Усилитель микрофона схема: Схема усилителя микрофона — усиление микрофонного звука

Содержание

Микрофонный предварительный усилитель (о чем не договаривают схемы) | Дмитрий Компанец

Схема микрофонного усилителя

Схема микрофонного усилителя

Случалось ли у вас так Уважаемые Радиогубителя и Радиолюбителя — Нашли схему, подобрали детальки , нарисовали плату, спаяли , а она не работает ?

Думаю конечно случалось. И можно туту винить свои кривые руки или не умную голову, НО лучше подумать совсем чуть чуть и понять «О чем не договаривают схемы и их создатели?«

Нынче в моде рисовать стрелочки прохождения тока, рассказывать о видах типах транзисторов и диодов, вот только понимания сути работы схемы это никак не прибавляет и вот почему…..

Давайте рассмотрим вот такую простейшую схему и расковыряем её суть.
Для начала вспомним традиции питания микрофонов — это в 99% случаев батарейки, а это наводит на мысль, что Защитный (от переполюсовки) диод, 100 омный резистор и емкий конденсатор в 100 микрофарад тут просто излишни.
Ну конечно те кто боится, что источник питания — батарейка будет шуметь, могут оставить резистор с конденсатором.

Микрофонный усилитель — это просто усилитель ! И его параметры и параметры деталей напрямую зависят от Транзистора коэффициент усиления которого может очень отличаться даже у деталей из одной пачки, а это значит что все резисторы могут варьировать свое сопротивление как в большую так и в меньшую сторону.

Теперь к Изюминке точнее к Микрофону — Какой микрофон можно прицепить к такому усилителю ? Любой ? Нет!
Надо знать точно на какой микрофон мы рассчитываем усилитель, а, чаще всего поиски схем микрофонных усилителей приводят нас даже на маститых форумах к схемам в описании которых вместо типа микрофона будет слово «Любой» или просто умолчание.

Даже самые распространенные в наши дни микрофоны с полевыми транзисторами внутри имею довольно большой разброс параметров как по сопротивлению, так и по усилению сигналов (микрофон усиливает даже угольный).

То же самое можно сказать и про выход — На какие колонки или усилители рассчитана схема — Высокоомные Низкоомные или Дискретные логические (всякое может бать) ?

ВЫВОД Ухватившись за простую схему которая вам так нужна , подумайте о всех её параметрах и поищите недостающую информацию, а если таковой нет, отправьте схему в утиль с соответствующим пожеланием автору её опубликовавшему!

Компанец Д.А.

Делаем сами — Микрофонный усилитель для компьютерной гарнитуры.

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
Гарнитуру я, как и многие, использую для скайпа, а также для общения в тимспике во время совместных пострелушек с друзьями.
У меня 2 звуковых карты — встроенная и Creative Titanium HD
Встроенная используется как раз для гарнитуры, а Титаниум для игр — выход на колонки.
Гарнитура у меня сделана из гарнитуры от мобилы и вешается на одно ухо.
Мне это очень удобно — звук игры из колонок, а звук собеседников прямиком в мозг в ухо. 🙂
В скайпе, мои собеседники, никогда не жаловались на плохой звук, а вот в ТС жалобы на слабый звук были довольно часто. Это объяснимо — у большинства игроков звук собеседников накладывается на звук игры.
Я пробовал подбирать наиболее чувствительный микрофон, на фото в заголовке на микрофонах циферки это некие попугаи, которые я получил при тестировании капсулей.
Большого выигрыша я не получил и поэтому решил сделать усилитель.
Основное требование было — отсутствие дополнительного питания.
Дело в том что со звуковой карты компьютера, подается питание на микрофон, по сигнальному проводу. Там напряжение порядка 2.5В.
Поэтому логично было бы использовать это напряжение для питания усилителя.
В инете я нашел такую схему усилителя

Я её собрал и опробовал. Результат был не очень хороший, а отладить я её нормально не смог — на тот момент у меня не было осциллографа.
На НГ мне подарили USB осцилоскоп, поэтому я сделал второй заход.
Поразмыслив, я немного изменил схему:

идея была в том чтобы максимально отвязать питание микрофона от цепи задания режима транзистора.
На этапе отладки резисторы поставил переменные и контролируя форму и уровень сигнала на выходе усилителя подобрал оптимальные параметры.
В качестве источника сигнала для микрофона использовал небольшой динамик, на который подавался 1 кГц от звуковой карты.
Транзистор, на первом этапе использовался КТ3102 с коэффициентом усиления порядка 400. Потом заменил его на транзистор в смд корпусе. Какой он не знаю — просто снимал с ненужных плат смд транзисторы и мерил их h31э, использовал со значением порядка 400.
Конструктивно все запихал внутрь коробочки микрофона:

В результате если раньше, в виндовс, в параметрах микрофона, чувствительность всегда стояла на 100%, то сейчас, по просьбам собеседников в ТС, пришлось уменьшить её до 25% 🙂
При выставлении больше 85%-90%, звуковая карта начинает искажать звук.
если будут вопросы спрашивайте. Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

⚡️Схема усилителя для микрофона Dialog М108

На чтение 5 мин Опубликовано Обновлено

Предназначенный для использования с персональными компьютерами настольный микрофон Dialog М-108 состоит из электретного капсюля, который напрямую подключают к входу компьютерной звуковой платы тонким неэкранированным кабелем длиной 190 см.

Из-за сильных наводок на этот кабель пользоваться таким микрофоном оказалось невозможно. Кроме того, по причине его крайне низкой чувствительности регуляторы громкости в компьютерном звуковом микшере приходится устанавливать на максимум.

От указанных недостатков удалось избавиться, добавив в микрофон усилитель, собранный по представленной на рис. 1 схеме. Если на гнездо XS1 не подано внешнее напряжение питания, сигнал звуковой частоты с микрофонного капсюля ВМ1 поступает на штекер ХР1 напрямую через нормально замкнутые контакты реле К 1.1, К1.2.

При соединении штекера ХР1 с микрофонным входом компьютерной звуковой карты на микрофонный капсюль ВМ1 поступит необходимое для него питающее напряжение около 1,25 В со звуковой карты и всё станет работать, как и прежде. Правда, применив для соединения компьютера и микрофона экранированный кабель, можно избавиться от помех.

Если же на гнездо XS1 подать напряжение питания 9 В, электромагнитное реле К1 сработает и включит в тракт передачи звукового сигнала усилитель по схеме с общим эмиттером на транзисторе VT1.

Через резистор R3 на базу поступает постоянное смещение, задающее режим работы транзистора. Конденсатор С4 подавляет возможные высокочастотные наводки на вход усилителя. Помехи в напряжении питания усилителя устраняет фильтр R8C1.

Питание на микрофонный капсюль ВМ1 подано через дополнительный фильтр R1C2 и резистор R2. С коллектора транзистора VT1 усиленный сигнал звуковой частоты через соединённые параллельно резистор R6 и конденсатор С5 поступает по экранированному проводу на выходной штекер ХР1.

Наличие усилителя позволяет эксплуатировать микрофон не только с персональными компьютерами, но и с любыми УМЗЧ, большинство из которых обычно не имеют встроенного микрофонного усилителя и соответствующего входа с присутствующим на нём напряжением питания электретного микрофона.

Узел на транзисторе VT2 предназначен для временного выключения микрофона. При нажатии на кнопку SB1 транзистор VT2 открывается и шунтирует по переменному (звуковому) напряжению выходной штекер ХР1.

Через резистор R10 конденсатор С 7 заряжается, когда транзистор VT2 закрыт. Это предотвращает сильный щелчок в воспроизводимом звуке в момент нажатия на кнопку SB1.Конденсатор С6 устраняет “шорохи” при нестабильном сопротивлении замкнутых контактов кнопки.

Если контакты применённой кнопки не имеют тенденции к дребезгу, окислению и увеличению сопротивления, транзистор VT2, резисторы R7, R9 и конденсатор С6 можно не устанавливать, а кнопку SB1 подключить параллельно резистору R10. Светодиод HL1 сигнализирует о наличии напряжения питания на гнезде XS1.

Большинство деталей микрофонного усилителя установлены на изображённой на рис. 2 плате размерами 65×19 мм с двухсторонним навесным монтажом. Снизу плата экранирована алюминиевой фольгой с липким слоем, электрически соединённой с общим проводом, и помещена в подставку микрофона, как показано на рис. 3.

Микрофонный капсюль ВМ1 соединён с контактами реле К1.1 экранированным проводом длиной 30 см, проложенным внутри гибкой трубки- держателя капсюля. К штекеру ХР1 идёт экранированный кабель длиной 220 см.

К1 — электромагнитное реле РЭК48 исполнения РФ4.500.479-01 [1] с сопротивлением обмотки 270 Ом. Металлический корпус реле соединён с общим проводом. Это реле можно заменить другим с двумя группами переключающих контактов, надёжно срабатывающим от напряжения, поданного на гнездо XS1, которое при этом условии можно понизить вплоть до 5 В.

Резистор R11 устанавливают, чтобы погасить избыток напряжения на обмотке реле. Если имеется только реле с одной группой контактов (например, герконовое РЭС55А [2] с сопротивлением
обмотки менее 400 Ом), провода, которые должны были идти к группе контактов К1.1. соедините в одной точке.

Вместо транзисторов 2SC3199Y можно применить любые из серий 2SC3199, 2SC9014, SS9014, ВС547, PN2222, КТ3102, КТ6111. Резистор R3 подбирают такого сопротивления, при котором напряжение на коллекторе транзистора VT1 приблизительно равно половине напряжения питания. Если требуется максимальное усиление, резистор R5 замените перемычкой.

Светодиод L-1334GT можно заменить любым другим непрерывного свечения без встроенных резисторов, например, из серий КИПД66, L-1464, L-63, RL30N. Кнопка SB 1 — тактовая, но подойдёт и другая малогабаритная с нормально разомкнутыми контактами. Гнездо XS1 должно быть совместимо со штекером используемого блока питания.

Резисторы — любого типа малогабаритные, например, С1-14 или МЯТ. Конденсаторы С1, С2, С8 — импортные оксидные, остальные — керамические, например К10-50. Если микрофон будет эксплуатироваться только с встроенным усилителем, то реле К1 и резистор R11 можно не устанавливать.

В этом случае провод, идущий от микрофонного капсюля ВМ1, подключают непосредственно к точке соединения резистора R2 с конденсатором С3, а точку соединения резистора R6 и конденсатора С5 — с точкой соединения конденсатора С7 и провода, идущего к штекеру ХР1.

При этом верхний по схеме вывод резистора R9 желательно подключить к плюсовой обкладке конденсатора С1. Такая переделка позволит установить на выходе усилителя переменный резистор сопротивлением 10…50 кОм — регулятор громкости.

В помощь начинающему Микрофоноделкину — поиск своего звука

Посмотреть вложение 134074
Предлагаю простую эффективную схему на базе AKG C414. В источнике тока вместо ПТ применён БТ. Это позволит исключить подбор резистора в истоке для получения необходимого тока. Для БТ-источника достаточно один раз выбрать эмиттерный резистор по необходимому току (2 мА в данном случае), а дальше тиражировать схему безо всяких подборов, если транзистор и диоды одного и того же типа. А если вообще изначально не подбирать R, то, полагаю (по опыту сравнения симулятор/железо), можно уложиться в 10%…20%-й разброс тока, что совсем некритично.

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

Спойлер

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

————————-
Искажения sym/новый преамп:

Посмотреть вложение 134075

Посмотреть вложение 134076

Девиация сигнала на электродах ПТ sym/новый преамп:

Посмотреть вложение 134069

Посмотреть вложение 134070

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

Предусилитель для динамического микрофона — Меандр — занимательная электроника

-У Вас компьютер есть? А караоке?

— Все есть, только купленный «для караоке» микрофон почему-то плохо работает, наверно неисправен.

К сожалению, аналогичный диалог легко может случиться.

Причина в том, что представленные на рынке в большом ассортименте микрофоны, хорошие динамические микрофоны, имеют низкую чувствительность.

Микрофонный вход звуковых карт рассчитан на использование электретных  микрофонов, имеющих очень большую чувствительность.

Для сравнения, чувствительность динамических микрофонов (1…5)мВ/Па, а электретных (10…50)мВ/Па, и более.

Даже при использовании электретных микрофонов, иногда, требуется увеличение чувствительности микрофонного входа звуковой карты.

Наиболее простой, а может быть и единственный, способ разрешить возникшие проблемы — применить предусилитель, микрофонный предусилитель.

Самая простая принципиальная схема  и соответствующая ей монтажная  представлены ниже.

R1 — 10кОм;R2 — 3,9кОм, подбирать при регулировке;С1 — 5мкФ;VT1 — транзистор КП303А.

Примечание — здесь и далее сетка — 2,5мм.

Рис.1

После сборки, подключив предусилитель к микрофонному входу звуковой карты, необходимо проверить напряжение постоянного тока на выходе (они же контакты для питания) предусилителя. Напряжение должно быть от 2 до 3 В, номинальное значение 2,5 В, иначе подобрать резистор R2.

На разъеме для подключения к звуковой карте, если он «стерео», необходимо соединить оба «сигнальных» контакта.

Элементы схемы определены из расчета, что резистор на входе звуковой карты имеет номинал около 13 кОм (два параллельно соединенных  канала, левый и правый).

Коэффициент передачи предусилителя около 20. Зависит от параметров транзистора и сопротивления резистора на входе звуковой карты (на схеме без позиционного обозначения), для транзистора КП303А

Ku=S*R=(1…4)*13=(13…52)

где S — крутизна вольтамперной характеристики, (1…4)мА/В,

R — сопротивление параллельно соединенных резисторов на входе звуковой карты, 13 кОм.

Недостатки. Схема неработоспособна с электретными и другими нединамическими микрофонами. При некотором стечении неблагоприятных факторов, могут быть повышенные (но едва заметные «на слух») нелинейные искажения. Низкая температурная стабильность, при эксплуатации в «комнатных условиях» неактуально, низкая повторяемость коэффициента усиления «по образцам».

Преимущество этой схемы в том, что она не требует собственного источника питания и, конечно, простота.

«Конструкция выходного дня» представлена на фотографии. Монтаж выполнен «на рыбе», плата из двухстороннего фольгированого текстолита с изоляционными прорезями по фольге. Резисторы — SMD-компоненты. Кабели крепятся к плате с помощью «самолета» из белой жести, пайкой. Для исключения нежелательного электрического контакта элементов предусилителя, его необходимо поместить в корпус их изоляционного материала. Или обернуть скотчем.

Не смотря на простоту, даже примитивность, с успехом эксплуатируется мною много лет, (микрофон YAMAHA Y-907, Audio port M/B EliteGroup K7S5A).

Рис.2

Следующая схема немного сложнее, но значительно лучше.

R1 — 10кОм;R2 — 3,9кОм, подбирать при регулировке;R3 — 750 Ом;С1 — 5мкФ;

VT1 — транзистор КП303А;

VT2 -транзистор КТ3107Б.

Рис.3

Эта схема, в отличии от предыдущей, не имеет заметных нелинейных искажений, имеет большую температурную и другую стабильность. Имеет возможность устанавливать, при регулировке, необходимый коэффициент усиления в диапазоне (3…?) (подбором резистора R3). Естественно, чем больше усиление, тем больше нестабильность и нелинейные искажения.

Регулировка аналогична предыдущему.

 В случае, если при эксплуатации микрофона наблюдается «бубнение», рекомендую уменьшить номинал конденсатора C1 до 1 мкФ. При этом повысится нижняя граничная частота предусилителя, т.е. будет исключено усиление низких частот.

fluct.narod.ru

Микрофонный усилитель для компьютера своими руками схемы

Усилитель для компьютерного микрофона с фантомным питанием.

Автор: Oleg Galizin, [email protected]
Опубликовано 26.08.2010
Создано при помощи КотоРед.

Завел я себе на компьютере такую программку как Skype. Но вот одна незадача: микрофон нужно держать около самого рта, что бы собеседник мог тебя хорошо слышать. Я решил, что не хватает чувствительности микрофона. И решил сделать усилитель усилитель.

Поиск в интернете дал десятки схем усилителей. Но всем им требовался отдельный источник питания. Мне же хотелось сделать усилитель без дополнительного источника, с питанием от самой звуковой карты. Что бы не нужно было менять батарейки или тянуть дополнительные провода.
Прежде чем бороться с врагом, нужно знать его в лицо. Поэтому я накопал информации в интернете об устройстве микрофона: https://oldoctober.com/ru/microphone. Статья рассказывает, как сделать компьютерный микрофон своими руками. Заодно я позаимствовал и саму идею: незачем ломать готовое устройство для своих экспериментов, если можно сделать самому. Краткий пересказ статьи сводится к тому, что компьютерный микрофон — это электретный капсюль. Электретный капсюль — это, с электрической точки зрения, полевой транзистор с открытым истоком. Этот транзистор запитывается от звуковой карты через резистор, который одновременно является и преобразователем сигнального тока в напряжение. Два уточнения к статье. Во-первых, нет в капсюле резистора в стоковой цепи, сам видел, когда разобрал. Во-вторых, соединение резистора и конденсатора выполняется в кабеле, а не в звуковой карте. То есть один вывод служит для питания микрофона, а второй — для приема сигнала. То есть получается примерно вот такая схема

Здесь левая часть рисунка — это электретный капсюль (микрофон), правая — звуковая карта компьютера.
Во многих источниках пишут, что питание микрофона осуществляется от напряжения 5В. Это неверно. В моей звуковой карте это напряжение было 2,65В. При замыкании вывода питания микрофона на землю ток составил около 1,5мА. То есть резистор имеет сопротивление около 1,7кОм. Вот от такого источника и требовалось питать усилитель.
В результате экспериментов с microcap родилась вот такая схема.

Через резисторы R1, R2 осуществляется питание капсюля. Для предотвращения отрицательной обратной связи на частотах сигнала используется конденсатор C1. На капсюль подается напряжение питания равное падению напряжения на p-n переходе. Сигнал с капсюля выделяется на резисторе R1 и подается на базу транзистора VT1 для усиления. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером с нагрузкой на резисторы R2 и резистор в звуковой карте. Отрицательная обратная связь по постоянному току через R1, R2 обеспечивает относительное постоянство тока через транзистор.
Вся конструкция была собрана навесным монтажом прямо на микрофонном капсюле. По сравнению с микрофоном без усилителя сигнал увеличился примерно раз в 10 (22дБ).

Вся конструкция была обмотана сначала бумагой для изоляции, а потом фольгой для экранирования. Фольга имеет контакт с корпусом капсюля.

Upd.

Сделал также 2 транзисторный вариант. Он обладает повышенным коэффициентом усиления (30) и стабильностью. В принципе никто не мешает увеличить коэффициент усиления еще. Задается он отношением R1 к R2.

Вот фото готового изделия:

К файлам добавил печатку 2 транзисторного варианта.

Тема: доработка дешевого компьютерного микрофона, повышение качества звука.

Думаю далеко не все обладатели обычных, бюджетных (дешевых) микрофонов для компьютера, ноутбука полностью удовлетворены качеством и громкостью звука. Обычно в такие микрофоны, на наушниках, в виде петлички или настольного типа, имеют следующее устройство. Имеется сам пластмассовый корпус микрофона, внутри которого располагается микрофонный капсюль электретного типа. Такие электретные капсули ее называются конденсаторными микрофонами. Капсюли имеют достаточно малые размеры, их качество (если он относительно не дешевый) весьма хорошее. Они имеют полярность подключения (плюс и минус). К этому капсюлю припаян двухжильный, достаточно гибкий провод, который вторым своим концом соединяется со штекером типа 3,5.

Данный микрофон можно доработать, сделав его звук значительно громче и лучше. Предлагаю схему, содержащую всего несколько деталей. Это простой микрофонный усилитель. Несмотря на свою простоту эта схема делает звук микрофонного капсюля действительно гораздо лучше. Причем, питание усилителя осуществляется от того же провода, по которому идет звуковой сигнал. На заметку для тех кто не знает! Микрофонное гнездо компьютера имеет три контакта, один из которых это корпус, он же минус для микрофона, второй контакт это плюс (постоянное напряжение на нем около 2,5 В) и третий контакт это сигнальный. В схеме сигнальный и плюсовой выводы объединены.

Теперь о самой схеме этого микрофонного усилителя. После самого микрофонного капсюля стоит конденсатор C1, который фильтрует высокочастотные шумы. Схема будет нормально работать и без него, но все же его лучше поставить. Также микрофонный капсюль электретного типа (конденсаторный, еще называется) нуждается в фантомном питании. Оно подается через резисторы R1 и R3. Резистор R2 подстроечного типа, им можно регулировать величину усиления звука микрофона. Все резисторы имеют номинал в 1 килоом. Конденсатор C2 имеет емкость 47 микрофарад, его напряжение может быть любым. Обратите внимание, что он имеет плюс и минус.

В схему микрофонного усилителя поставлен биполярный транзистор типа КТ3102. Этот маломощный транзистор имеет достаточно большой коэффициент усиления. Он n-p-n проводимости. Вместо него можно поставить любой другой, с аналогичными характеристиками, например все тот же КТ315. Причем, при выборе другого транзистора важен именно большой коэффициент усиления, а не его мощность. Ну, и не перепутайте тип проводимости (транзисторы типа p-n-p не подойдут для использования в схеме). Именно этот транзистор делает усиление микрофонного звука. На его базу поступает сигнал с микрофонного капсюля, а в коллекторной цепи мы уже имеем увеличенную амплитуду этого сигнала.

Усиленный сигнал через провод поступает на звуковой штекер типа 3,5. Как видно на схеме, нужно спаять вместе два контакта, это плюс и сигнальный. Также важно чтобы провод, идущий от микрофона к штекеру был экранирован. Как показала практика разница между экранированным и не экранированным проводом ощутимая. На провод без экрана действуют различный внешние электромагнитные наводки, идущие от сети, высокочастотных устройств и т.д. К сожалению у бюджетных микрофонов изначально стоит провод без экрана. Так что по возможности замените этот провод на экранируемый, положительную разницу вы сразу ощутите.

Кроме экранировки провода нужно будет еще сделать экран на самой схеме. Например, я после того как спаял схему, которая получилась достаточно малых размеров, ее помести внутрь пластмассового шприца (на 2 куба). Поверх корпуса шприца я сделал намотку нескольких слоев обычной фольги, которую электрически соединил с минусом схемы микрофонного усилителя. В итоге получилось, что весь путь прохождения сигнала от самого микрофонного капсюля до штекера имеет экранировку. После проверки выяснилось, что при таком экранировании внешнии электромагнитные помехи и различные наводки практически свелись к нулю.

Кроме этого важным моментом является наличие так называемой ветрозащиты. Этот тот небольшой поролоновый чехол, который одевается поверх микрофона. Данный чехол в значительной степени ослабляет такой эффект как всхлипы, идущие от губ говорящего в сам микрофон. То есть, когда мы ставим микрофонную головку непосредственно перед собой, то те потоки воздуха, имеющие глухой, всхлипывающий характер, после усиления не лучшим образом воспроизводятся акустической системой. Поролон же в значительной степени ослабляет эти малоприятные звуки. Так что наличие этого поролонового чехла обязательно.

И еще один немаловажный момент. Это подбор микрофонных капсюлей. Допустим у меня этих капсюлей было штук 20. Многие из них были на вид практически одинаковыми. Решил все-таки их проверить, а есть ли разница между ними? Я поочередно подсоединял эти микрофонные капсюли к данному самодельному усилителю. После чего на компьютере производил последовательную запись одинаковых звуков с каждым из имеющихся капсюлей. В итоге несмотря на одинаковость (по внешнему виду) звуковые характеристики у них очень сильно различаются. Из 20 штук только 4 показали себя с наиболее качественной стороны. Они выдавали чистый звук, была хорошая громкость, минимум шумов и помех, а также широкий диапазон воспроизводимых частот. Так что не все микрофонные капсюли одинаковы!

Видео по этой теме:

Тема: доработка дешевого компьютерного микрофона, повышение качества звука.

Думаю далеко не все обладатели обычных, бюджетных (дешевых) микрофонов для компьютера, ноутбука полностью удовлетворены качеством и громкостью звука. Обычно в такие микрофоны, на наушниках, в виде петлички или настольного типа, имеют следующее устройство. Имеется сам пластмассовый корпус микрофона, внутри которого располагается микрофонный капсюль электретного типа. Такие электретные капсули ее называются конденсаторными микрофонами. Капсюли имеют достаточно малые размеры, их качество (если он относительно не дешевый) весьма хорошее. Они имеют полярность подключения (плюс и минус). К этому капсюлю припаян двухжильный, достаточно гибкий провод, который вторым своим концом соединяется со штекером типа 3,5.

Данный микрофон можно доработать, сделав его звук значительно громче и лучше. Предлагаю схему, содержащую всего несколько деталей. Это простой микрофонный усилитель. Несмотря на свою простоту эта схема делает звук микрофонного капсюля действительно гораздо лучше. Причем, питание усилителя осуществляется от того же провода, по которому идет звуковой сигнал. На заметку для тех кто не знает! Микрофонное гнездо компьютера имеет три контакта, один из которых это корпус, он же минус для микрофона, второй контакт это плюс (постоянное напряжение на нем около 2,5 В) и третий контакт это сигнальный. В схеме сигнальный и плюсовой выводы объединены.

Теперь о самой схеме этого микрофонного усилителя. После самого микрофонного капсюля стоит конденсатор C1, который фильтрует высокочастотные шумы. Схема будет нормально работать и без него, но все же его лучше поставить. Также микрофонный капсюль электретного типа (конденсаторный, еще называется) нуждается в фантомном питании. Оно подается через резисторы R1 и R3. Резистор R2 подстроечного типа, им можно регулировать величину усиления звука микрофона. Все резисторы имеют номинал в 1 килоом. Конденсатор C2 имеет емкость 47 микрофарад, его напряжение может быть любым. Обратите внимание, что он имеет плюс и минус.

В схему микрофонного усилителя поставлен биполярный транзистор типа КТ3102. Этот маломощный транзистор имеет достаточно большой коэффициент усиления. Он n-p-n проводимости. Вместо него можно поставить любой другой, с аналогичными характеристиками, например все тот же КТ315. Причем, при выборе другого транзистора важен именно большой коэффициент усиления, а не его мощность. Ну, и не перепутайте тип проводимости (транзисторы типа p-n-p не подойдут для использования в схеме). Именно этот транзистор делает усиление микрофонного звука. На его базу поступает сигнал с микрофонного капсюля, а в коллекторной цепи мы уже имеем увеличенную амплитуду этого сигнала.

Усиленный сигнал через провод поступает на звуковой штекер типа 3,5. Как видно на схеме, нужно спаять вместе два контакта, это плюс и сигнальный. Также важно чтобы провод, идущий от микрофона к штекеру был экранирован. Как показала практика разница между экранированным и не экранированным проводом ощутимая. На провод без экрана действуют различный внешние электромагнитные наводки, идущие от сети, высокочастотных устройств и т.д. К сожалению у бюджетных микрофонов изначально стоит провод без экрана. Так что по возможности замените этот провод на экранируемый, положительную разницу вы сразу ощутите.

Кроме экранировки провода нужно будет еще сделать экран на самой схеме. Например, я после того как спаял схему, которая получилась достаточно малых размеров, ее помести внутрь пластмассового шприца (на 2 куба). Поверх корпуса шприца я сделал намотку нескольких слоев обычной фольги, которую электрически соединил с минусом схемы микрофонного усилителя. В итоге получилось, что весь путь прохождения сигнала от самого микрофонного капсюля до штекера имеет экранировку. После проверки выяснилось, что при таком экранировании внешнии электромагнитные помехи и различные наводки практически свелись к нулю.

Кроме этого важным моментом является наличие так называемой ветрозащиты. Этот тот небольшой поролоновый чехол, который одевается поверх микрофона. Данный чехол в значительной степени ослабляет такой эффект как всхлипы, идущие от губ говорящего в сам микрофон. То есть, когда мы ставим микрофонную головку непосредственно перед собой, то те потоки воздуха, имеющие глухой, всхлипывающий характер, после усиления не лучшим образом воспроизводятся акустической системой. Поролон же в значительной степени ослабляет эти малоприятные звуки. Так что наличие этого поролонового чехла обязательно.

И еще один немаловажный момент. Это подбор микрофонных капсюлей. Допустим у меня этих капсюлей было штук 20. Многие из них были на вид практически одинаковыми. Решил все-таки их проверить, а есть ли разница между ними? Я поочередно подсоединял эти микрофонные капсюли к данному самодельному усилителю. После чего на компьютере производил последовательную запись одинаковых звуков с каждым из имеющихся капсюлей. В итоге несмотря на одинаковость (по внешнему виду) звуковые характеристики у них очень сильно различаются. Из 20 штук только 4 показали себя с наиболее качественной стороны. Они выдавали чистый звук, была хорошая громкость, минимум шумов и помех, а также широкий диапазон воспроизводимых частот. Так что не все микрофонные капсюли одинаковы!

Видео по этой теме:

Простой микрофон к цепи усилителя диктора

Вы, должно быть, видели, что кто-то говорит по микрофону и усиленному голосу, исходящему из динамика, как это возможно? Есть ли какие-либо схемы между микрофоном и динамиком мы можем напрямую подключить микрофон с динамиком, чтобы заставить его работать? В этой схеме мы учимся строить простой микрофон к акустической системе, в которой входной звук подается на микрофон, и мы слышим усиленную версию от динамика.

Что такое микрофон?Микрофон прибор датчика который преобразовывает ядровую энергию в электрическую энергию. Микрофоны часто называют микрофоном . Микрофон используется для захвата какого-либо звука и получения электрического сигнала в соответствии с ним.

Как работает микрофон?
Микрофон имеет чувствительный компонент, который преобразует колебания давления воздуха, создаваемые звуковой волной, в электрический сигнал. В зависимости от этого компонента и способа преобразования звуковой волны в электрический сигнал, в области электроники и звукотехники имеются микрофоны различного типа. Наиболее распространенными типами являются динамические микрофоны, конденсаторный микрофон, пьезоэлектрический микрофон и т. д.
Конденсаторный микрофон использует диафрагму, которая вибрирует и используется в качестве пластины конденсатора для получения электрических колебаний сигнала, в то время как динамические микрофоны используют движущиеся катушки для изменения магнитного поля и получения электрического сигнала.

Простой Микрофонный УсилительМы знаем, что динамик преобразует электрическую энергию в механическую энергию и производит звуковую волну, и мы также знаем, что микрофон делает совершенно противоположную вещь, которая производит электрическую волну из звукового сигнала. Итак, можно ли напрямую подключить микрофон к динамику ? Как на картинке ниже?
Ну нет, это невозможно . Это правда, что микрофон производит электрическую энергию, но ее недостаточно, чтобы управлять огромной нагрузкой, то есть динамиком. Электрический выход через микрофон обеспечивает крошечное количество тока, который слишком мал, чтобы сделать что-то полезное из него, и амплитуда также низка. С другой стороны, динамик нуждается в огромном токе с большой амплитудой, чтобы произвести достаточное движение и генерировать слышимый громкий звук.
Итак, каково же решение? Это легко, нам нужно добавить предусилитель, возможно, усилитель мощности или оба, чтобы сделать что-то полезное и произвести более громкий звук из выходного динамика.
В этом проекте, мы сделаем небольшой усилитель микрофона используя усилитель силы ЛМ386 который достаточно для произведения громкого слышимого звука из ½ Ватт, громкоговоритель 8 Омов. Если вы заинтересованы в усилителях, то проверьте наши другие схемы аудио усилителей . Простая схема усилителя также может быть построена с транзистором без использования любого усилителя IC.

электрическая схемаСхема подключения простого микрофона к динамику приведена ниже –
На принципиальной схеме, усилитель показан с соответственно диаграммами Штыря. Усилитель обеспечит увеличение 200x на выходе в зависимости от входного сигнала. Конденсатор 10uF через штырь 1 и штырь 8 ответствен для увеличения 200x усилителя. Мы не изменили коэффициент усиления усилителя в нашей схеме построения. Также, конденсатор 250uF соединен через диктора. Мы изменили значение и использовали конденсатор 470uF вместо 250uF. Конденсатор 0.05 uF вместе с резистором 10R. Эта комбинация RC вызвана как цепь snubber или струбцины которая защищает усилитель от заднего EMF, произведенного диктором. Мы использовали обычное, но близкое значение 0,047 МКФ вместо 0,05 МКФ. Другие схемы и соединения остаются теми же в нашей конструкции.
Кроме того, усилитель мощности может управлять широким диапазоном нагрузки, от 4 Ом до 32 Ом и может питаться от 5В до 12 В. Мы должны быть осторожны с этой оценкой, иначе мы можем повредить усилитель мощности или выходной динамик.

LM386 аудио усилитель ICДля подключения микросхемы в макете или пайки в veroboard, нам необходимо знать схему выводов усилителя мощности IC LML386. Pinout и Pin-код описание LM386 audio amplifier IC приведено ниже.

Штырь 1 и 8это штыри регулировки усиления, внутренне увеличение установлено до 20 но его можно увеличить до 200 путем использование конденсатора между штырем 1 и 8. Мы использовали конденсатор C3 10uF для того чтобы получить самое высокое увеличение т. е. 200. Увеличение можно отрегулировать к любому значению между 20 до 200 путем использование правильного конденсатора.
Контакт 2 и 3: это входные контакты для звуковых сигналов. Вывод 2-это отрицательный входной терминал, подключенный к Земле. Вывод 3-это положительный входной терминал, в который подается звуковой сигнал для усиления. В нашей схеме он соединен с положительным выводом конденсаторного микрофона с помощью потенциометра RV1 100k . Потенциометр действует как регулятор громкости.
Штырь 4 и 6: эти штыри электропитания ИК, Штырь 6 для ИС +ВКК и Штырь 4 смолот. Цепь можно привести в действие с напряжением тока между 5-12v.
Контакт 5: это выходной контакт, от которого мы получаем усиленный звуковой сигнал. Он подключен к динамику через конденсатор C2 для фильтрации шума, связанного с постоянным током.
Контакт 7: это терминал байпаса. Его можно оставить открытым или заземлить с помощью конденсатора для стабильности
ИК состоит из 8 штырей, Штырь — 1 и штырь-8 штырь регулировки усиления. В схеме 10uf конденсатор соединен поперек вывода 1 с выводом 8. Эти два штыря устанавливают выходной коэффициент усиления усилителя. Согласно схеме данных a, конденсатор 10uF соединен через эти два вывода, и благодаря этому выход усилителя фиксируется на 200x. Узнайте больше об использовании LM386 audio amplifier IC здесь .

электретный микрофон Теперь в разделе ввода мы использовали электретный микрофон. Электретный микрофон использует электростатический конденсатор внутри капсулы. Он широко используется в магнитофоне, телефонах, мобильных телефонах, а также микрофонных наушниках, гарнитурах Bluetooth.
Микрофон Electrets состоит из 2 штырей силы, Позитва и Земли. Мы используем электретный микрофон от CUI INC. Если мы видим схему данных, мы можем видеть внутреннее соединение электретного микрофона.
Электретный микрофон состоит из материала на основе конденсатора, который изменяет емкость за счет вибрации. Емкость изменяет импеданс транзистора влияния поля или FET. FET должен быть смещен внешним источником питания с использованием внешнего резистора. RL-это внешний резистор, который отвечает за усиление микрофона. Мы использовали резистор 10k как RL. Нам нужен дополнительный компонент, керамический конденсатор, чтобы блокировать постоянный ток и получать звуковой сигнал переменного тока. Мы привыкли .1uF как наш блокирующий конденсатор постоянного тока микрофона. Полный резистивный нагрузка внутри микрофона electrets 2.2 K .

Микрофонный усилитель с ОУ 741

Различные типы базовых электронных проектов с использованием проектов на базе операционных усилителей уже размещены на сайте bestengineeringprojects.com. А теперь вот еще один базовый проект с использованием операционного усилителя, называемого микрофонным усилителем, использующим 741. Схема микрофонного усилителя усиливает слабые электрические сигналы, преобразованные микрофоном, до необходимого уровня.

Больше других схем с использованием микрофонов размещено в bestengineeringprojects.com

  1. Схема динамического микрофонного предусилителя
  2. Схема ошибки прослушивания с использованием операционного усилителя LM386
  3. DIY Слуховой аппарат с использованием 555
  4. Звуковая активация цепи таймера 0-30 минут
  5. Автоответчик на базе Arduino
  6. Схема звукового детектора с ОУ 741

Описание схемы микрофонного усилителя с использованием 741

Вся схема микрофонного усилителя построена на операционном усилителе 741.Операционный усилитель 741 может использоваться как в инвертирующем, так и в неинвертирующем режимах, в зависимости от необходимости. Здесь мы используем 741 в инвертирующем режиме, потому что в инвертирующем режиме входное сопротивление низкое.

Микрофон — это преобразователь, преобразующий звуковую энергию в электрический сигнал. Микрофон улавливает звук и преобразует его в очень слабый электрический сигнал, который необходимо усилить перед передачей в громкоговоритель. Выход микрофона подается на вывод 2 микросхемы IC 1 через резистор R 1 , как показано на принципиальной схеме.Выходной сигнал берется с вывода 6 микросхемы IC 1 . Значение усиленного выхода равно R 1 / R 2 , где значение сопротивления R 1 устанавливается в соответствии с импедансом микрофона. Здесь мы использовали резистор R 4 в качестве нагрузочного резистора.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ МИКРОФОННОГО УСИЛИТЕЛЯ С ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЕМ 741

Резистор (полностью ¼-Вт, ± 5% углерода)

R 1 — R 3 = 1 кОм

R 4 — R 6 = 10 кОм

R 7 = 1 Ом

VR 1 = 470 кОм

Конденсаторы

C 1 , C 4 = 100 мкФ / 12 В (электролитический конденсатор)

C 2 = 220 нФ (керамический диск)

C 3 = 100 нФ (керамический диск)

С 5 = 3.9 пФ (керамический диск)

C 6 = 220 нФ (керамический диск)

Полупроводники

IC 1 = LM 741 (операционный усилитель общего назначения)

D 1 = 1N4007 (кремниевый выпрямительный диод)

Снижение шума в цепи микрофонного усилителя при более высоких коэффициентах усиления

Я использую приведенную ниже схему для усиления сигнала электретного конденсаторного микрофона для анализа микроконтроллером для обнаружения коротких звуковых импульсов.Схема питается от 3 батареек АА ~ 4,5 В, поэтому возможности для операционных усилителей ограничены. Я использую NJM4580D. Таблицы данных для микрофона и операционного усилителя приведены ниже:

https://www.cuidevices.com/product/resource/cma-4544pf-w.pdf

https://www.njr.com/electronic_device/PDF/NJM4580_E.pdf

Схема включает потенциометр для регулировки усиления на второй ступени. Схема работает нормально при низком усилении с более громкими звуковыми пакетами, но у меня проблема с шумом при более высоком усилении, необходимом для обнаружения более слабых звуковых пакетов.

Низкое усиление

Высшее усиление

Шум составляет примерно 580 Гц. В помещении тихо до звуковых всплесков. Схема построена на макетной плате, и ее размер несколько ограничен. Фото ниже:

Итак, учитывая ограничения на источник питания и конструкцию, могу ли я что-нибудь сделать, чтобы уменьшить амплитуду шума при сохранении силы сигнала при более высоких коэффициентах усиления?

Будем признательны за любые отзывы.

РЕДАКТИРОВАТЬ 1

Брайан, кажется, прав. Я снял плату микрофона и запитал напрямую от батареек на 4,5 В. При максимальном усилении шум был приемлемым:

Остальная часть печатной платы, к которой подключено это устройство, довольно проста. На данный момент у меня нет презентабельной схемы, но она построена аналогично схеме микрофона и состоит из следующих компонентов:

Микроконтроллер ATMEGA328P https: // ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ATmega48A-PA-88A-PA-168A-PA-328-P-DS-DS40002061B.pdf

MAX7219 управляемый 8-разрядный сегментированный дисплей https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX7219-MAX7221.pdf

Пара регистров сдвига SN74HC165N для ввода с клавиатуры (массив кнопок мгновенного действия) https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc165.pdf?ts=1607932478460

SN74HC125N буфер на линии SPI MISO https://www.ti.com/lit/ds/scls104e/scls104e.pdf?ts=1608013220070

Развязка 100 нФ обеспечивается на каждом выводе питания ИС, и у меня есть пара электролитических конденсаторов по 100 мкФ на шинах питания.

Есть мысли относительно того, что может вызывать нестабильность / помехи?

РЕДАКТИРОВАТЬ 2

Как предложил Энди, я попробовал другой операционный усилитель, MCP6022, который мне удалось добавить в существующую схему, и разница в выходном диапазоне была значительной:

В дополнение к этому, я последовал совету Брайана и добавил конденсатор емкостью 470 мкФ к шинам питания на плате микрофона, что также значительно помогло:

Наконец, я добавил резистор 10 Ом последовательно с источником питания на плату микрофона, и это также привело к заметному снижению:

Оригинальный операционный усилитель с дополнительным конденсатором и резистором, для справки:

Electronic — Снижение шума в цепи микрофонного усилителя при более высоких коэффициентах усиления — iTecTec

Я использую приведенную ниже схему для усиления сигнала от электретного конденсаторного микрофона для анализа микроконтроллером для обнаружения коротких звуковых импульсов.Схема питается от 3 батареек АА ~ 4,5 В, поэтому возможности для операционных усилителей ограничены. Я использую NJM4580D. Таблицы данных для микрофона и операционного усилителя, указанные ниже:

https://www.cuidevices.com/product/resource/cma-4544pf-w.pdf

https://www.njr.com/electronic_device/PDF/NJM4580_E.pdf

Схема включает потенциометр для регулировки усиления на второй ступени. Схема работает нормально при низком усилении с более громкими звуковыми пакетами, но у меня проблема с шумом при более высоком усилении, необходимом для обнаружения более слабых звуковых пакетов.

Низкое усиление

Высокое усиление

Шум составляет примерно 580 Гц. В помещении тихо до звуковых всплесков. Схема построена на макетной плате, и ее размер несколько ограничен. Фото ниже:

Итак, учитывая ограничения на источник питания и конструкцию, могу ли я что-нибудь сделать, чтобы уменьшить амплитуду шума при сохранении силы сигнала при более высоких коэффициентах усиления?

Будем признательны за любые отзывы.

РЕДАКТИРОВАТЬ 1

Брайан кажется правым. Я снял плату микрофона и запитал напрямую от батареек на 4,5 В. При максимальном усилении шум был приемлемым:

Остальная часть печатной платы, к которой подключено это устройство, довольно проста. На данный момент у меня нет презентабельной схемы, но она построена аналогично схеме микрофона и состоит из следующих компонентов:

Микроконтроллер ATMEGA328P
https: // ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ATmega48A-PA-88A-PA-168A-PA-328-P-DS-DS40002061B.pdf

8-значный сегментированный дисплей с управлением MAX7219
https://datasheets.maximintegrated.com /en/ds/MAX7219-MAX7221.pdf

Пара регистров сдвига SN74HC165N для ввода с клавиатуры (массив кнопок мгновенного действия)
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc165.pdf?ts=1607932478460

SN74HC125N буфер на линии SPI MISO
https://www.ti.com/lit/ds/scls104e/scls104e.pdf?ts=1608013220070

100 нФ развязка на каждом выводе питания IC, и у меня есть пара электролитических 100 мкФ конденсаторы на силовых шинах.

Есть мысли относительно того, что может вызывать нестабильность / помехи?

РЕДАКТИРОВАТЬ 2

Как предложил Энди, я попробовал другой операционный усилитель, MCP6022, который мне удалось добавить в существующую схему, и разница в выходном диапазоне значительна:

В В дополнение к этому, я последовал совету Брайана и добавил конденсатор емкостью 470 мкФ к шинам питания на плате микрофона, что также значительно помогло:

Наконец, я добавил резистор 10 Ом последовательно с источником питания на плате микрофона и это также привело к заметному снижению:

Оригинальный операционный усилитель с дополнительным конденсатором и резистором, для справки:

LM386 микрофонный усилитель | Низкое напряжение.В основном безвредны …

На этой схеме усилитель звука на основе LM386 принимает входной сигнал от электретного микрофона.

Есть два выходных сигнала. V_OUT передает только напряжение переменного тока и должен использоваться при взаимодействии с другим аудиооборудованием. Напряжение на V_OUT_UC смещено на 1/2 напряжения питания VCC и является лучшим вариантом для входа микроконтроллера.

Если требуется регулировка громкости, потенциометр VR1 из исходной схемы можно добавить обратно перед входным контактом 3.

Звуковой датчик для Arduino

Аналоговые выводы

Arduino отображают напряжение 0 ~ 5 В в целое число 0 ~ 1023. В тишине идеальный звуковой датчик должен постоянно давать показания 511-512 — половина диапазона 0 ~ 1023, что соответствует 1/2 VCC = 2,5 В. Когда звук очень громкий, показания должны стремиться к 0 и 1023. У умеренных звуков показания должны быть где-то посередине. Это упрощает установку порога для обнаружения звуков заданной силы.

Звук Диапазон показаний (идеальный) Амплитуда (идеальная)
(тишина) 511 ~ 512 1
Говорящий 300 ~ 723 * 423 *
Громкий стук, битое стекло 0 ~ 1023 1023

* Эти конкретные значения являются лишь примером

Для приложений с батарейным питанием потребление тока в цепи также может быть проблемой.

LM386 производительность звукового датчика

Давайте посмотрим, как себя чувствует датчик LM386 в конфигурации с 20-кратным усилением (без конденсатора C2). V_OUT_UC подключается к контакту A0 Arduino, и загружается скетч Min-Max.

Звук Диапазон показаний (LM386) Амплитуда (LM386)
(тишина) 455 ~ 547 92
Громкий стук 132 ~ 897 765

Не так уж плохо, но и не слишком хорошо.Громкий стук дает приличную развертку на выходе, но показания в (относительной) тишине охватывают довольно широкий диапазон. Ток, потребляемый датчиком, составлял 5,54 мА.

Увеличение усиления до 50x или 200x вряд ли приведет к значительному улучшению. Это может немного приблизить выходной диапазон к 0 ~ 1024, но также увеличит шум. При 20-кратном усилении выход уже покрывает 75% диапазона 0 ~ 1024.

Примечание: выбор значения для R2

Большинство источников предлагают использовать резистор 1 ~ 10 кОм для R2.Самый простой способ проверить, какое значение работает лучше всего, — использовать триммер

.
Звук Диапазон показаний (LM386) Амплитуда (LM386)
(Без звука), R2 = 2K 369 ~ 576 207
(Без звука), R2 = 5K 420 ~ 564 144
(Без звука), R2 = 10K 447 ~ 549 102
Громкий стук (R2 = 2K, 5K, 10K) 132 ~ 896 764

Это результаты для моей конкретной установки.Максимальная развертка на выходе была практически одинаковой для всех протестированных значений R2, а R2 = 10K давало самый низкий уровень шума в тишине.

Звуковой датчик LM386 на макетной плате (нажмите для высокого разрешения)

Список запчастей

Деталь Значение Описание
C1 1 ~ 10 мкФ Байпасный конденсатор
C2 10 мкФ Усиление 200x.По желанию.
C3 220 мкФ Выходной конденсатор связи
C4 47нФ Ячейка Бушро
C5 100 нФ Развязка источника питания
C6 100 мкФ Развязка источника питания
C7 10 мкФ Конденсатор связи микрофона
MIC Электретный микрофон
R1 10R Ячейка Бушро
R2 1 ~ 10 К Нагрузочный резистор микрофона
VSS 4 ~ 12В Напряжение питания

Загрузки

Похожие сообщения

Ссылки

Нравится:

Нравится Загрузка…

Электретный микрофонный усилитель — MAX4466 с регулируемым усилением

Добавьте слух к своему проекту с этим хорошо продуманным электретным микрофонным усилителем. Эта полностью собранная и протестированная плата поставляется с припаянным электретным микрофоном на 20-20 кГц. Для усиления мы используем Maxim MAX4466, операционный усилитель, специально разработанный для этой деликатной задачи! Усилитель имеет отличное подавление шума источника питания, поэтому этот усилитель звучит действительно хорошо и не так шумно и не царапает, как другие прорывы микрофонных усилителей, которые мы пробовали!

Этот раздел лучше всего использовать для таких проектов, как преобразователи голоса, аудиозаписи / сэмплы и проекты с реактивным звуком, в которых используется БПФ.На задней панели находится небольшой триммер для регулировки усиления. Вы можете установить усиление от 25x до 125x. Это должно быть около 200 мВ между пиками (для нормальной громкости разговора на расстоянии около 6 дюймов), что хорошо для подключения к чему-то, что ожидает вход «линейного уровня» без ограничения, или около 1 В между пиками, что идеально для чтения с АЦП микроконтроллера. Rail-to-Rail, поэтому, если звуки становятся громкими, выходное напряжение может увеличиваться до 5Vpp!

Использовать его просто: подключите GND к земле, VCC к 2,4-5VDC. Для наилучшей производительности используйте самый «тихий» доступный источник питания. (на Arduino это будет 3.Питание 3 В). Звуковой сигнал будет выходить из вывода OUT. На выходе будет постоянное смещение VCC / 2, поэтому, когда он совершенно бесшумный, напряжение будет постоянным VCC / 2 вольта (он связан по постоянному току). Если для используемого вами аудиооборудования требуется аудиосвязь по переменному току, поместите конденсатор емкостью 100 мкФ между выходным контактом и входом вашего устройства. Если вы подключаетесь к аудиоусилителю, который имеет дифференциальные входы или включает развязывающие конденсаторы, конденсатор на 100 мкФ не требуется.

Выходной контакт не предназначен для подключения динамиков или чего-либо еще, кроме самых маленьких наушников-вкладышей — вам понадобится аудиоусилитель, если вы хотите подключить усилитель напрямую к динамикам.Если вы подключаетесь к выводу микроконтроллера, вам не нужен усилитель или развязывающий конденсатор — подключите вывод OUT непосредственно к выводу АЦП микроконтроллера.

Создание микрофонного усилителя — Система синхронизации часов

Создание микрофонного усилителя — Система синхронизации часов

Домой Руководство Скачать Заказ Испытательный стенд Сделай сам Контакт


Микрофон, используемый в микрофонной стойке производит очень слабый сигнал, обычно порядка 10 мкВ, тогда как звуковая карта ожидает сигнал от 500 мВ до 1 В на Разъем линейного входа или 50-100 мВ на микрофон Джек.Усилитель повышает уровень сигнала до 6000 раз, а также помогает отклонить фоновый шум.

Для сборки усилителя требуется некоторый опыт работы с электроникой.

Схема

Усилитель состоит из трех каскадов, на каждом по одному операционному усилителю. (операционный усилитель) микросхемы четырехъядерного малошумящего операционного усилителя TL074. Каждый этап состоит из пассивного фильтр верхних частот, за которым следует усиливающий активный фильтр нижних частот. An дополнительный фильтр верхних частот следует за последним этапом, и вместе проходные фильтры значительно ослабляют гудение переменного тока (сети) 50 Гц или 60 Гц.Активный фильтр нижних частот фильтры, с частотой среза около 11 кГц, уменьшают высокие частоты фоновый шум. Схема и расположение печатной платы показаны ниже. (щелкните изображение, чтобы просмотреть PDF-версию с высоким разрешением):

Четвертый операционный усилитель в TL074 обеспечивает стабильную «виртуальную землю» примерно при 40% напряжения питания. Это позволяет всей схеме работать от однополярный источник питания 9В (аккумулятор 9В).

Пьезоэлектрический преобразователь, подобный тому, который используется в качестве микрофона в этом проекте. имеет очень высокий импеданс постоянного тока и действует в цепи как очень малозначимый конденсатор от 20 до 30 нФ.Обычно при конструировании пьезо усилитель для аудио приложений, требуется очень высокий входной импеданс в чтобы получить достаточный басовый отклик. Однако для часового микрофона низкий частоты следует отбросить. Используя довольно низкий входной импеданс (33 кОм) сам пьезоэлектрический преобразователь становится частью первого прохода высоких частот. ступень фильтра.

Детали и материалы

Усилитель может быть построен на печатной плате или любом другом. техника изготовления схем, которая вам удобна (более ранний прототип, например, был построен на картоне).Остальная часть этой статьи предполагает использование печатной платы. Чтобы помочь в отклонении 50 Гц или 60 Гц Гул переменного тока, усилитель должен быть заключен в металлический корпус, электрически подключен к земле цепи. Экранированный аудиокабель должен использоваться для всех подключения к усилителю.

Для сборки усилителя необходимы следующие детали:

  • C1, C7, C8, C10 — конденсаторы 0,1 мкФ (100 нФ)
  • С2, С4, С6 — конденсаторы 150 пФ
  • C3, C5 — конденсаторы 0,47 мкФ (470 нФ)
  • C9, C11 — электролитические конденсаторы 10 мкФ
  • R1 — резистор 33кОм
  • R2, R4, R6, R9 — резисторы 100кОм
  • R3, R5 — 2.Резисторы 2кОм
  • R7 — подстроечный потенциометр 10 кОм
  • R8 — резистор 150 кОм
  • Z1 — TL074 четырехканальный малошумящий операционный усилитель
  • S1 — субминиатюрный тумблер SPST (или SPDT)
  • B1 — аккумулятор 9 В (рекомендуется никель-металлгидридный аккумулятор 8,4 В или 9,6 В)
  • 14-контактное гнездо DIP
  • Два моно или стерео аудиогнезда 1/8 дюйма (3,5 мм)
  • Разъем аккумулятора 9 В
  • Печатная плата с односторонним медным покрытием, 2,2 дюйма × 1,7 дюйма (56 × 43 мм) (0,5 унции или 1 унция)
  • Подходящий алюминиевый корпус

Все конденсаторы должны быть рассчитаны на 15 В или выше.С C1 по C7 должно иметь 10% толерантность или ниже. Все резисторы должны быть не менее 1/8 Вт с допуском 5% или ниже.

Печатная плата была разработана с учетом специальных разъемов и переключателя, технические детали которых показаны здесь:

При использовании других деталей может потребоваться изменить компоновку печатной платы, чтобы подходить. В качестве альтернативы можно использовать детали для панельного монтажа, подключенные к цепи. доска короткими проводами.

Строительство

При использовании печатной платы подготовьте, протравите и просверлите печатную плату как показано на плане выше.Один из способов сделать это описан в статье, Создание отличных печатных плат . Правильно масштабированную версию произведения искусства можно найти в PDF-версия плана.

Начните с установки гнезда для Z1 так, чтобы зубчатый конец был направлен от гнезда и переключатель края платы. Затем установите все постоянные резисторы, затем конденсаторы. Обратите внимание, что места для конденсаторов C2, C4 и C6 имеет по три отверстия. Это позволяет использовать два разных размера конденсаторы (0.Расстояние между выводами 1 дюйм или 0,2 дюйма). При использовании меньшего размера обязательно установите два вывода в верхнюю пару отверстий (два отверстия, , а не , подключенный на медной стороне платы).

Наконец, установите домкраты, переключатель и подстроечный потенциометр R7. Вам может понадобиться увеличить отверстия для домкратов и немного переключить.

Затем установите зажим аккумулятора. Для каждого вывода есть два отверстия, ближе к краю доски для снятия натяжения.Увеличьте эти отверстия до 1/16 дюйма (1,5 мм) и удалите медь вокруг отверстий с помощью сверла большего размера. Подайте выводы снизу платы, закрутите их в большую петлю, а затем впаяйте их в другую пару отверстий. После этого потяните за провода назад, чтобы наверху доски оставалась небольшая петля.

Корпус

Усилитель должен быть заключен в алюминиевый корпус для защиты от шума переменного тока. Стальной корпус не следует использовать просто потому, что он может стать или стать намагничены, что может повлиять на работу механических часов.Дело использованный здесь был 112 мм × 64 мм × 24 мм, а рисунок ниже показывает размер и расположение трех отверстий, которые необходимо просверлить в панели для переключатель и два гнезда:

Подойдет любой аналогичный корпус, если в нем достаточно места для размещения Печатная плата и батарея 9В.

Окончательная сборка

Дважды проверьте всю свою работу, убедившись, что все компоненты установлены в правильных местах и ​​что полярность C9 и C11 правильная.Также внимательно проверьте плату на наличие перемычек под пайку (для это). Установите Z1 в его гнездо, совместив выемку на одном конце ИС. с соответствующей выемкой в ​​гнезде.

Установите плату в корпус. Если вы использовали показанные домкраты, гайки, которые Прикрепите к корпусу домкраты, достаточные для удержания доски на месте. Установите потенциометр R7 в среднее положение, подключите батарею 9 В и соберите дело.

Подключите аудиокабель к выходному разъему на усилителя и подключите другой конец этого кабеля к разъему компьютера. Разъем линейного входа.Если на вашем компьютере нет гнезда линейного входа (на многих ноутбуках его нет), используйте Вместо этого разъем для микрофона.

Подключите кабель микрофонной стойки к микрофонному разъему усилителя и разместите усилитель и микрофонную стойку в удобном месте на вашем верстак.

Если вы еще этого не сделали, скачайте и установите программное обеспечение Watch-O-Scope .

Watch-O-Scope использует звуковую карту вашего ПК для получения звуков часов от усилителя, поэтому может потребоваться дополнительная настройка.Открытым апплет Звук и аудио из Панели управления Windows, найдите настройки аудиовхода и убедитесь, что для Line Volume установлено значение максимум. Если вы подключили усилитель к микрофонному разъему компьютера, вместо этого отрегулируйте громкость. В зависимости от используемой версии Windows ваш окно настроек может отличаться от показанного здесь.

Поместите часы для бега на подставку для микрофона, наберите номер и с помощью заводной головки. касаясь элемента микрофона (латунный диск на высокой стороне стоять).Слегка затяните барашковый винт так, чтобы заводная головка прижалась к пьезоэлемент. Он должен быть достаточно тугим, чтобы часы не упали. погаснет, если перевернуть микрофонную стойку вверх дном. Чрезмерное затягивание могло повредить микрофон.

Включите усилитель и запустите программу Watch-O-Scope , либо из меню Windows Пуск , либо с рабочего стола, если вы выбрали чтобы установщик поместил туда значок.

Нажмите кнопку Scope Mode (вторая кнопка пурпурного цвета) или нажмите S на клавиатуре, и вы должны увидеть повторяющаяся осциллограмма, как показано ниже.Цифры вверху не имеет смысла на данном этапе и вряд ли будет соответствовать тому, что часы делают.

Если вы не видите такого следа, дважды проверьте, что батарея свежая, усилитель включен, кабели подключены правильно как на усилитель и компьютер, и что вы установили входной уровень для правильный ввод.

Если вы по-прежнему не видите след, возможно, вам придется указать устройство ввода звука, которое используется в Watch-O-Scope Настройки окно.

Если след достигает самого верха окна и, очевидно, клиппируется, значит, входной уровень слишком высок. Это может произойти, если использовать микрофонный вход компьютера. Отрегулируйте R7 против часовой стрелки, чтобы понизить уровень. пока след не займет более половины высоты окна (чтобы оставить запас для более громких часов). Если уровень слишком низкий, отрегулируйте R7 по часовой стрелке.

Перед использованием Watch-O-Scope с вашим микрофон и усилитель для настройки часов, необходимо откалибруйте часы звуковой карты, чтобы заявленные ставки будут правильными.


Домой Руководство Скачать Заказ Испытательный стенд Сделай сам Контакт

Авторские права © 2014-2021 Стефан Форкоеттер и Capable Computing, Inc.
Все права защищены. Несанкционированное копирование запрещено.
Watch-O-Scope является товарным знаком Capable Computing, Inc.
Последнее обновление: 22 мая 2016 г.

Перечень компонентов для схемы микрофонного усилителя.

Численное исследование применяется для изучения эффекта управления разделением потока в определенном каскаде высоконагруженных компрессоров с использованием различных методов управления нестационарным потоком.Во-первых, было предложено нестационарное импульсное всасывание как новый новый метод управления нестационарным потоком, которое сравнивалось с устойчивым постоянным всасыванием при управлении разделением потока. Был получен более захватывающий эффект управления разделением потока и улучшения аэродинамических характеристик для нестационарного импульсного всасывания по сравнению с устойчивым постоянным всасыванием с тем же усредненным по времени расходом всасывания. Одновременно, с целью дальнейшего изучения возможностей метода нестационарного управления потоком, нестационарное импульсное всасывание, нестационарный импульсный обдув и нестационарная синтетическая струя (три метода нестационарного управления потоком) сравнительно подробно анализируются с помощью соответствующих нестационарных аэродинамических параметров, таких как местоположение возбуждения. , частота и амплитуда.Результаты показывают, что нестационарный импульсный отсос дает большее преимущество, чем нестационарный импульсный обдув и нестационарная синтетическая струя в управлении отрывом потока. Нестационарное импульсное всасывание и нестационарная синтетическая струя имеют более широкий диапазон расположения возбуждения, что дает положительные эффекты, чем нестационарный импульсный обдув. Диапазоны частоты и амплитуды возбуждения для нестационарного импульсного отсоса, имеющего благоприятные эффекты, намного шире, чем у нестационарного импульсного вдува и нестационарной синтетической струи.Оптимальные частоты нестационарного импульсного всасывания, нестационарного импульсного обдува и неустойчивой синтетической струи оказываются разными, но все эти оптимальные частоты являются целым числом, кратным собственной частоте вихревого образования. Общий коэффициент потери давления снижается на 16,98%, 16,55% и 17,38% соответственно, когда местоположение, частота и амплитуда возбуждения являются собственными оптимальными значениями для нестационарного импульсного всасывания, нестационарного импульсного обдува и нестационарной синтетической струи. Оптимальный результат нестационарной синтетической струи лишь немного превосходит результат нестационарного импульсного всасывания и нестационарного импульсного обдува.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *