Схема микрофона: Как сделать микрофон своими руками: пошаговая инструкция изготовления и схемы

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

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

Схема подключения электретного микрофона

Видео и картинки работы данной схемы добавлю позже.

• < Назад
• Вперёд >

Добавить комментарий

Схема подключения электретного микрофона. Качественный микрофон для компьютера

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):

Схема 1

Предлагаю схему подключения компьютерной гарнитуры к трансиверу FT-840. Все дискретные элементы (R) размещены в корпусе разъема гарнитуры, напаиваются непосредственно на выводы стандартного разъема для трансиверов FT (родной микрофонный разъем гарнитуры можно отрезать), а блочная часть микрофонного разъема, установленная в трансивере, доработана следующим образом: Освобождаем вывод 2 разъема (в трансивере он соединен с массой) для этого аккуратно подрезаем скальпелем печатный проводник и подаем на него напряжение 9 вольт, которое снимаются с вывода 2 разъема JP7201 (движок резистора VR7201-1 VR-B-UNIT).

Рис. 1 Схема подключения (вариант 1)

Резисторы R1 и R2 подбираются таким образом, что бы на выводе плюс электретного микрофона было напряжение примерно 1–1,5 в. Желательно, указанные резисторы выдержать одинаковыми по величине. Что бы трансивер мог после переделки работать и со штатным микрофоном, необходимо в разъеме штатного микрофона (мыльницы) проводник, идущей к контакту 2 перепаять на контакт 5 или 7. (масса) Указанный способ переделки подходит и для других аналогичных трансиверов, например FT-990.

По отзывам корреспондентов в эфире, сигнал с подавляющем большинством опробованных мной современных компьютерных гарнитур получал высокие оценки. В процессе эксплуатации, из стандартного разъема трансивера, мной был сконструирован переходник для микрофонного входа, после чего отпала необходимость отрезать стандартный разъем при смене гарнитуры. Для телефонного разъема переходник можно приобрести в радиомагазине.

Схема 2

Рис. 2 Схема подключения (вариант 2)

Часто при работе в эфире необходимо, чтобы руки были свободными. Например, использование компьютера. К тому же, при долгой работе в эфире рука устает держать стандартный микрофон-«мыльницу». Поэтому предлагаю такую схему подключения гарнитуры, которая используется для компьютерных мультимедиа и продается в компьютерных салонах. Все дискретные элементы (R, C) размещены в корпусе разъема гарнитуры (старый разъем отрезан), а блочная часть микрофонного разъема доработана. Освободив вывод 2 (подрезав скальпелем печатный проводник) и подав на нее 9 вольт, которые снимаются с вывода 2 разъема JP7201 (движок резистора VR7201-1 VR-B-UNIT).

Практически все гарнитуры, которые предназначены для работы с ПК, имеют настолько «жалкие» характеристики, что попытайся вы использовать микрофон от такой гарнитуры для звукозаписи или того же караоке, ничего кроме разочарования не получите. Причина здесь одна – все подобные микрофоны предназначены для передачи речи и имеют очень узкий частотный диапазон. Это не только удешевляет саму конструкцию, но и способствует разборчивости речи, что является главным требованием гарнитуры.

Попытки же подключить обычный динамический или электретный микрофон обычно заканчиваются провалом – уровня с такого микрофона явно недостаточно для «раскачки» звуковой карты. Дополнительно сказывается незнание входной схемы звуковых карт и неправильное подключение динамического микрофона завршает дело. Собирать микрофонный усилитель и подключить «по уму»? Было бы неплохо, но гораздо проще использовать микрофон МЭК-3, который одно время широко использовался в носимой аппаратуре и до сих пор достаточно распространен. Но подключать «по уму», конечно, придется.

Микрофон этот электретный, обладает достаточно высокими характеристиками (частотный диапазон, к примеру, лежит в интервале 50 – 15 000 Гц) и, самое главное, в него встроен истоковый повторитель, собранный на полевом транзисторе, который не только согласует высокое сопротивление микрофона с усилителем, но и имеет более чем достаточный для любой звуковой карты уровень выходного сигнала. Единственный, пожалуй, недостаток – микрофону требуется питание. Но ток потребления его настолько мал, что двух пальчиковых батареек, соединенных последовательно, хватит на многие месяцы непрерывной работы. Взглянем на внутреннюю схему микрофона, которая расположена в алюминиевом стакане, и подумаем, как его подключить к компьютеру:

Серым цветом обозначен алюминиевый стакан, который является экраном и соединен с общим проводом схемы. Как я уже говорил, такой микрофон требует внешнего питания, причем минус 3-5 В нужно подать на резистор (красный провод), а плюс – на синий. С белого будем снимать полезный сигнал.

А теперь взглянем на схему микрофонного входа компьютера:

Оказывается сигнал должен подаваться только на самый кончик разъема, обозначенный зеленым, а на красный сама звуковая карта подает +5 В через резистор. Сделано это для питания предварительных усилителей гарнитур, если они используются. Мы этим напряжением не будем пользоваться по двум причинам: во-первых, нам нужна другая полярность, а если просто «перевернуть» провода, то микрофон будет сильно «фонить». Во-вторых, блок питания ПК импульсный и помеха на этих пяти вольтах будет приличная. Использование же гальванических элементов в плане помех идеально – чистая «постоянка» без малейших пульсаций. Итак, полная схема подключения нашего микрофона к компьютеру будет выглядеть следующим образом.

Так уж сложилось, компания KENWOOD (в отличие от ICOM), соблюдая давнюю традицию, комплектует свои коротковолновые трансиверы динамическими микрофонами. Вследствие чего и микрофонный вход, прежде всего, рассчитан на их подключение. Переход на электретный микрофон требует проведения небольшой модернизации, и для этого понадобится источник постоянного напряжения, а сама доработка повлечет за собой добавление нескольких элементов. Хорошо еще, что KENWOOD предусмотрел наличие низковольтного источника постоянного напряжения, т.н. фантомное питание, и вывел его на 5-й контакт микрофонного разъема (круглого, 8-ми контактного).

Кто-то скажет — «тоже мне проблема…». Однако, довольно часто натыкаюсь на эфирные разговоры по этой тематике, и вопрос — «А как подключить?» до сих пор актуален. Кто-то где-то что- то читал, с кем-то говорил, что-то кому-то рассказывал, и разговоры про «ЭТО» ведутся постоянно.

Мне же хочется акцентироваться на следующем. Подключить- то, как вы понимаете, совсем не сложно, существуют несколько вариантов. Воспользуемся самой простой и типовой схемой подключения. Она достаточно хорошо известна, и содержит всего несколько деталей. И тем не менее…

Многие из тех с кем довелось разговаривать, сетовали — мол, источник +8В, который «сидит» на 5-ом контакте микрофонного разъема в трансиверах KENWOOD давно выгорел, и они не могут воспользоваться таким способом.

Действительно, этот источник очень слабенький, в пользовательской инструкции про него написано, что его нагрузочная способность не более ЮмА. Ко всему прочему он без защиты — малейшее замыкание и … спасибо за компанию. Сам долгое время избегал включения электретного микрофона таким способом. До сих пор, чаще всего, пользуюсь внешним питанием, причем … батарейным. Но это не значит, что следует отказываться от подобного способа подключения.

Как-то понадобилось подключить тайваньскую телефонную гарнитуру к TS-570. Не долго думая, на махонькой платочке спаял схемку на SMD элементах, — заняла она очень мало места. А чтобы исключить короткого замыкания шины +8В, включил последовательно крохотный светодиодик, из тех, что ярко светятся при слабом прямом токе, что-нибудь около 1мА. Попробуйте замкнуть микрофонный вход пинцетом, и он сразу же засветится.

Разнообразие электретных микрофонов огромно, но недорогие модели мультимедийных гарнитур содержат, как правило, низковольтные микрофоны с питанием 1,5..,5В. Профессиональные запитываются от источника фантомного питания напряжении +48В.

В данном случае выбор ограничительного резистора большого принципиального значения не имеет. Я пользуюсь таким правилом: выбираю резистор, отталкиваясь от питающего напряжения. На каждый вольт питания от 7500м до 1кОм. При напряжении питания 8В суммарный резистор будет в пределах 6,2…7,5кОм (с учетом падения напряжения на светодиоде).

Выходное напряжение (пиковое) некоторых электретных микрофонов даже на относительно низкоомной нагрузке может достигать нескольких вольт, особенно, при близком расположении к говорящему. Поставив маленький переменный резистор, можно подобрать необходимый уровень. А, если он совмещен с выкючателем, еще лучше. Включить его желательно именно так, как указано на схеме, после конденсатора постоянной емкости, а не до него. Смысл в том, что к микрофонному входу трансивера подключается катушка динамического микрофона, замыкая постоянную составляющую на экран (AGND).
В своем большинстве микрофонный разъем дешевых телефонных гарнитур (мультимедийных) разных производителей — миниджек (3,5″). И существует вполне определенный способ их распайки. В свою очередь распайка ответного разъема может делаться «под себя». Я именно на это и напоролся при первом же включении своей гарнитуры. Распаяв, ответный разъем под самодельный микрофон, все, как и полагается, работало. Собственно, даже и не предполагал, что когда-нибудь увижу свечение ограничительного светодиода. Ан, нет, воткнул гарнитуру- загорелся светодиод. Я, мягко говоря, аж «прибалдел».
Оказалось, что заводская распайка данной гарнитуры сделана таким образом, на который я и не рассчитывал. Светящийся светодиод подсказал мне, что микрофонный вход сел «на землю» и рассчитывать на сигнал нечего — предстоит разбираться в чем дело!. Оказалось, что средний контакт разъема этой гарнитуры замкнулся с экраном соединительного провода, а у меня в ответном разъеме он был запараллелен с центральным контактом (по всей видимости, заводской брак). Пришлось привести в соответствие — все восстановилось и заработало. Казалось бы, ничего особенного, а повозиться пришлось.
И еще. Вы подключили неизвестный микрофон. Распайка разъема правильная, а светодиод горит. Значит этот микрофон или неисправный (КЗ), или динамический, катушка которого и замкнула цепь фантомного питания на «землю» (по постоянному току она имеет незначительное сопротивление).

Конденсатор 1000пФ нужно припаять непосредственно на контакты микрофонного разъема. Постарайтесь собрать схему наиболее компактно без длинных соединительных проводов.

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):

Читайте также…

Схема подключения микрофона к видеорегистратору

Название статьи схема подключения микрофона к видеорегистратору говорит само за себя, в ней дается ответ на актуальный вопрос: как подключить микрофон к видерегистратору. Сейчас на рынке практически все модели регистраторов имеют разъемы для подключения микрофонов, порой даже на каждую камеру полагается свой микрофон, оно и понятно, ведь смотреть картинку с камеры это хорошо, но слышать происходящее в кадре, еще лучше.

Если рассматривать вопрос как подключить микрофон в «лоб», вроде все понятно, подключение микрофона к видеорегистратору осуществляется разъемом штекером RCA «Тюльпан». Но как только дело доходит до схемы, тут встает вопрос, куда что припаять, прикрутить, закрепить? Ведь все продаваемые микрофоны для видеонаблюдения не имеют предварительно припаянного разъема RCA.

Ниже представлена схема подключения микрофона к разъему RCA «Тюльпан».

На рисунке представлена схема подключения трехпроводного микрофона.

Первый провод +12 В подключается к плюсу стабилизированного источника питания, в качестве которого может служить аккумулятор, обычный блок питания или блок бесперебойного питания. На практике, микрофон подключается к источнику питания, к которому подключается камера.

Второй провод «общий» или минус, подключается к внешней части RCA разъема и к минусовой клемме источника питания.

Третий провод «АУДИО» подключается к центральному контакту RCA разъема.

Внимание! До начала пайки, наденьте защитный колпачек RCA разъема на провод. от автора: к сожалению про это частенько забываешь и приходится отпаивать, и затем снова припаивать 🙂

Каким кабелем подключать микрофон

Итак мы разобрали принципиальную схему подключения микрофона, но есть и второй вопрос, каким кабелем подключать микрофон и на какое расстояние от видеорегистратора можно устанавливать микрофоны для видеонаблюдения.

Мы советуем использовать комбинированный коаксиальный кабель:

На небольшие расстояния до 300 метров можно использовать ШВЭВ 3х0,12 это тонкий комбинированный кабель который легко прокладывать благодаря его гибкости и небольшому диаметру.

На расстояние от 300 до 1000 метров в помещении нужно использовать кабель сечением не мене 0.5 к примеру КВК 2В 2х0,5 ПВХ. Для прокладки на улице советуем использовать уличный комбинированный кабель типа КВК-2П 2×0,75 .

Схема подключения микрофона комбинированным кабелем

Выше представлена наглядная схема подключения микрофона комбинированным кабелем.

Первый провод +12 В от микрофона подключается красным проводом к плюсовой схеме источника питания.

Второй провод «общий» или минус от микрофона, одновременно подключается к минусовому синему проводу и далее к источнику питания, а также параллельно к оплетке комбинированного кабеля и к внешней части RCA разъема.

Третий провод «аудио» подключается к центральной жиле, а далее к центральному контакту тюльпана.

Предугадывая вопрос читателя: А можно ли использовать витую пару или иной подобный по сечению провод?

Отвечаем: Использовать витую пару можно но на небольших расстояниях до 30 метров. Этого расстояния вполне хватает для установки микрофона в небольшом офисе, квартире, загородном доме. Основная проблема при прокладке витой парой, это помехи создаваемые силовыми проводами и работающим оборудованием. На некоторых объектах даже на небольших расстояниях витая пара может «ловить помехи» и качество звука будет низким.

Подключение микрофона к колонкам

В качестве бонуса в этой статье покажем наглядную схему подключения микрофона к компьютерным колонкам через стандартный разъем mini-jack 3.5 мм., он используется на наушниках, колонках и т.д. Напряжение выхода с микрофона достаточно для прямого подключения к колонкам, к разъему line-In компьютера, к телевизору или другим усилителям звука.

Схема подключения к колонкам

В этой статье мы постарались наглядно показать наглядные схемы подключения микрофона к видеорегистратору через разные типы кабеля. При выборе микрофона, а в продаже у нас большой выбор микрофонов для видеорегистратора. Обращайте внимание на то что микрофоны с АРУ (автоматической регулировкой усиления) не требуется регулировать, микрофонам же без АРУ требуется не сложная регулировка.

Микрофоны с автоматической регулировкой усиления Шорох-1, Шорох-7, Шорох-8, МКУ-4П, МВК-М03

Микрофоны с ручной регулировкой усиления МВК-М02, МВК-М022, МКУ-1, МКУ-2П.

Микрофон для компьютера своими руками

Схема

Сборка схемы

Сборка микрофона

Схема подключения микрофона

Подключение микрофона

Самый распространенный на сегодняшний день микрофон от фирмы comcom, с говорящим названием «Шорох». Производитель выпускает микрофоны с корпусом цилиндрической формы из никелированного алюминия.

В прилагаемой инструкции указано:

ШОРОХ высокочувствительный активный микрофон

Назначения и особенности

• Активные микрофоны «Шорох» предназначены для контроля аудио обстановки в помещениях и на улицах с возможностью установки в местах с высоким уровнем шума.
• Автоматический регулятор усиления (РСУ) выходного сигнала поддерживает постоянный уровень сигнала на выходе независимо от уровня звука в контролируемом помещении.
• Возможность подключения к системам видеонаблюдения и аудиоконтроля для записи звука в различный момент времени. Миниатюрные размеры, за счет которых микрофон легко и удобно монтируется практически в любом месте.
• Высокий уровень чувствительности и низкий уровень шумов встроенного усилителя. Высокая помехозащищенность, обеспечиваемая корпусом из никелированного алюминия.

Технические характеристики:

Назначение контактов микрофона

Мы поближе познакомимся с микрофоном Шорох-7 с корпус из никелированного алюминия.

Индивидуальные особенности микрофона Шорох-7:

• автоматическая регулировка усиления
• низкое потребление тока
• корпус из никелированного алюминия для экранирования от посторонних электрических помех
• миниатюрные размеры

Каким кабелем подключать микрофон?

Можно использовать витую пару на небольших расстояниях до 30-40 м. Этого расстояния вполне хватает для установки микрофона в небольшом магазине, доме, офисе. Проблема при прокладке витой парой, это помехи, создаваемые силовыми проводами и работающим оборудованием. На некоторых объектах, даже на небольших расстояниях могут появиться помехи.

Мы советуем использовать комбинированный коаксиальный кабель:

• при расстояния до 300 метров использовать ШВЭВ 3х0,12. Это тонкий комбинированный кабель, который легко прокладывать благодаря его гибкости и небольшому диаметру.
• при расстояние от 300 до 1000 метров в помещении: стоит использовать кабель сечением не мене 0.5, к примеру КВК 2х0,5;
• при расстояние от 300 до 1000 метров для прокладки на улице: советуем использовать уличный комбинированный кабель типа КВК 2×0,75 .

Как подключить микрофон к видеорегистратору?

При просмотре изображения с камер хочется не только видеть кадры происходящего, но и слышать о чем говорят. Сейчас многие модели видеорегистраторов, имеют разъем для микрофона. Иногда даже предусмотрен разъем для каждой видеокамеры.

В этой части статьи наглядно показаны схемы подключения микрофона к видеорегистратору через разные типы кабеля. При выборе микрофона обращайте внимание на то что микрофоны с АРУ (автоматической регулировкой усиления) не требуется регулировать, микрофонам же без АРУ требуется настройка.

С первого взгляда все вроде бы понятно, подключение микрофона к видеорегистратору осуществляется разъемом штекером RCA типа «Тюльпан». Но когда дело доходит до реализации, тут возникает вопросы. Куда что припаять, прикрутить, закрепить? Потому что, все продаваемые микрофоны для видеонаблюдения не имеют разъема RCA.

Рассмотрим подробней схему подключения трехпроводного микрофона «шорох» к разъему «Тюльпан».

Схема подключения трехпроводного микрофона Шорох к разъему «Тюльпан».

Красный провод +12 В подключается к /+/ источника питания, в качестве которого может служить стандартный блок питания или ИБП. Почти всегда микрофон подключается к блоку питания, к которому подключена камера.

Синий провод «общий» или минус, подключается к внешней части RCA разъема и к /-/клемме источника питания.

Желтый провод «АУДИО» подключается к центральному контакту RCA разъема.

Схема подключения трехпроводного микрофона «шорох» комбинированным кабелем к разъему «Тюльпан».

Красный провод +12 В от микрофона подключается к плюсовой схеме источника питания.

Синий провод «общий» или минус от микрофона, одновременно подключается к минусовому синему проводу и далее к источнику питания, а также параллельно к оплетке комбинированного кабеля и к внешней части RCA разъема.

Желтый провод «аудио» подключается к центральной жиле, а далее к центральному контакту тюльпана.

Подключение микрофона к колонкам

Схема подключения микрофона к компьютерным колонкам через стандартный разъем mini-jack 3.5 мм. Напряжение выхода с микрофона достаточно для прямого подключения к колонкам, к разъему line-In компьютера, к телевизору или другому оборудованию.

Схема подключения к колонкам

Подключение микрофона к компьютеру.

Напряжение на проводах IDE винчестера или дисковода:

Назначение выводов разъёма питания IDE винчестера (представлено в виде таблицы)

И помните: ст. 137 и ст. 138 УК РФ незаконное собирание или распространение сведений(акустической информации) о частной жизни лица, составляющих его личную или семейную тайну без его согласия, преследуется по закону.

что это такое? Схема включения. Как их проверить? Принцип работы. Характеристики

Электретные микрофоны стали одними из самых первых – они были созданы в 1928 году и по сей день остаются важнейшими электретными приборами. Однако если в прошлом использовались восковые термоэлектреты, то в наши дни технологии существенно продвинулись вперед.

Остановимся подробнее на особенностях таких микрофонов и их отличительных характеристиках.

Что это такое?

Электретные микрофоны считаются одним из подвидов конденсаторных устройств. Визуально они напоминают небольшой конденсатор и отвечают всем современным требованиям к мембранным устройствам. Обычно изготавливаются из поляризованной пленки с нанесенным на нее тончайшим слоем металла. Такое покрытие представляет собой одну из граней конденсатора, вторая при этом выглядит как твердая плотная пластина: звуковое давление действует на колышущуюся диафрагму и тем самым вызывает изменение характеристик емкости самого конденсатора.

Устройство электронного слоя предусматривает статичное покрытие, оно выполняется из самых качественных материалов с высокими акустическими и механическими характеристиками.

Как и любое другое устройство, электретный микрофон имеет свои достоинства и недостатки.

К преимуществам такой техники относят ряд факторов:

• имеют низкую себестоимость, благодаря чему такие микрофоны и считаются одними из наиболее бюджетных на современном рынке;
• могут применяться в качестве устройств для проведения конференций, а также устанавливаться в бытовых микрофонах, персональных компьютерах, видеокамерах, а также в домофонах, приспособлениях для прослушивания и мобильных телефонах;
• более современные модели нашли свое применение в производстве измерителей качества звучания, а также в оборудовании для вокала;
• потребителям доступны как изделия с разъемами типа XLR, так и устройства с разъемом 3,5 мм, а также проводными клеммами.

Как и многие другие установки конденсаторного типа, электретная техника характеризуется повышенной чувствительностью и продолжительной стабильностью. Такие изделия отличаются высокой стойкостью к повреждениям, ударам и воздействию воды.

Впрочем, не обошлось и без недочетов. Минусами моделей стали некоторые их особенности:

• они не могут использоваться для каких-то больших серьёзных проектов, так как подавляющее большинство звукорежиссеров считает такие микрофоны худшим из предлагаемых вариантов;
• так же, как и типовым конденсаторным микрофонам, электретным установкам необходим дополнительный источник подпитки – хотя в данном случае будет вполне достаточно только 1 В.

Электретный микрофон довольно часто становится элементом общей системы визуального и звукового мониторинга.

За счет компактных размеров и высокой гидростойкости их можно установить почти везде. В комбинации с миниатюрными камерами они оптимально подходят для того, чтобы вести наблюдение за проблемными и труднодоступными местами.

Устройство и характеристики

Электретные конденсаторные устройства в последние годы все чаще устанавливаются в бытовых микрофонах. Они имеют довольно широкий диапазон воспроизводимых частот – от 3 до 20000 Гц. Микрофоны такого вида дают выраженный электрический сигнал, параметры которого в 2 раза больше, чем у традиционного угольного устройства.

Современная радиопромышленность предлагает пользователям электретные микрофоны нескольких видов.

МКЭ-82 и МКЭ-01 – по своим габаритам они идентичны угольным моделям.

МК-59 и их аналоги – их допускается устанавливать в самый обычный телефонный аппарат без его переделки. Электретные разновидности микрофонов намного дешевле, чем стандартные конденсаторные, потому радиолюбители отдают предпочтение именно им. Российские производители также наладили выпуск большого ассортимента электретных микрофонов, среди которых максимальное распространение получила модель МКЭ-2. Это устройство односторонней направленности, предназначенное для использования в катушечных магнитофонах первой категории.

Отдельные модели пригодны для монтажа в любую радиоэлектронную технику — МКЭ-3, а также МКЭ-332 и МКЭ-333.

Такие микрофоны обычно изготавливаются в пластиковом корпусе. Для фиксации на лицевой панели предусмотрен фланец, подобные устройства не допускают сильной тряски и силовых ударов.

Пользователи часто задаются вопросом о том, какой микрофон (электретный либо же традиционный конденсаторный) предпочтительнее. Выбор оптимальной модели зависит от каждой конкретной ситуации с учетом особенностей будущего использования оборудования и финансовых ограничений покупателя. Электретный микрофон намного дешевле конденсаторных емкостных, в то же время по качеству вторые значительно выигрывают.

Если говорить о принципе действия, то в обоих микрофонах он одинаков, то есть внутри заряженного конденсатора при малейших колебаниях одной либо нескольких обкладок возникает напряжение. Единственное различие заключается в том, что в стандартном конденсаторном микрофоне необходимая зарядка поддерживается при помощи непрерывного поляризующегося напряжения, которое подается в устройство.

В электретном устройстве предусмотрен слой специального вещества, которое представляет собой некий аналог постояннодействующего магнита. Оно создаёт поле без какой-либо наружной подпитки – таким образом напряжение, которое подается на электретный микрофон, предназначается не для того, чтобы зарядить конденсатор, а для поддержки питания усилителя на едином транзисторе.

В большинстве случаев электретные модели представляют собой компактные дешевые установки со средними электрозвуковыми характеристиками.

В то время как классические конденсаторные относятся к категории дорогостоящего профессионального оборудования с завышенными эксплуатационными параметрами и фильтром нижних частот. Их даже зачастую применяют при проведении акустических измерений. Параметры чувствительности конденсаторного оборудования гораздо ниже, нежели электретного, потому им непременно нужен дополнительный звукоусилитель со сложным механизмом подачи напряжения.

Если вы планируете использовать микрофон в профессиональной сфере, допустим, для записи песни или звучания музыкальных инструментов, то предпочтение лучше отдавать классическим емкостным изделиям. В то время как для любительского применения в кругу друзей и близких будет вполне достаточно электретных установок вместо динамических – они идеально работают в качестве конференц-микрофона и компьютерного микрофона, при этом могут быть поверхностными либо галстучными.

Принцип работы

Для того чтобы понять, что представляет собой устройство и механизм работы электретного микрофона, сперва нужно узнать, что представляет собой электрет.

Электрет – это особый материал, который обладает свойством долгое время находиться в поляризованном состоянии.

Электретный микрофон включает несколько конденсаторов, у них определённая часть плоскости выполняется из плёнки с электродом, эту плёнку натягивают на кольцо, после чего она подвергается действию заряженных частиц. Электрические частицы проникают внутрь плёнки на незначительную глубину – как следствие, в зоне возле него формируется заряд, который может работать довольно долгое время.

Пленка покрывается тонким слоем металла. Кстати, именно он используется как электрод.

На незначительном удалении размещается ещё один электрод, который представляет собой миниатюрный металлический цилиндр, плоской частью он поворачивается к пленке. Полиэтиленовый мембранный материал создает определенные звуковые колебания, которые дальше передаются на электроды – и в результате образуется ток. Его сила ничтожно мала, поскольку выходное сопротивление имеет повышенное значение. В связи с этим и передача акустического сигнала осуществляется с трудом. Для того чтобы слабый по силе ток и повышенное сопротивление были согласованы друг с другом, в устройство монтируется специальный каскад, он имеет форму униполярного транзистора и располагается в небольшом капсюле в корпусе микрофона.

Функционирование электретного микрофона основано на способности разных типов материалов под действием звуковой волны менять свой поверхностный заряд, при этом все используемые материалы должны иметь повышенную диэлектрическую проницаемость.

Правила подключения

Так как электретные микрофоны отличаются довольно высоким выходным сопротивлением, то их без каких-либо проблем можно будет подводить к ресиверам, а также усилителям с входящим повышенным сопротивлением. Чтобы проверить усилитель на работоспособность, нужно просто подключить к нему мультиметр, а затем посмотреть на получившееся значение. Если в результате всех измерений рабочий параметр оборудования будет соответствовать 2-3 единицам, то усилитель смело можно использовать с электретной техникой. В конструкцию почти всех моделей электретных микрофонов обычно входит предусилитель, которые называют «преобразователь сопротивления» либо «согласователь импеданса». Его подключают к импортному трансиверу и мини-радиолампам, имеющим входное сопротивление около 1 Ом со значительным выходным сопротивлением.

Именно поэтому даже невзирая на отсутствие постоянной необходимости в поддержании поляризующего напряжения, подобные микрофоны в любом случае нуждаются во внешнем источнике электрического питания.

В целом схема включения выглядит следующим образом.

Для поддержания нормальной работы устройства важно подать на него питание с соблюдением полярности. Для трехвходного устройства типично соединение минуса с корпусом, в этом случае питание производится через плюсовой вход. Затем через разделяющий конденсатор, откуда и производится параллельное подключение ко входу усилителя мощности.

Двухвыходная модель питается через ограничительный резистор, также на положительный вход. Тут же снимается и выходной сигнал. Далее принцип тот же – сигнал идет на разделительный конденсатор, а затем на усилитель мощности.

Как подключить электретный микрофон, смотрите далее.

Микрофонные схемы

AN-60-032 Использование и преимущества усилителей MERA с двойным согласованием MMIC — Примечание по применению AN-60032__ MiniCircuits.com

Астатический микрофон для микрофона Kenwood — Ham RadioSchematic __ Разработано Гаем Роелсом ON6MU

— уровни звука можно контролировать с помощью небольшого панельного измерителя с этой схемой, построенной из дискретных компонентов. Схема имеет плоскую частотную характеристику от примерно 20 Гц до более 50 кГц. Входная чувствительность составляет 100 мВ для полного отклонения на 100 мкА.Построенный на двух усилителях с общим эмиттером, первый каскад имеет предварительно установленный резистор, который можно отрегулировать для FSD. Последний каскад смещен для работы примерно при половине напряжения питания для максимального размаха переменного напряжения. Звуковые частоты проходят через блокирующий конденсатор постоянного тока 10u, а двухполупериодный мостовой выпрямитель преобразует сигнал в переменное постоянное напряжение __ Разработано Энди Коллисоном

Audio Voice-Over — это схема, в которой схема микрофона и предусилителя (звуковая схема) имеет приоритет над любым другим звуковым сигналом.Вы можете думать об этом как об одностороннем домофоне, если основной усилитель используется для прослушивания музыки, тогда при нажатии переключателя PTT усилитель переключается на голосовой сигнал. __ Дизайн Энди Коллинсона

Automatic Mike Muter для поющих гитаристов — средний музыкант, занимающийся самоделанием, начинает создавать гитарные эффекты, делая какую-то педаль дисторшна. Это хорошее введение в музыкальную электронику, к тому же довольно простое, поскольку добиться того, чтобы схема НЕ была линейной, никогда не было сложной задачей.Но приходит время, когда вам нужно перестать бить по струнам в спальне, вставать на сцену и * играть *. Попадая туда, вы сталкиваетесь со множеством мелких проблем, с которыми никогда не сталкивались в своей комнате. __ Дизайн R.G. Острый

Симметричный микрофонный предусилитель с низким уровнем шума — Дискретный вход делает этот симметричный микрофонный предусилитель очень тихим __ Разработано Родом Эллиоттом ESP

Band Drummers Microphone Switch — Я получил электронное письмо от парня, который играет на барабанах в небольшой группе.Ему нужен был простой способ включать и выключать микрофон, просто постукивая барабанной палкой по небольшой коробке. Схема, представленная ниже, выполняет эту задачу с помощью пьезоустройства в качестве датчика удара и небольшого реле с двумя катушками и двумя наборами контактов. Контакты могут быть подключены к микрофонной цепи любым количеством способов. . . Hobby Circuit, разработанный Дэйвом Джонсоном P.E. — октябрь 2011 г.

Bat Detector — микрофонный предусилитель выполняет работу по усилению и преобразованию сигнала, поступающего с микрофона.В случае электретного микрофона усилитель должен иметь усиление, увеличивающееся с частотой, чтобы компенсировать низкую чувствительность микрофона для высоких частот. Также необходимо отфильтровать низкочастотную часть. В случае пьезопреобразователя, __ Разработано Бертриком Сиккеном

Электретный микрофон с батарейным питанием — это основная схема питания электретного микрофона, которую вы можете использовать в качестве общей ссылки при приеме схем, в которых используются электретные микрофоны. Входное сопротивление определяется резисторами R1 и R2.Если вы не укажете R2, выходное сопротивление будет примерно равно сопротивлению R2. __ Дизайн Томи Энгдал

Электретный микрофон с батарейным питанием — Примечание: прокрутите вниз до этой схемы. Эта схема может использоваться с обычными магнитофонами и звуковыми картами, которые обычно предназначены для динамических микрофонов. Собрав эту схему внутри корпуса микрофона (или в небольшую внешнюю коробку), вы можете сделать себе универсальный микрофон из электретного капсюля. __ Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.

Электретный микрофон с батарейным питанием № 2 — Эта схема может использоваться с обычными магнитофонами и звуковыми картами, которые обычно предназначены для динамических микрофонов. Собрав эту схему внутри корпуса микрофона (или в небольшой внешней коробке), вы можете сделать себе универсальный микрофон из электретного капсюля. __ Дизайн Томи Энгдал

Big-E Stereo Parabolic Microphone — Это устройство представляет собой стереоусилитель для высокочувствительного стереофонического параболического микрофона.Его можно использовать для прослушивания далеких звуков. Типичные параболические микрофоны являются монофоническими, это устройство имеет стереофонический звуковой тракт, который помогает производить более реалистичное звучание. Big-E можно использовать с наушниками или в качестве источника звука для стереомагнитофона. Его можно подключить непосредственно к вспомогательному входу звуковой карты компьютера. __ Дизайн Дж. Форреста Кука 1 января 2005 г.

бинауральных микрофонов — я использовал планы с http://www.arches.uga.edu/~tidmarsh/binmic.html. Я не специалист по электронике, но могу паять, и это было очень легко.Если вы хотите построить батарейный отсек, вам, вероятно, понадобятся провода тонкого сечения и небольшой кусок печатной платы в дополнение к перечисленным компонентам. __ Дизайн Doung Brown

Classroom Microphone SystE — M — Эта схема усилителя звука полезна в классных комнатах, чтобы снизить нагрузку на чтение лекций, если в окружающей среде шумно. В нем используется усилитель мощности IC LM380, который дает выходную мощность 2 Вт, чего достаточно в ограниченном пространстве. Усилитель портативный, вся схема и аккумулятор могут быть помещены в динамик __ Дизайн D Mohankumar

Компьютерный микрофон — Эта схема была предоставлена ​​Лазаром Панчичем из Югославии.Звуковая карта для ПК обычно имеет вход для микрофона, выход для динамика, а иногда и линейные входы и выходы. Микрофонный вход предназначен только для динамических микрофонов с диапазоном импеданса от 200 до 600 Ом. Лазар адаптировал звуковую карту для использования обычного электретного микрофона с использованием этой схемы __ Разработано Lazar Pancic

Конденсаторный микрофонный усилитель звука — описанный здесь компактный недорогой конденсаторный микрофонный усилитель звука обеспечивает высокое качество звука 0,5 Вт при 4,5 В. Его можно использовать в составе домофонов, раций, маломощных передатчиков и пакетных радиоприемников.Транзисторы Т1 и Т2 образуют микрофонный предусилитель. __ Дизайн Д. Прабакаран — c Electronics For You Mag

использует преобразователь импеданса со связью по постоянному току — 15/03/12 Идеи дизайна EDN Исключите трансформаторы и разделительные конденсаторы в этом самобалансирующемся микрофонном интерфейсе. Диафрагма конденсаторного микрофона — подвижная пластина конденсатора. В случае поляризованного конденсатора вибрация диафрагмы относительно задней пластины создает выходное звуковое напряжение переменного тока.Капсула конденсатора имеет емкость от 10 до 60 пФ; таким образом, вы должны подключить его к преобразователю импеданса с чрезвычайно высоким входным сопротивлением для получения плоской частотной характеристики. __ Схемотехника Димитрия Данюка, Майами, Флорида

Блок прямого впрыска для звукозаписи и Psystems — незаменимый помощник для микшера на сцене или во время записи __ Разработано Родом Эллиоттом ESP

— За исключением, возможно, сложных микрофонов типа «дробовик» или микрофонных решеток, в эффективных направленных микрофонах обычно используются параболические отражатели или рупоры.Параболические отражатели размером с антенну современного спутникового приемника, возможно, 2 фута в поперечнике, работают неплохо, но немного навязчивы. Их обычно можно увидеть в кулуарах футбольных матчей. Но оказывается, что простые рупоры или диффузоры очень хорошо работают как сборщики направленного звука, с ними проще обращаться и они не похожи на микрофоны. Они действительно немного похожи на мегафоны, ведьминские шляпы или дорожные конусы, и все из них могут стать отличными микрофонами! Фактически, пара мегафонов группы поддержки могла бы стать отличной системой двусторонней связи __ Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.

Двойные микрофоны отделяют голос от шума — 23.06.94 Идеи дизайна EDN Схема на рис. 1 использует пару микрофонов для извлечения голоса из шумного фона. Вы должны установить электретные микрофоны X1 и X2 на левой и правой стороне груди пользователя. Источники звука, не равноудаленные от микрофонов, испытывают фазовый сдвиг. Поскольку звук распространяется со скоростью 1120 футов / сек, максимальный фазовый сдвиг для этой конструкции / __ Circuit Design Сэмюэля Керема, Infrared Fiber Systems, Silver Spring, MD

Динамический микрофонный усилитель — уровни звука можно контролировать с помощью небольшого панельного измерителя с этой схемой, построенной из дискретных компонентов.Схема имеет плоскую частотную характеристику от примерно 20 Гц до более 50 кГц. Входная чувствительность составляет 100 мВ для полного отклонения на 100 мкА. Построенный на двух усилителях с общим эмиттером, первый каскад имеет предварительно установленный резистор, который можно отрегулировать для FSD. Последний каскад смещен для работы примерно при половине напряжения питания для максимального размаха переменного напряжения. Звуковые частоты проходят через блокирующий конденсатор постоянного тока 10u, а двухполупериодный мостовой выпрямитель преобразует сигнал в переменное постоянное напряжение __ Разработано Энди Коллисоном

Предварительный динамический микрофонный предусилитель — малошумящий предварительный усилитель, подходящий для усиления динамических микрофонов с выходным сопротивлением от 200 до 600 Ом.__ Дизайн Энди Коллисон

Динамический микрофон для входа электретного микрофона — Схема, которая работает как предусилитель, позволяющая заменить электретный микрофон динамическим микрофоном. __ Дизайн Томи Энгдал

Питание микрофонов

Авторские права Томи Энгдаль 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 областях, где маленькие 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 вольт)
        |
       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 прямо 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 Веб-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 в любом месте. 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 сопряжения 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. потом 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 включения 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 звука
                               | |
         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 закороченного кабеля микрофона 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 возникает путаница по поводу различий, 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 место только с батареей PP3 9V, отчасти из-за этого Следует отметить, что большинство современных микрофонов будут работать с напряжения где угодно в диапазоне 9-54В.

Электретный микрофон с фантомным питанием от фантомного питания

Простейшая схема

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

 _____
   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 какой-то причине 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:

 + ----- о --------------------- 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 --- | --------------- ГОРЯЧИЕ
      | - | | | |
      | | + --- 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 батарейки 9v и намного проще чем преобразователь постоянного тока в постоянный.Помните, что некоторые микрофоны не работают должным образом или звучат иначе 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 с двойным проводом. полностью экранирован 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 может поджечь трансформатор.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 нормальное 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 + 5В (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 разности 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 T 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

Как работают электретные микрофоны — Полное руководство и схема

В сообщении с помощью соответствующих схем и формул объясняется, как работают электретные микрофоны.

Что такое микрофон

Микрофон — это устройство, предназначенное для преобразования слабых звуковых колебаний в крошечные электрические импульсы, которые затем можно усилить через усилитель мощности через громкоговоритель для достижения более громкого воспроизведения звука.

Наиболее распространенной и универсальной формой микрофонного устройства, используемого в электронных схемах, являются электретные микрофоны.

Эти микрофоны имеют миниатюрные размеры, чрезвычайно чувствительны и способны улавливать звуковые колебания или реагировать на них под любым углом, то есть под полным углом в 360 градусов.

Как работают электретные микрофоны

1. Электретный микрофон в основном состоит из диафрагмы, пары электродов и встроенного полевого транзистора.
2. Диафрагма сделана из тонкого тефлонового материала и также называется «электретный», отсюда и название «электретный MIC».
3. Этот электрет имеет фиксированный заряд (C) и вставлен между двумя электродами.
4. Электрет вместе с двумя электродами принимает форму чувствительного переменного конденсатора, внешняя поверхность которого реагирует на звуковые колебания, создавая переменную емкость на двух электродах.
5. Звуковые волны в виде давления воздуха перемещают один из электродов, обращенных к открытой стороне микрофона, вызывая эффективные колебания на емкостных пластинах.
6. Мгновенное значение переменной емкости микрофона становится прямо пропорциональным звуковому давлению на электрет в этот момент.

Расчет емкости MIC

Как упоминалось ранее, поскольку значение заряда на тефлоновом материале фиксировано, разность потенциалов, возникающая на конденсаторе MIC, становится эквивалентной значению, которое может быть выражено следующей формулой:

Q = С.V

Где Q — заряд (который фиксирован для электрета)

C указывает емкость, а V означает развиваемый уровень напряжения или разность потенциалов на электретах.

Из приведенного выше обсуждения следует, что внутренняя конструкция электретного микрофона ведет себя как источник переменного напряжения.

Большинство электретных микрофонов имеют встроенный полевой транзистор, затвор которого соединен с электретным конденсатором, образующим буфер для конденсатора микрофона.

Поскольку заряд конденсатора постоянный, этот буфер должен иметь очень высокий импеданс, и именно поэтому используется полевой транзистор JFET.

На следующей схеме показана основная внутренняя разводка типичного электретного микрофона.

Звуковые колебания, поражающие электретный конденсатор, изменяют его емкость, создавая модулирующее напряжение для затвора полевого транзистора, обозначенного как Vg .

Эта модуляция изменяет схему протекания тока через сток / исток полевого транзистора, представленного как Imic .

Стабилизирующий резистор RG также можно увидеть подключенным внутри между затвором и истоком JFET, это гарантирует, что этот резистор имеет чрезвычайно высокое значение, чтобы избежать шунтирования электретного выхода для затвора JFET.

Вид в разрезе внутренней структуры электретного микрофона

На следующем изображении показан разрез примерного электретного микрофона.

Один из электродов образован металлизацией его слоя поверх заряженной полимерной пленки.

Этот металлизированный слой соединен с корпусом MIC с помощью металлической шайбы.

Корпус микрофона, в свою очередь, подключен к истоковому выводу внутреннего полевого транзистора.

Другая пластина конденсатора или второй электрод изготовлена ​​с использованием задней металлической пластины, которая, как видно, отделена от пленки металлизированного слоя пластиковой шайбой.Затем эта пластина соединяется с выводом затвора JFET

. Звуковые волны, ударяющиеся об эту пластину, создают на ней уровень деформации, тем самым изменяя расстояние между емкостными электродами и вызывая на них эквивалентную разность потенциалов.

Это изменяющееся напряжение на стоке JFET используется в качестве выхода для последующего каскада схемы предусилителя, который дополнительно усиливает его до уровня, который может быть воспроизведен через громкоговоритель, и можно услышать усиленную версию звуковых волн.

Внутренний состав электретного микрофона

На следующих изображениях показаны фактические части, используемые в типичном электретном микрофоне

. Если у вас есть дополнительные вопросы о том, как работают электретные микрофоны, не стесняйтесь задавать их в комментариях.

Микрофон звуковой карты

Компьютерные микрофоны

Для большинства микрофонных входов звуковой карты требуется минимальный уровень сигнала не менее 10 милливольт, но некоторым более старым 8-битным картам требуется до 100 милливольт.Типичное сопротивление микрофонного входа звуковой карты ПК составляет от 1 до 20 кОм (может варьироваться от карты к карте). Тип микрофона, который лучше всего работает со звуковыми картами компьютера, — это электретный микрофон .

Звуковые карты Sound Blaster (SB16, SB32, AWE32, AWE64 или Live) от Creative Labs оснащены розовым стереоразъемом 3,5 мм (1/8 дюйма) для входа микрофона со следующей распиновкой:

1. Сигнальный вход (наконечник)
2. + 5V смещение (кольцо)
3. Земля (гильза)

Примечание : Большинство звуковых карт подключают к кольцу положительное напряжение смещения постоянного тока, но у небольшого количества нестандартных звуковых карт напряжение смещения может быть подключено к наконечнику.На некоторых картах есть перемычка, которая включает или отключает питание разъема для микрофона. Если перемычка установлена, напряжение смещения (+5 В через резистор в несколько кОм) подключается к наконечнику. Новые материнские платы с поддержкой стереомикрофона будут обеспечивать напряжение смещения как для наконечника, так и для кольца.

Приблизительная схема входной цепи микрофона Sound Blaster показывает, что напряжение +5 В на разъеме сильно ограничено по току. Напряжение карты может быть не совсем 5 В, но обычно оно составляет от 3 до 5 вольт, когда микрофон не подключен.

Электретные микрофоны

Электретный микрофон — самый дешевый всенаправленный микрофон, который вы можете купить. Очень чувствительные, прочные, чрезвычайно компактные электретные микрофоны используются во многих приложениях, где требуется небольшой и недорогой микрофон с достаточно хорошими характеристиками. Вы можете найти их почти в любом стереооборудовании, в бытовых видеокамерах, мобильных телефонах и так далее.

Электрет представляет собой модифицированную версию классического конденсаторного микрофона , который использует изменения емкости из-за механических колебаний для создания небольшого напряжения, пропорционального звуковым волнам.Электрету не требуется приложенное (или фантомное) напряжение, как у конденсаторного микрофона, поскольку он имеет встроенный заряд, но для питания внутреннего буфера полевого транзистора (FET) все же требуется несколько вольт.

Смещение необходимо для небольшого встроенного повторителя на полевом транзисторе , который преобразует очень высокий импеданс электретного элемента (десятки МОм) в приемлемый уровень (несколько кОм).

На схеме слева показан безопасный способ подключения капсюлей электретного микрофона к старым нестандартным звуковым картам.Создавайте эту схему, только если приведенная ниже простая схема не работает.

Значения компонентов не критичны; Вы можете использовать любой конденсатор от 1 мкФ до 22 мкФ и номинал резистора от 1 кОм до 22 кОм.

Справа представлена ​​простая модификация , которая работает с большинством звуковых карт. Схема работает, потому что обычно питание подается на разъем микрофона через резистор в несколько кОм, а смещение постоянного тока на наконечнике снимается входным конденсатором внутри карты.

Используйте простой одножильный экранированный кабель: подключите экран к муфте разъема; подключить кольцо и наконечник к центральному проводнику.

Примечание : Несколько недавно произведенных ПК имеют настоящие стереомикрофонные входы . Высокопроизводительное распознавание речи и расширенные приложения шумоподавления — см. Стереомикрофон Andrea Superbeam Array — эффективно используют эту новую функцию, обеспечивая более точные и надежные сигналы в шумной среде.

Когда выбран режим входа стереомикрофона , напряжение смещения будет обеспечиваться как для , так и для наконечника и кольца. Подключение стереомикрофона простое — см. Схему слева — подключите экран обоих микрофонов к муфте штекера, левый микрофон — к наконечнику, а правый — к кольцу. Для достижения наилучших результатов используйте однонаправленные электретные микрофоны .

Подключение динамических микрофонов

Качественные динамические микрофоны обычно обеспечивают достаточный сигнал для работы достаточно хорошей компьютерной звуковой карты.Все, что вам нужно сделать, это правильно подключить микрофон, а в некоторых случаях включить микрофонный предусилитель, встроенный в звуковую карту (на большинстве компьютеров это называется «усиление микрофона»).

Подключение предельно простое: подключите микрофон к наконечнику и муфте микрофонного входа звуковой карты. Кольцевой (косой) штифт оставьте открытым, ни к чему не подключайте.

Большинство профессиональных микрофонов оснащены стандартным разъемом XLR. Чтобы сделать простой адаптер, подключите микрофонный аудиоразъем (XLR контакт 2) к кончику входного разъема звуковой карты; подключите возврат микрофона (контакт 3 XLR) и экран (контакт 1 XLR) к муфте.

Примечание : Некоторые нестандартные звуковые карты имеют напряжение смещения, подключенное к наконечнику. Кроме того, новые ПК со стереомикрофонными входами будут подавать напряжение смещения как на кончик, так и на кольцо микрофонного входа, когда выбран режим входа стереомикрофона . В этой ситуации требуется особая осторожность — цепь смещения звуковой карты ограничена по току, поэтому ваш микрофон может выдержать это небольшое смещение постоянного тока, но это, вероятно, вызовет серьезные искажения. Простое решение — вставить небольшой конденсатор между микрофонным аудиовыходом и микрофонным входом, чтобы сократить постоянный ток.

Есть несколько случаев, когда ваш динамический микрофон не обеспечивает уровень сигнала, необходимый для вашего оборудования — вы получите очень плохой звук с большим количеством шумов, даже когда вы включите внутренний предусилитель звуковой карты. Простым решением является создание микрофонного предусилителя , аналогичного этой простой однотранзисторной схеме, представленной ниже:

Усиление небольшое, но его достаточно, чтобы сигналы были совместимы со входом звуковой карты.Схема не требует внешнего источника питания, она использует напряжение смещения (около + 5В) звуковой карты.