами.

Этот конденсатор состоит из подвижной передней пластины (диафрагма / мембрана капсулы) и неподвижной задней пластины (известной как задняя пластина).

Этот конденсатор должен удерживать постоянный заряд между диафрагмой и задней пластиной для правильной работы. В модулях управления двигателем этот заряд обеспечивается электретным материалом (на диафрагме, задней пластине или где-либо еще в конструкции капсулы).

Когда капсула имеет фиксированный заряд, мы можем использовать следующую электрическую формулу, чтобы понять, как работает капсула:

В = Q • C

• В = напряжение на пластинах.
• Q = электрический заряд между пластинами.
• C = емкость конденсатора с параллельными пластинами.

Звуковой сигнал микрофона начинается с изменения напряжения на пластинах конденсатора капсулы.В конце концов, аналоговые аудиосигналы представляют собой переменное напряжение с частотой от 20 Гц до 20 000 Гц.

Напряжение переменного тока от конденсатора должно быть изменено, прежде чем оно может быть эффективно выведено из микрофона, но преобразователь капсулы является началом сигнала микрофона.

Итак, глядя на приведенную выше формулу, мы видим, что при фиксированном заряде любое изменение емкости вызывает обратно пропорциональное изменение напряжения. Это означает, что для создания микрофонного сигнала напряжения переменного тока нам необходимо, чтобы емкость конденсатора изменялась вверх и вниз (колебалась относительно своей уставки).

Как можно изменить емкость конденсаторного микрофонного капсюля? Давайте посмотрим на другую формулу емкости, чтобы узнать:

C = ε

• C = емкость конденсатора с параллельными пластинами.
• A = площадь пластин.
• ε ₀ = диэлектрическая проницаемость.
• d = расстояние между пластинами.

В приведенной выше формуле мы имеем две константы: диэлектрическую проницаемость и площадь пластин (подвижной диафрагмы и неподвижной опорной пластины).Подвижная диафрагма, которая реагирует на изменения уровня звукового давления, позволяет изменять расстояние между пластинами (d в приведенном выше уравнении).

Итак, перемещая диафрагму, мы изменяем расстояние между пластинами конденсатора.

Согласно нашему второму уравнению, любое изменение расстояния между пластинами конденсатора вызывает пропорциональное изменение емкости конденсатора / капсулы.

Согласно нашему первому уравнению, любое изменение емкости вызывает обратно пропорциональное изменение напряжения на пластинах.

Как мы уже говорили, переменное напряжение на пластинах – это, по сути, наш микрофонный сигнал. Следовательно, благодаря электростатическим принципам, упомянутым выше, любые звуковые волны на диафрагме конденсаторного микрофона вызывают совпадающий микрофонный сигнал!

Электретный материал

Что действительно отличает ECM от обычных конденсаторных микрофонов, так это электретный материал. Как упоминалось ранее, электретный материал обеспечивает постоянный электрический заряд на конденсаторе с параллельными пластинами.Этот фиксированный заряд, опять же, необходим для правильного функционирования капсул ECM.

Транзистор преобразования импеданса

Преобразовательный элемент и принципы электростатики, которые им управляют, довольно умны. Однако есть одна большая проблема с капсюлями ECM (и капсюлями конденсаторных микрофонов в целом, если на то пошло).

Эта проблема заключается в чрезвычайно высоком импедансе на выходе капсулы.

Очень важно, чтобы капсула конденсатора сохраняла очень высокий импеданс для предотвращения утечки накопленного заряда через пластины.

Точно так же важно иметь преобразователь импеданса сразу после капсулы, чтобы эффективно принимать аудиосигнал от капсулы ECM. В модулях управления двигателем этот преобразователь импеданса обычно имеет форму JFET (полевой транзистор с переходным затвором).

JFET – это активное электронное устройство с тремя выводами. Давайте посмотрим на простую диаграмму JFET со списком его клемм:

• S = исток
• D = сток
• G = затвор

Выходной сигнал с высоким импедансом капсулы отправляется на затвор JFET, где он создает схему с выводами исток-затвор .

Затвор можно рассматривать как вход с высоким импедансом, способный принимать выходной сигнал капсулы без значительного ухудшения (что имело бы место, если бы вход был с низким импедансом).

Для получения дополнительной информации об импедансе микрофона ознакомьтесь с моей статьей Импеданс микрофона: что это такое и почему это важно?

JFET получает питание от внешнего источника (обычно фантомное питание или смещение постоянного тока). Это эффективно настраивает контакты исток-сток так, чтобы через них протекал электрический ток.Этот ток имеет относительно низкое сопротивление и может проходить через остальную часть микрофона и через последний микрофонный выход.

Ток между истоком и стоком можно рассматривать как выход JFET (преобразователь импеданса). «Выходное» переменное напряжение, как мы могли догадаться, имеет гораздо более низкий импеданс, чем «входной сигнал».

«Входной сигнал» по существу модулирует ток «выходного сигнала». Следовательно, сигнал с высоким импедансом, поступающий на выводы затвор-исток полевого транзистора, может эффективно модулировать сигнал с низким импедансом на истоке-стоке.Здесь и появляется сопротивление.

Обратите внимание, что полевые транзисторы JFET могут также обеспечивать своего рода псевдоусиление между входом и выходом.

Чтобы узнать больше о транзисторах в микрофонах, ознакомьтесь с моей статьей по теме «Все ли микрофоны имеют трансформаторы и транзисторы?» (+ Примеры микрофонов).

Другие схемы и выход микрофона

В зависимости от конкретного электретного конденсаторного микрофона могут существовать дополнительные схемы, по которым микрофонный сигнал должен проходить перед выходом из микрофона.

Эти схемы могут включать в себя (но не ограничиваются ими) следующие компоненты:

• Фильтры верхних частот
• Пассивные аттенюаторы (PAD)
• Усилители
• Аналого-цифровые преобразователи

Чтобы узнать больше о HPF и контактных площадках, посетите следующие страницы My Новые статьи о микрофоне:
• Что такое микрофонный фильтр верхних частот и зачем он нужен?
• Аудио эквалайзер: что такое фильтр высоких частот и как работают фильтры высоких частот?
• Что такое аттенюатор микрофона и для чего он нужен?

Питание активных компонентов электретных конденсаторных микрофонов

имеют [практически] постоянно заряженные капсулы и не требуют внешнего поляризующего напряжения для подачи фиксированного заряда на свои пластины.

При этом электретные конденсаторные микрофоны остаются активными микрофонами. Их преобразователи импеданса требуют питания (обеспечиваемого внешними средствами) для правильной работы, как и компоненты, упомянутые в разделе выше.

В студийных и измерительных модулях ECM предпочтительным методом питания является фантомное питание, при котором на контакты 2 и 3 (по отношению к контакту 1) сбалансированного аудиокабеля, подключенного к микрофону, подается +48 В постоянного тока.

Для петличных и других миниатюрных блоков управления двигателем предпочтительным методом питания часто является смещение постоянного тока.Этот метод предполагает подачу +5 В постоянного тока по аудиопроводу несимметричной линии и обычно подается от переносного беспроводного передатчика, к которому подключается микрофон.

В потребительских устройствах, в которых обычно используются электретные микрофоны, микрофоны питаются от той же батареи, источника питания или электросети, что и остальная часть устройства.

Имея в виду всю эту информацию, следующая упрощенная схема ECM должна иметь смысл:

Чтобы узнать больше о включении микрофонов фантомным питанием и другими методами, ознакомьтесь с моей подробной статьей Что такое фантомное питание и как оно работает с микрофонами?

Применение электретных конденсаторных микрофонов

В начале этой статьи я упомянул, что электретные конденсаторные микрофоны – это один, если не самый распространенный микрофон на Земле.

Итак, давайте взглянем на некоторые типичные ECM:

• Измерительные микрофоны
• Студийные конденсаторные микрофоны
• Пленочные микрофоны (микрофоны-дробовики, петличные микрофоны и т. Д.)
• Бытовая электроника (ноутбуки, мобильные телефоны и т. Д.)
• Профессиональные медицинские устройства (например, в качестве слуховых аппаратов)

Вышеупомянутые типы микрофонов могут применяться от телефонных звонков до аудио-блокбастеров; рекордсмены по оказанию помощи тем из нас, кто страдает нарушениями слуха.

Примеры электретных конденсаторных микрофонов

Чтобы по-настоящему узнать об электретных конденсаторных микрофонах, мы должны взглянуть на несколько примеров:

Земляные работы M50

Earthworks M50 (ссылка, чтобы узнать цену в Sweetwater) – отличный измерительный микрофон с электретным конденсаторным капсюлем. Он имеет широкий частотный диапазон от 5 Гц до 50 000 Гц (диапазон человеческого слуха, который стремятся воспроизвести большинство ЭМС, составляет всего 20 Гц – 20 000 Гц).

Этот микрофон говорит нам о том, что электретные микрофоны с правильным дизайном могут быть лучшими по качеству и невероятно точными преобразователями.

DPA 4006A

DPA 4006A (ссылка, чтобы узнать цену на Amazon) – это микрофон высшего класса в целом (не только по сравнению с другими электретными конденсаторными микрофонами).

DPA 4006 представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• Топ 50 лучших микрофонов всех времен
• Лучшие твердотельные / конденсаторные микрофоны на полевых транзисторах

DPA включен в список лучших брендов микрофонов «Мой новый микрофон», которые вы должны знать и использовать.

Этот карандашный микрофон работает почти так же точно, как измерительный микрофон, но не продается таким образом. Скорее, 4006A создан как универсальный микрофон для точного и детального воспроизведения звука в студии.

Чтобы узнать больше о карандашных микрофонах, ознакомьтесь с моей статьей Что такое карандашные микрофоны и для чего они используются?

Роде NT1-A

Rode NT1-A (ссылка, чтобы узнать цену на Amazon) – один из моих любимых микрофонов.Я бы счел этот микрофон продуктом «полупотребительского», находящимся где-то между первоклассным профессиональным и полноценным потребительским. Я лично использовал этот микрофон во многих профессиональных проектах за свою карьеру звукорежиссера.

Rode NT1-A представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 12 лучших конденсаторных микрофонов с большой диафрагмой до $ 500
• 12 лучших микрофонов ниже 1000 долларов за запись вокала
• Топ 10 лучших микрофонов до 500 долларов для записи вокала
• Топ 20 лучших микрофонов для подкастинга (все бюджеты)

Rode также включен в список лучших брендов микрофонов «Мой новый микрофон», которые вы должны знать и использовать.

Санкен COS-11D

Sanken COS-11D (ссылка, чтобы узнать цену на Amazon) – это петличный микрофон промышленного стандарта для кино, телевидения и других средств массовой информации.

Этот микрофон имеет миниатюрный электретный конденсаторный капсюль и работает от напряжения смещения постоянного тока.

Чтобы узнать больше о миниатюрных петличных микрофонах, ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон»:
• Как и где прикрепить петличный / петличный микрофон
• Лучшие петличные микрофоны для интервью / новостей / презентаций
• Лучшие петличные микрофоны для актеров

Challenge Electronics CEM-C9745JAD462P2.54R

Challenge Electronics CEM-C9745JAD462P2.54R (ссылка, чтобы узнать цену на Amazon) – один из многих примеров недорогих ECM, представленных сегодня на рынке (это также довольно много). Эти небольшие проектные ЭБУ с выводами будут очень похожи на то, что мы ожидаем найти в бытовой электронике.

iPhone (2008 год)

В оригинальном iPhone для записи и передачи звука использовался ЕСМ с непосредственным АЦП.последующие модели были разработаны с микрофонами MEMS.

С ростом популярности и развитием микрофонов МЭМС многие производители потребительских устройств предпочитают микрофоны МЭМС ECM. Микрофоны MEMS намного меньше по размеру и становятся дешевле в сборке, и в некоторых отношениях они превосходят ECM (особенно в потребительских устройствах, таких как мобильные телефоны).

Чтобы узнать больше о микрофонах МЭМС, ознакомьтесь с моей статьей Что такое микрофон МЭМС (микроэлектромеханические системы)?

Что такое микрофон на полевых транзисторах? Микрофон на полевых транзисторах – это твердотельный активный микрофон, в котором в качестве преобразователя импеданса используется полевой транзистор (полевой транзистор), в отличие от вакуумной лампы.Микрофоны на полевых транзисторах обычно представляют собой конденсаторные микрофоны, но также могут иметь динамические преобразователи.

Чтобы узнать больше о микрофонах на полевых транзисторах, ознакомьтесь с моими статьями Что такое полевые транзисторы и какова их роль в конструкции микрофона? и в чем разница между ламповыми и полевыми микрофонами?

Что такое активный микрофон? Активный микрофон – это микрофон, которому для правильной работы требуется питание. Все конденсаторные микрофоны активны, а некоторые ленточные динамики активны.Активные компоненты в конструкции микрофона включают преобразователи импеданса (ламповые или полевые транзисторы), капсулы с внешней поляризацией и некоторые компоненты внутри печатных плат микрофона.

Чтобы узнать больше об активных (и пассивных) микрофонах, ознакомьтесь с моей статьей «Требуется ли питание для микрофонов для правильной работы?»

True Condenser Vs. Elektret Condenser

Студийные микрофоны часто рекламируются как «настоящие конденсаторные». Что это значит и существуют ли «ложные» конденсаторные микрофоны?

Как было объяснено в нашем предыдущем уроке «Что такое конденсаторный микрофон», конденсаторный капсюль представляет собой конденсатор, емкость которого изменяется в зависимости от ритма звуковых волн, попадающих на диафрагму.Однако электроника микрофона может уловить это изменение емкости только в том случае, если конденсаторный капсюль заряжен или «поляризован» напряжением. Для хорошей чувствительности это напряжение поляризации должно быть достаточно высоким.

Есть два способа применить этот электрический заряд. Традиционный способ – поляризовать капсулу внешним напряжением. В студийных приложениях это не проблема. Стандартная система питания – фантомное питание P48, которое выдает 48 вольт – этого достаточно, чтобы поляризовать капсулу, хотя многие современные конденсаторные микрофоны содержат преобразователи напряжения для еще более высоких напряжений (обычно 60-80 вольт).

Другой метод поляризации – «заморозить» электрический заряд в капсуле навсегда. Это делается с помощью специального вещества, называемого «электрет». Термин «электрет» был придуман, потому что это электростатический эквивалент постоянного магнита. Обычно на заднюю пластину капсулы наносится электретная пленка; эта разновидность называется «бэк-электрет».

Технология электретных конденсаторов не требует высокого напряжения питания, что позволяет использовать их в мобильных устройствах, которые должны работать от батарей при низком напряжении.Сотовые телефоны, портативные компьютеры, мобильные рекордеры и видеокамеры работают с электретными конденсаторными капсулами. Это также связано с тем, что электретные конденсаторные капсулы можно недорого изготавливать в больших объемах. По тем же причинам в некоторых менее дорогих студийных микрофонах также используются электретные конденсаторные капсюли.

Тот факт, что электретные конденсаторные капсулы с большей вероятностью можно найти в продуктах более низкого уровня, придал этой технологии сомнительную репутацию. Кроме того, некоторые ранние электретные конденсаторы вышли из строя через несколько лет из-за потери электрического заряда.

В качестве реакции термин «истинный конденсатор» был придуман для капсул с внешней поляризацией, чтобы отличить их от предположительно более низкого качества электретных конденсаторов. Но это маркетинговый термин. Технически не существует такой вещи, как «ложная» или «ложная» конденсаторная капсула.

Честно говоря, электретные конденсаторные капсулы не должны плохо звучать; и современные образцы не теряют свой электрический заряд, как некоторые из их предков 1970-х годов. Ряд уважаемых производителей достаточно убеждены в технологии электретных конденсаторов, чтобы использовать ее в своих передовых микрофонах, стоимость некоторых из которых превышает 2000 долларов!

Хороший звук – это не просто результат определенной схемы поляризации.Превосходное качество звука достигается благодаря высокому уровню инженерных разработок и вниманию к деталям при изготовлении.

На всякий случай, если вам интересно: во всех конденсаторных микрофонах Neumann используются «истинные конденсаторные» капсюли с внешней поляризацией.

Файл: Электретный конденсаторный микрофон schematic.png – Wikimedia Commons

Типовая схема электретного микрофона. Это замена Image: ElektretMikVerst.PNG, который не является типовой схемой.

Типичная схема предусилителя электретного микрофона использует полевой транзистор в общей конфигурации источника.Двухконтактный электретный капсюль содержит полевой транзистор, который должен получать внешнее питание от напряжения питания V ₊ . Резистор устанавливает коэффициент усиления и выходное сопротивление. Звуковой сигнал появляется на выходе после конденсатора блокировки постоянного тока.

Лицензирование [править]

Создано пользователем: Omegatron с использованием редактора схем Klunky, который создатель считает общественным достоянием (возможно, с постредактированием в GIMP или Inkscape)

Я, владелец авторских прав на это произведение, публикую его под следующими лицензиями:

Вы можете выбрать лицензию по вашему выбору.

(Короче говоря, это означает, что вы можете свободно копировать и изменять изображение при условии указания авторства; желательно в виде обратной ссылки на эту страницу.)

Щелкните дату / время, чтобы просмотреть файл в том виде, в каком он был в тот момент.

Вы не можете перезаписать этот файл.

Нет страниц, использующих этот файл.

Этот файл используют следующие другие вики:

• Использование на bg.wikipedia.org
• Использование на ca.wikipedia.org
• Использование на da.wikipedia.org
• Использование на en.wikipedia.org
• Использование на es.wikipedia.org
• Использование на pl.wikipedia.org
• Использование на ru.wikipedia.org

Конденсаторный микрофон – обзор

Электретные микрофоны

До изобретения электретного конденсаторного микрофона (ЕСМ) Сесслер и Вест [4–7], все конденсаторные микрофоны требовали источника поляризационного напряжения.Такие конденсаторные микрофоны рассматриваются в гл. 5.5. Название электрет буквально означает « electr ostatic magn et ». Это диэлектрик, в который встроен постоянный заряд. В изобретении Сесслера и Уэста, как показано на рис. 8.5 (а), диэлектрик представлял собой металлизированную тефлоновую фольгу, которая образовывала диафрагму, а электрод представлял собой неподвижную пластину, расположенную за ней. В последние годы емкость накопления заряда была увеличена за счет использования пористых мембран [8]. Металлизированные электреты имеют дипольный заряд, потому что в металлическом покрытии индуцируется заряд противоположной полярности, чем тот, который содержится в мембране.Хотя это дает более стабильный заряд, это означает, что для данного заряда мембраны результирующее поле затухает с увеличением расстояния между электродами, тогда как в конденсаторном микрофоне с внешней поляризацией поле остается постоянным. Однако это не является серьезной проблемой для микрофона, где расстояние между электродами обычно очень мало. Емкость электретной мембраны равна

Рис. 8.5. Упрощенное поперечное сечение электретного преобразователя: (а) Несимметричный (б) Двухтактный.

(8.5) CM = ε0εrSh

, где ε ₀ – диэлектрическая проницаемость воздуха, ε _r – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, S – площадь мембраны и h – толщина электретной мембраны. Это напряжение также появляется в воздушном зазоре, когда выводы микрофона имеют одинаковый потенциал. Емкость воздушного зазора равна

(8,6) CG = ε0Sd

, где d – ширина зазора.Тогда общая емкость на входных клеммах составляет

(8,7) CE0 = CMCGCM + CG

Отрицательный заряд мембраны обычно выражается как заряд на единицу площади – σ _м , или плотность заряда, так что общая заряд – σ _м S . Заряд, индуцированный в электроде, равен

(8,8) σ0 = CGσm2 (CM + CG).

Заряд, индуцированный в мембранном покрытии, равен

(8,9) σ1 = (2CM + CG) σm2 (CM + CG).

так, чтобы при d = ∞ на электроде был нулевой заряд ( σ ₀ = 0), а заряд на покрытии был равен заряду электрета и противоположен ему, так что σ ₁ = σ _м .В общем, полный индуцированный заряд на электроде и покрытии равен заряду электрета и противоположен ему. Когда d = 0, индуцированный заряд распределяется поровну, так что σ ₀ = σ ₁ = σ _м /2. Хотя заряд может быть распределен по электрету, мы можем смоделировать его как концентрированный слой где-то около середины, в зависимости от того, насколько симметрично распределение заряда. Неизбежно некоторая потеря заряда как возле внешней поверхности, так и возле покрытия, где будет некоторая рекомбинация положительного и отрицательного заряда.Следовательно, мы можем рассматривать концентрированный зарядовый слой и покрытие как электроды конденсатора, на котором имеется поляризационное напряжение E , где толщина диэлектрика составляет h /2, так что

(8.10) E = Sσm2 (CM + CG).

Следовательно, мы можем использовать те же эквивалентные схемы, что и для электростатического микрофона с внешней поляризацией, показанного на рис. 5.20.

Чувствительность по напряжению в зависимости от среднего смещения диафрагмы Δ δ дается формулой [9]

(8.11) Δein = −EdΔδ = −hσm2ε0 (εrd + h) Δδ

Хорошо известно, что односторонние электростатические преобразователи нелинейны, поскольку заряд изменяется при изменении смещения. Это не проблема для микрофонов при умеренном звуковом давлении, потому что смещение очень мало и, следовательно, почти линейно. Однако для микрофонов с высоким звуковым давлением или громкоговорителей, которые должны вытеснять значительный объем воздуха, линейный преобразователь может быть создан с использованием двухтактного принципа постоянного заряда. Все обычные электростатические громкоговорители с внешними поляризационными источниками используют этот принцип, который сначала был предложен Фредериком Хантом, а затем коммерциализирован Питером Уокером [10–12].Электретный эквивалент этого показан на рис. 8.5b, линейность которого была доказана как теоретически [9], так и экспериментально [13]. На рис. 8.6 показан электретный микрофон в разрезе.

Рис. 8.6. Электретный микрофон в разрезе.

До сих пор мы рассматривали только фольгированный электретный микрофон. Фактически существует три типа:

фольгированный или диафрагменный . Сама диафрагма сделана из электретного диэлектрика. Однако электрет может быть недостаточно прочным, чтобы поддерживать натяжение в течение длительного периода, особенно если он пористый, и поэтому может потребоваться поддержка дополнительной мембраны.

Задний электретный . Электретная пленка приклеена к задней пластине капсюля микрофона, которая образует электрод, а диафрагма сделана из металлизированного, но незаряженного материала.

Электрет передний. Это более новый дизайн, который по сути является обратной стороной заднего электрета. Задняя пластина исключена из конструкции, а конденсатор образован металлизированной диафрагмой и внутренней поверхностью капсулы. Электретная пленка наклеена на внутреннюю переднюю крышку, которая перфорирована для пропускания звука.

Схема электретного микрофона, показанная на рис.