Предусилитель для электретного микрофона. Микрофонный предусилитель для электретного микрофона: схемы и особенности конструкции — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работает предусилитель для электретного микрофона. Какие схемы используются для его создания. Какие особенности конструкции нужно учитывать при сборке микрофонного предусилителя.

Содержание

Принцип работы предусилителя для электретного микрофона

Предусилитель для электретного микрофона выполняет несколько важных функций:

Усиливает слабый сигнал с микрофонного капсюля до линейного уровня
Обеспечивает согласование высокого выходного сопротивления микрофона с низким входным сопротивлением звуковой карты или другого устройства
Подает питание на электретный микрофонный капсюль

Обычно предусилитель содержит один или несколько каскадов усиления на транзисторах или операционных усилителях. Коэффициент усиления может достигать 100-1000. Важно обеспечить низкий уровень собственных шумов предусилителя.

Особенности конструкции микрофонных предусилителей

При разработке и сборке микрофонного предусилителя важно учитывать следующие моменты:

Использовать качественные малошумящие компоненты
Обеспечить хорошую экранировку от наводок
Применять фильтрацию питания для снижения фона

Располагать компоненты компактно для уменьшения наводок
Использовать печатный монтаж для повышения стабильности работы

Правильно сконструированный предусилитель позволяет получить качественный звук с электретного микрофона при минимальном уровне шумов и искажений.

Питание электретного микрофона

Для работы электретного микрофонного капсюля необходимо обеспечить его питание постоянным напряжением. Это можно сделать несколькими способами:

Подача питания через отдельный провод
Питание по сигнальному проводу (фантомное питание)
Использование батарейки внутри корпуса микрофона

Наиболее удобным является фантомное питание, когда напряжение подается по тому же проводу, по которому передается звуковой сигнал. Это позволяет использовать обычный экранированный кабель для подключения микрофона.

Схема предусилителя с фантомным питанием

Рассмотрим популярную схему микрофонного предусилителя с подачей фантомного питания на электретный капсюль:

Питание подается через резистор на сигнальный провод
Звуковой сигнал отделяется от питания разделительным конденсатором
Используется составной эмиттерный повторитель на выходе
Обеспечивается автоматическая стабилизация режима

Такая схема позволяет получить качественный микрофонный сигнал при использовании всего одного соединительного провода.

Предусилитель с автоматической регулировкой уровня

Для стабильной работы в различных условиях применяют схемы предусилителей с АРУ (автоматической регулировкой уровня). Это позволяет:

Выровнять уровень сигнала при изменении расстояния до микрофона

Избежать перегрузки при слишком громком звуке
Поднять уровень слабых сигналов

АРУ обычно реализуется с помощью управляемого делителя на полевом транзисторе или оптроне. Необходимо правильно выбрать постоянную времени АРУ для естественного звучания.

Выбор компонентов для микрофонного предусилителя

От правильного выбора элементной базы во многом зависит качество работы предусилителя. Рекомендуется использовать:

Малошумящие транзисторы (например, BC549C, 2N5088)
Прецизионные операционные усилители (NE5532, OPA2134)
Высококачественные пленочные конденсаторы
Металлопленочные резисторы с низким ТКС

Важно также обеспечить качественную развязку по питанию и экранировку чувствительных цепей.

Настройка и тестирование микрофонного предусилителя

После сборки предусилитель необходимо правильно настроить и протестировать:

Проверить режимы работы по постоянному току
Измерить коэффициент усиления на разных частотах
Оценить уровень собственных шумов
Проверить частотную характеристику
Измерить коэффициент нелинейных искажений

При необходимости производится подстройка режимов работы и корректировка частотной характеристики. Только после полной проверки предусилитель можно использовать с микрофоном.

Заключение

Правильно спроектированный и собранный микрофонный предусилитель позволяет раскрыть все возможности качественного электретного микрофона. При этом важно учитывать особенности схемотехники и конструкции таких устройств. Использование современной элементной базы дает возможность создать компактный предусилитель с отличными характеристиками.

УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

Идея сборки усилителя для микрофона давно витала в голове. Собравшись с силами, приступил к поиску схем усилителей. Большинство схем, просмотренных мною, были на ОУ, что не нравилось. Хотелось собрать проще, лучше и меньше (для ноутбука, ибо встроенный делали, видимо, только для галочки – качество плохое). И вот после недолгого поиска, была найдена и протестирована схема усилителя микрофонного сигнала с фантомным питанием. Фантомное питание (это когда питание и передача информации осуществляется по одному проводу) – огромный плюс этой схемы, ведь оно избавляет нас от сторонних источников питания и проблем связанных с ними. Например: если мы будем питать усилитель от простой батарейки, то она рано или поздно сядет, что приведет к неработоспобности схемы в данный момент; если будем питать от аккумулятора, то его придется рано или поздно заряжать, что тоже приведет к некоторым трудностям и ненужным движениям; если будем питать от БП, то здесь есть два минуса, которые, по моему мнению, отбрасывают вариант его использования – это провода (для питания нашего УМ) и помехи.

От помех можно избавится многими способами (поставить стабилизатор, всяческие фильтры и т.д.), то от проводов избавиться не так уж и просто (можно, правда, сделать передачу энергии на расстоянии, но зачем городить целый комплекс устройств, для питания какого-то микрофонного усилителя?) к тому же это снижает практичность устройства. Перейдем к схеме:

Схема усилителя для электретного микрофона

Вариант схемы усилителя для динамического микрофона

Схема отличается своей супер-простотой и мега-повторяемостью, в схеме два резистора (R1, 2), два конденсатора (C2, 3), штекер 3,5 (J1), один электретный микрофон и транзистор. Конденсатор С3 работает в качестве фильтра микрофона. Емкостью С2 на пренебрегать, то есть не надо ставить ни больше, ни меньше от номинала, указанного в схеме, иначе это повлечет за собой кучу помех. Транзистор Т1 ставим отечественный кт3102. Для уменьшения размеров устройства, использовал SMD транзистор с маркировкой «1Ks». Если ты вообще незнаешь как паять – вперед на форум.

При замене Т1 особых изменений в качестве не последовало. Все остальные детали тоже в SMD корпусах, в том числе и конденсатор С3. Вся плата получилась довольно-таки маленькая, правда можно сделать ее еще меньше, используя технологию изготовления печатных плат ЛУТ. Но обошелся и простым полумиллиметровым перманентным маркером. Вытравил плату в хлорном железе за 5 минут. Получилась вот такая плата усилителя микрофона, которая крепится к штекеру 3,5.

Все это неплохо помещается внутрь кожуха от штекера. Если тоже будете так делать, то советую делать плату как можно меньше, так как у меня она деформировала кожух и поменяла его форму. Плату желательно промыть растворителем или ацетоном. В итоге получилось такое полезное устройство, с хорошей чувствительностью:

Прежде чем подключать микрофон к компьютеру, проверь все контакты и есть ли на входе микрофона питание +5v (а оно должно быть), во избежание комментариев типа: «Я собрал точно как в схеме а оно не работает!». Это можно сделать так: подключаешь новый штекер к разъему микрофона и меряешь напряжение вольтметром между массой (большим отводом) и двумя короткими отводами для пайки. Постарайся на всякий случай не закоротить между собой выводы штекера, когда будешь измерять напряжение. Что тогда будет, не знаю и проверять не хочу. У меня микрофонный усилитель работает уже 3 месяца, качеством и чувствительностью полностью доволен. Собирайте и отписывайтесь на форуме о своих результатах, вопросах, и, может быть даже о доработках корпуса, схемы и методах их изготовления. С вами был BFG5000, удачи!

Форум по микрофонным предусилителям

Форум по обсуждению материала УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

Микрофонный усилитель на ОУ для компьютера

DIY микрофонный преамп на микросхеме NE5532

Микрофонный усилитель предназначен для усиления сигнала электретного микрофона до уровня, необходимого для подачи на линейный вход звукозаписывающего устройства. Разработан он был по просьбе моего друга, у которого в его компьютерном моноблоке нет микрофонного входа. На корпусе моноблока оказался только линейный аудиовход, а встроенный микрофон подключен к звуковой карте внутри корпуса моноблока. Испытывал усилитель я с «компьютерным» электретным конденсаторным микрофоном, который используется для записи закадрового голоса в моих видеороликах. Микрофон был изготовлен на базе капсюля Panasonic WM-61.

Заказать капсбли WM-61 на Али

Данный предусилитель, совместно с описываемым в статье микрофоном, можно использовать для снятия частотных характеристик с целью эквализации помещения («Reference Mic«).

Следует однако иметь в виду, что данный усилитель не рассчитан на усиление сигнала динамического микрофона. Кроме того, данный усилитель подает на подключенный к нему микрофон напряжение питания, что необходимо для работы электретного капсюля, но может быть неприемлемо для динамического микрофона. Напряжение питания, подаваемое на «компьютерный» электретный микрофон НЕ ЯВЛЯЕТСЯ «фантомным» питанием.

Также описываемый предварительный усилитель целесообразно использовать совместно со звуковыми картами, интегрированными в материнские платы. Микрофонные усилители таких звуковых карт обычно имеют невысокие характеристики и повышенный уровень шумов и помех. Кроме того этот усилитель можно использовать для подключения «компьютерного» электретного микрофона к линейному входу микшерного пульта.

Принципиальная схема микрофонного усилителя

Усилитель собран на базе сдвоенного малошумящего операционного усилителя NE5532. Входное и выходное гнезда рассчитаны на подключение стандартного кабеля со штекером диаметром 3.5 мм типа «миниджек». Элементы, обведенные на схеме пунктиром, устанавливаются на корпусе устройства. остальные компоненты размещены на небольшой односторонней печатной плате.

Переменный резистор Level установлен на выходе усилителя и при записи голоса фактически является регулятором уровня записи. При реальной работе использование такой «железной» ручки регулировки на порядок более удобно чем программная регулировка через средства настройки звуковых параметров в Windows.

Просторечный резистор «Gain» сопротивлением 500 ком служит для регулировки чувствительности. Чувствительность настраивается под конкретный экземпляр микрофона и ее регулировка используется не слишком часто, поэтому использован построечный резистор, который можно регулировать отверткой через отверстие в корпусе. Однако ничто не мешает вам при желании установить обычный потенциометр для регулировки ручкой.

Усилитель питается от одной батареи напряжением 9V (мы по привычке называем такие батарейки «кронами»). Отказ от внешнего источника питания и питание от батареи позволили минимизировать шумы и наводки. Устройство потребляет всего несколько миллиампер и способно довольно долго работать от батареи. Я бы посоветовал использовать аккумуляторные батарейки формата «кроны» (такие аккумуляторы часто используются в мультиметрах и продаются во всех магазинах электроники).

Корпус усилителя был напечатан на 3D принтере из ABS пластика. Можно использовать унифицированный пластиковый корпус подходящего размера. Если вы хотите напечатать корпус, то 3D модель можно скачать по ссылке в конце этой статьи.

Печатная плата усилителя была разработана в программе DipTrace. Изготовлена печатная плата была не небольшом китайском станке с ЧПУ методом фрезерования (гравировки). Посмотреть плату в 3D представлении вы можете в окне ниже:

Интерактивный 3D просмотр.
Кликните в центре изображения, дождитесь загрузки 3D модели. Крутить: левая кнопка мыши; Размер: колесо мыши

Скачать архив с 3D моделями для печати корпуса и проектом печатной платы для программы DipTrace

Микрофонный усилитель для электретного микрофона. Усилитель с фантомным питанием для электретного микрофона

Предлагаемая схема показала реально высокую чувствительность, мощный выходной сигнал, низкий уровень шума и приятную АЧХ.

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Основой схемы является операционный усилитель NE5532. Конечно вы можете поставить лучший, но этот отвечает данным требованиям на 100%. Эта схема использует обе половинки усилителя, расположенные в едином корпусе, так что выходной сигнал будет очень сильный (можно даже подавать на наушники). Устройство должно быть подключено к входу LINE-IN, потому что типичный вход микрофона слишком чувствителен и запись будет с перегрузкой.

На фото верхний слой — это печать с двухсторонней липкой лентой. Микрофон электретный, типовой. Если надо использовать динамический — . Микросхема была в закромах и единственное что пришлось купить — . Но даже если покупать абсолютно всё — общая стоимость будет близка с смешному 1 доллару.

Вся электроника была встроена в готовый пластиковый корпус (хотя металлический тоже приветствуется). Плата приклеивается к основанию термоклеем. Микрофон приклеен к корпусу таким же клеем, как и разъём аккумулятора 9 В (чтоб не болталась батарея).

Приклеивание микрофона к корпусу вообще-то не очень хорошая идея, лучше сделать что-то подобное через мягкую резинку — она будет фильтровать вибрации.

После сборки плата была покрыта прозрачным лаком для защиты меди от коррозии. Микрофон обычно работает в подвешенном положении на подставке. Кабель для микрофона 5 метров, естественно это экранированный кабель хорошего качества.

Испытания микрофона и выводы

Микрофон используется для записи аудиокниг и озвучки переведённых фильмов. При необходимости он может использоваться как караоке-микрофон или даже небольшой усилитель — выходной сигнал настолько силен, что может управлять 32 Ом наушниками.

Более низкое питание не пойдёт — это итак предел для данной микросхемы, которая работает от 9 до 30 В по даташиту.

Параметр шума может быть дополнительно улучшен с использованием специального малошумящего операционного усилителя (типа OPA).

Возможно для кого-то микрофон покажется не слишком легкий и удобный. Но вы можете сделать по-своему, уменьшив размер платы и корпуса. Аккумулятор работает очень долго, недавно была записана аудиокнига на 10 часов и никаких проблем.

ОБЗОР МИКРОФОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ТРАНЗИСТОРНЫЕ МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

В настоящее время микрофонные усилители выполняются на специализированных интегральных микросхемах, практически недоступных для радиолюбителей. Поэтому предлагается собирать микрофонные усилители караоке из более распространенных деталей, в том числе недорогих кремниевых транзисторов высокой частоты и несложных интегральных микросхем. Описываемые ниже микрофонные усилители отличаются друг от друга как используемыми деталями, так и своими характеристиками.

На рис. 1 представлен микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости, включенных по схеме общий эмиттер — общий эмиттер. За счет сочетания транзисторов различного типа проводимости удалось обойтись без переходного конденсатора между каскадами, а также обеспечить стабильность работы усилителя по постоянному току как при снижении напряжения питания, так и при смене транзисторов. Усилитель не требует подбора элементов схемы при использовании транзисторов с коэффициентом передачи тока базы более 50. То есть в данной конструкции могут быть применены практически без подбора транзисторы типов КТ3102 и КТ3107 с любыми буквенными индексами. Допустима также замена КТ3102 на КТ315 и КТ3107 на КТ361, хотя качество работы усилителя в ряде случаев может ухудшиться. Неплохие результаты можно получить, если в качестве первого транзистора использовать ВС307А, ВС307Б, ВС308А, ВС308В зарубежного производства. При всех перечисленных выше вариантах коэффициент усиления был не менее 150-200 в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц.

Принципиальная схема транзистороного микрофонного усилителя

При изготовлении усилителя используются постоянные резисторы МЛТ или С1-4 на 0,25 Вт, оксидные конденсаторы типа К50-6, К50-4, К50-35 либо аналогичные зарубежного производства. В качестве источника питания применяются три элемента 316, энергии которых хватает на 300-400 часов работы усилителя. Монтаж деталей производится на печатной монтажной плате размерами 50×30 мм, выпиленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,7-1,0 мм. Расположение деталей показано на рис. 2, а плата со стороны фольги — на рис. 3.

Рис. 2 Монтажная схема микрофонного усилителя на двух транзисторах

Рис. 3 Печатная плата микрофонного усилителя на двух транзисторах

Получить коэффициент усиления не менее 300-400 можно с помощью микрофонного усилителя, который выполнен по принципиальной схеме, приведенной на рис. 4. Здесь используются уже три транзистора, включенные по схеме общий эмиттер — общий эмиттер — общий коллектор. За счет применения транзисторов одного типа проводимости удалось упростить их подбор, а непосредственная связь между каскадами дала возможность стабилизировать режим работы всех транзисторов по постоянному току.
Особенностью этого усилителя является коррекция частотной характеристики во втором каскаде за счет введения частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Это достигается включением параллельно резистору R7 цепочки, состоящей из конденсатора С4 и резистора R5. На низких частотах сопротивление конденсатора C4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Другая особенность усилителя состоит в том, что сигнал на его выход передается через эмиттерный повторитель на третьем транзисторе. Это позволяет существенно снизить выходное сопротивление и влияние длины соединительного кабеля на работу усилителя. Например, если к выходу предыдущего усилителя может подключаться кабель длиной до 3 м, то к данному усилителю — до 10 м. Выбор деталей данного усилителя аналогичен предыдущему. Расположение деталей на печатной плате приведено на рис. 5, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 6.

Рис. 4 Принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 5 Монтажная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 6 Печатная плата усилителя на трех транзисторах

На рис. 7 приведена принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах разного типа проводимости. Такая конструкция дает возможность уменьшить число используемых деталей, а также повысить усиление до 1000. Здесь, как и в предыдущей схеме, применена глубокая отрицательная обратная связь по напряжению сигнала во втором каскаде, что позволяет не только стабилизировать усиление, но также повысить входное сопротивление усилителя. В случае необходимости усиление можно снизить, увеличив сопротивление резистора R3. Например, при использовании сопротивления в 1 кОм удавалось снизить усиление до 100.

Рис. 7 Микрофонный усилитель на транзисторах разной проводимости

Рис. 8 Монтажная схема усилителя на транзисторах разной проводимости

Рис. 9 Печатная плата усилителя на транзисторах разной проводимости

Особенностью данной схемы является заметная зависимость режимов работы транзисторов по постоянному току от параметров первого и частично второго транзистора. Для нормального функционирования усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора составляло примерно 1,4 В. Если это не так, то режим корректируется подбором номинала резистора R1.
При повторении конструкции данного усилителя можно пользоваться рекомендациями, приведенными выше. Расположение деталей на печатной плате представлено на рис. 8, а чертеж платы со стороны фольги дан на рис. 9.
Конструктивно описанные выше микрофонные усилители на двух и трех транзисторах можно оформить в виде малогабаритного блока, в котором установлены плата усилителя, батарея питания, оба гнезда — входного и выходного сигнала — СГ-3 или СГ-5, а также выключатель питания. На рис. 10 показана примерная компоновка деталей и узлов усилителя на дополнительной плате из текстолита размером 30×110 мм и толщиной 1,0-1,5 мм. Гнезда устанавливаются с торцов. Для обеспечения хорошего контакта элементов питания последние поджимаются к проводникам с помощью прокладки из поролона. Соединение элементов между собой производится посредством латунной или жестяной пластины, вставленной между элементами и поролоновой прокладкой.

Корпус микрофонного усилителя можно выполнить из органического стекла толщиной 3-4 мм или иной пластмассы, желательно непрозрачной, яркой расцветки, чтобы усилитель легче было найти в случае его потери.

МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ

Усиление до 2000-3000 можно получить с помощью усилителя на одной микросхеме типа К538УН3Б, собрав его по принципиальной схеме, приведенной на рис. 11. Она настолько проста, что здесь кроме микросхемы имеются только четыре оксидных конденсатора (и ни одного резистора). Для нормальной работы этого усилителя требуется напряжение питания 6 В. Правда, его можно питать от источника напряжением 3 В, но тогда коэффициент усиления снизится до 500-1000, что вполне приемлемо для большинства случаев любительской практики. Расположение деталей показано на рис. 12, а чертеж печатной платы — на рис. 13.

Рис. 11 Микрофонный усилитель на ИМС К538УН3Б

Рис. 12 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС К538УН3Б

Рис. 13 Печатная плата усилителя на ИМС К538УН3Б

Все описанные микрофонные усилители являются одноканальными, то есть рассчитанными на работу только с одним исполнителем — солистом. Для дуэта можно использовать два одинаковых или различных микрофонных усилителя либо собрать отдельный двухканальный, например по принципиальной схеме, приведенной на рис. 14. В данном случае используется одна интегральная микросхема типа TDA 7050 производства Голландии. Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот 20 Гц -20 кГц. При этом напряжение питания может находиться в пределах 1,6-6 В.

Рис. 14 Схема микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 15 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 16 Печатная плата микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Особенностью конструкции усилителя является использование на выходах двух неполярных конденсаторов КМ-6Б или аналогичных им. Расположение деталей усилителя показано на рис. 15, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 16. Размеры монтажной платы обоих микрофонных усилителей на интегральных микросхемах позволяют разместить их в корпусе конструкции, приведенной на рис. 1.21. (Можно, конечно, найти другой, более приемлемый вариант.)
Можно провести интересный эксперимент — использовать стереофонический усилитель карманного аудиоплейера в качестве двухканального микрофонного усилителя. Это легче всего сделать с простейшим и самым недорогим плейером, который уже вышел из употребления.
Для этого необходимо отключить двигатель лентопротяжного механизма, а входы каналов усилителей отсоединить от магнитной головки, подключив их к гнездам для микрофонов. Плавные регуляторы громкости, тембра, подъема басов очень удобны для применения в караоке.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МИКРОФОНА С ОДНОПРОВОДНЫМ ПИТАНИЕМ

Микрофоны, с размещенными в их корпусе предусилителями, требуют для подключения к трансиверу проводов питания (помимо экранированного сигнального провода). С конструктивной точки зрения это не очень удобно. Число соединительных проводов можно уменьшить, подавая напряжение питания через тот же провод, по которому передается сигнал, т. е. центральный проводник кабеля. Именно такой способ подачи питания применен в предлагаемом вниманию читателей усилителе.
Его принципиальная схема приведена на рисунке. Усилитель рассчитан на работу от электретного микрофона любого типа (например, МКЭ-3). Питание на микрофон подается через резистор R1. Звуковой сигнал с микрофона подводится к базе транзистора VТ1 через разделительный конденсатор С1. Необходимое смещение на базе этого транзистора (около 0,5 В) задается делителем напряжения R2R3. Усиленное напряжение звуковой частоты выделяется на нагрузочном резистор R5 и поступает далее на базу транзистора VТ2, входящего в составной эмиттерный повторитель, собранный на транзисторах VТ2 и VТ3. Эмиттер последнего соединен с верхним контактом разъема ХР1 (выходом усилителя), к которому подключен центральный проводник соединительного экранированного кабеля, оплетка которого соединена с общим проводом. Заметим, что наличие на выходе предусилителя эмиттерного повторителя заметно снижает уровень наводок на микрофонный вход трансивера.

Рис. 17 Схема микрофонного усилителя с питанием по одному проводу

Около входного разъема устройства, к которому подключается микрофон, смонтированы еще две детали: нагрузочный резистор R6, через который подается питание, и разделительный конденсатор С3, служащий для отделения звукового сигнала от постоянной составляющей напряжения питания.
Примененное в данном усилителе схемотехническое решение обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию режима его работы. Рассмотрим, как это происходит. После включения питания напряжение на верхнем выводе разъема ХР1 возрастает примерно до 6 В. При этом напряжение на базе транзистора VT1 достигает порога его открывания 0,5 В и через транзистор начинает протекать ток. Падение напряжения, возникающее в этом случае на резисторе R5, заставляет открыться транзисторfv составного эмиттерного повторителя. В результате общий ток усилителя возрастает, а вместе с ним увеличивается и падение напряжения на резисторе R6, после чего режим стабилизируется.
Поскольку коэффициент усиления составного эмиттерного повторителя по току (он равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов VТ2 и VТ3) может достигать нескольких тысяч, стабилизация режима получается очень жесткой. Усилитель в целом работает подобно стабилитрону, фиксирующему выходное напряжение на уровне 6 В независимо от напряжения питания. Тем не менее при использовании источника питания с другим напряжением надо подобрать резисторы делителя R2R3 так, чтобы напряжение на верхнем контакте разъема ХР1 было равно половине напряжения питания. Любопытно, что режим практически нельзя изменить, регулируя сопротивление нагрузочного резистора R5. Падение напряжения на нем всегда равно суммарному напряжению открывания транзисторов составного эмиттерного повторителя (около 1 В), а изменения его сопротивления приводят только к изменению тока через транзистор VT1. То же относится и к резистору R6.
Еще интереснее работа усилителя в режиме усиления переменного тока. Напряжение звуковой частоты с нижнего вывода резистора R5 передается эмиттерным повторителем с очень небольшим ослаблением на верхний вывод — выход усилителя. При этом ток через резистор постоянен и почти не подвержен колебаниям со звуковой частотой. Иными словами, единственный усилительный каскад оказывается нагруженным на генератор тока, т.е. на очень большое сопротивление. Входное сопротивление повторителя тоже очень велико, и в результате коэффициент усиления оказывается очень большим. При негромком разговоре перед микрофоном амплитуда выходного напряжения может достигать нескольких вольт. Цепочка R4С2 не пропускает переменную составляющую сигнала звуковой частоты к цепи питания микрофона и делителя напряжения.
Однокаскадный усилитель совершенно не склонен к самовозбуждению, поэтому и расположение деталей на плате особого значения не имеет, желательно только вход и выход разместить с разных концов платы.
Налаживание сводится к подбору резисторов делителя R2R3 до получения на выходе половины напряжения питания. Полезно еще подобрать и резистор R1, ориентируясь по наилучшему звучанию сигнала, снимаемого с микрофона. Если входное сопротивление радиоаппарата, с которым используется данный усилитель, менее 100 кОм, емкость конденсатора С3 следует соответственно увеличить.

МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ УРОВНЯ (АРУ)

Схема микрофонного усилителя отличается от аналогичных, опубликованных в литературе, малыми габаритами и глубокой автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это позволяет использовать ее в составе радиостанции или кассетного магнитофона. Все устройство выполнено на одной микросхеме, имеющей в своем корпусе четыре универсальных операционных усилителя.
На элементе микросхемы DA1.1 собран неинвертирующий предварительный усилитель сигнала с микрофона. Это необходимо для эффективной работы автоматической регулировки усиления и снижения уровня шумов. Регулировка коэффициента передачи сигнала между каскадами осуществляется за счет изменения внутреннего сопротивления открытого транзистора VT1, включенного в делитель напряжения, образованный совместно с резистором R5. В исходном состоянии (при низком уровне входного сигнала) VT1 заперт и на прохождение сигнала влияния не оказывает.

Второй каскад усилителя собран на элементе DA1.2. Полоса усиливаемых частот от 50 Гц до 50 кГц. Номинальное выходное напряжение 200 мВ. Элемент DA1.3 является повторителем сигнала, что улучшает согласование схемы с нагрузкой.
Для работы системы АРУ используется усилитель на DA1.3 и детектор уровня сигнала на транзисторах VT2, VT3. Время восстановления схемы (инерционность) задается конденсатором С12. При изменении входного напряжения на 50 дБ — выходное меняется не более чем в 2 раза. В схеме применены полярные конденсаторы типа К50-16, остальные К10-17; резисторы МЛТ.
При правильной сборке схема будет работать сразу, но элементы, отмеченные звездочкой «*», могут потребовать подбора. Так, изменением величины резистора R10 необходимо добиться в точке делителя, указанной на схеме, напряжения 1,15 В. Это напряжение подается на входы усилителей и обеспечивает начальное смещение для работы микросхем на линейном участке характеристики. В этом случае, при перегрузке, ограничение сигнала будет симметричным. От номиналов резисторов R3 и R7 зависит коэффициент усиления каскадов.

Все сказанное в этой статье отражает только точку зрения автора на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Принципиальная схема двухканального микрофонного усилителя на К548УН1

Примечания:
Два сопротивления по 47 КОм служат для установки напряжения питания для электретного (конденсаторного) микрофона и подбираются в соответствии с маркой подключаемого микрофона. Сопротивление резисторов может составлять не меньше 5 КОм. Рекомендую обязательно поставить в схему данные сопротивления т.к. отсутствие их, нарушит балансировку схемы и может вызвать искажение звука.
Конденсаторы по 10 nF служат для подавления помех улавливаемых от внешних источников, и возможно могут не устанавливаться при отсутствии данных помех.
Сопротивления по 270 Ом служат для установки коэффициента усиления, который составляет 25. Для повышения коэффициента усиления до 75 необходимо установить сопротивления по 68 Ом. Не рекомендую устанавливать высокий коэффициента усиления т.к. это может ухудшить качество звука, хотя это зависит и от микрофона и входа звуковой карты.
Конденсатор 4700 mF служит для подавления низкочастотных помех по питанию, а конденсатор 0,1 mF для подавления высокочастотных.
Неправильное подключение источника питания может привести к выходу из строя микросхемы.
Желательно использовать элементы импортного производства.
Рекомендации по сборке и установки схемы в системный блок компьютера.
Схема была собрана на плате взятой от сломанного радио, куда я припаял микросхему на место где стояла микросхема с большим количеством ножек чем К548УН1. Для монтажа элементов частично были использованы имеющиеся дорожки на плате, но сначала я отпилил часть платы для уменьшения габаритов рассчитав, примерно, необходимое место под элементы.
Схема помещена в металлический корпус, взятый из испорченного отечественного магнитофона в блоке радио, который идеально подошел под мою плату. Купленный ранее кабель для соединения звуковой платы с сидиромом одним концом я припаял к выходу усилителя, другой подсоединил к зв. плате на аудио вход под CD ROM. От испорченного вентилятора охлаждения процессора был отрезан провод со штекером для подключения питания к плате. На вход платы экранированным проводом я припаял гнездо с гайкой который закрепил на передней панели системного блока. Гнездо было выбрано стерео т.к. при таком варианте можно использовать одновременно 2 микрофона. При использовании одного микрофона используется провод микрофона со стерео штекером, у которого оба канала соединены перемычкой. Устройство закрепил в пустом отсеке, под сидиромом. Желательно использовать минимальную длину экранированного провода, особенно на входе устройства, чтоб уменьшить влияние помех.
Рекомендую подключить выходы схемы на линейный или CD вход звуковой платы т.к. например на плате CREATIVE SB AUDIGY существующий дополнительный вход TAD не защищен от помех.
Микрофон желательно подключать (включать) при выключенном входе зв. платы, для избежания больших всплесков.
При максимальной установке громкости входа зв. платы, куда подключен микрофонный усилитель (на вход СD), в микшере компьютера, возможно появление помехи, по этому рекомендую установить необходимый коэффициент усиления достаточный для того, чтоб громкость в микшере не повышать до максимального уровня. Хотя это возможно связанно с особенностью моей звуковой платы или микрофона.
Заключение:
Изготовленное устройство двухканального микрофонного предварительного усилителя успешно использовалось на протяжении длительного времени, и отличается низким уровнем шумов, надежностью, компактностью, не требует дополнительного источника питания при использовании совместно с компьютером, низкой стоимостью.
Все сказанное в этой статье отражает только мою точку зрения на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Здравствуйте! В этой статье я хочу вам рассказать от микрофонном предусилителе.

Из самого названия статьи понятно, что мы будем что-то усиливать. Для начала рассмотрим один пример. Вы подключили к компьютеру динамический микрофон и решили записать свой голос. Но кроме очень тихой речи, переполненной множеством шумов и помех вы ничего не услышали. А все потому, что на входе аудио-карты компьютера появляются 1,5 В. Это самые полтора вольта прижимают катушку внутри микрофона, а когда вы говорите, они мешают ей двигаться. Значит это напряжение нужно как-то убрать и усилить сигнал. Для этого мы и сделаем предварительный усилитель. То есть, звук с микрофона попадет в компьютер уже усиленный и без шумов.

И так, приступим.

Для этого нужны следующие компоненты:

Резисторы – 4,7 кОм – 2шт., 470 кОм, 100кОм.
Конденсаторы – 4,7 мкФ, 10 мкФ, 100 мкФ.
Транзистор – КТ315.
Светодиод – не обязательно.

Инструменты:
Паяльник, кусачки, пинцет, ножницы, клеевой пистолет и т.д .

Приступаем к изготовлению.

1. Для начала разберемся со схемой и деталями.
Резистор R5 ставится для электретного микрофона и выполняет роль смещения напряжения. Его мы не используем. Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102, BC847. У КТ3102 коэффициент усиления больше, поэтому его предпочтительнее ставить. Светодиод не обязателен. Если он не нужен, замените его диодом. У себя я нашел кусочек самодельной макетной платы. На ней и буду делать схему.

2. Теперь согласно схеме, припаиваем все компоненты.

3. Далее припаиваем разъемы питания, вход и выход для микрофона, выключатель питания. Разъем для джека на 6,3 мм. я взял от старого DVD проигрывателя, джек на 3,5 мм. – от магнитофона. Разъем для батареи от нерабочей кроны, выключатель от игрушечной машинки. Припаиваем все к плате.

На фото нет светодиода, он появился позже.

4. Теперь займемся корпусом. У меня нашлась какая-то пластмассовая коробочка без дна. Она как раз подошла под все детали. В ней сверлим отверстия под разъемы, светодиод, вырезаем прямоугольное отверстие под выключатель.

5. Теперь собираем все в корпус. Крону и плату приклеиваем на двухсторонний скотч, разъемы на термоклей.

Дно сделал из прочного черного картона.

6. Проверяем. У меня имелся самый дешёвый караоке-микрофон BBK. Его я и подключил. Далее проводом джек-джек, подключаем выход усилителя к компьютеру, колонкам, или к чему вам нужно. Включаем питание. Светодиод загорелся. Предусилитель работает.

Подробности Создано 21.10.2014 07:27

Основополагающий компонент, без которого не было ни одного современного электронного устройства — транзистор. Чтобы понять как работает этот полупроводниковый прибор, соберем простейший усилитель на одном транзисторе.

Так как целью было ознакомление с работой транзистора, а не сборка конечного устройства для использования в быту, я не стал выбирать и специально покупать какой-то определенный транзистор, а взял тот, который оказался под рукой — П307В. Скачал из интернета так называемый даташит(datasheet) для П307 из которого узнал что данный тип транзистора имеет n-p-n структуру, низкочастотный, маломощный и подходит для применения в усилителях.

Как известно из школьной программы физики, транзистор — это, образно выражаясь, слоеный пирог, состоящий из трех слоев полупроводникового материала. Полупроводник — это такой материал, который отличается сильной зависимостью своей проводимости от концентрации примесей и других факторов. Самый распространенный полупроводник — это кремний.

В зависимости от вводимой в полупроводник примеси, он становится p-типа или n-типа. Транзисторы могут иметь n-p-n или p-n-p структуру. Центральный слой полупроводника называется базой, а два крайних — эмиттер и коллектор. На схемах они обозначаются следующим образом:

Принцип работы транзистора сводится к тому что малыми токами, подаваемыми на базу, можно управлять большими токами, протекающими между эмиттером и коллектором.

Транзисторы n-p-n типа управляются (активируются) положительным напряжением, которое прикладывается к базе транзистора относительно эмиттера.

Транзисторы p-n-p типа управляются отрицательным напряжением, которое создается на базе относительно эмиттера.

У электронщиков есть одна крылатая фраза: «Никто не умирает так тихо и незаметно как транзистор». Если на выводы транзистора подать слишком большой ток, то он сразу же выйдет из строя. Допустимые токи для разных транзисторов можно узнать в даташите, для маломощных обычно не более 20мА.

Проверить транзистор можно при помощи обычного мультиметра. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления в диапозоне тысяч Ом, подсоединяем красный щуп к базе, а общий — черный щуп, попеременно, к эмиттеру, потом к коллектору, прибор должен показывать сопротивление, в моем случае порядка 300 Ом. Далее подсоединяем общий щуп к базе, а красный щуп попеременно к эмиттеру, потом к коллектору, прибор не должен показывать сопротивление, как будто это диэлектрик. Если все-же показывает сопротивление в обоих направлениях, то p-n переход пробит. То есть от базы к эмиттеру и от базы к коллектору ток должен проходить только в одном направлении. Переходы база — эмиттер и база — коллектор при проверке транзистора можно сравнить с двумя диодами, соединенными между собой. Транзисторы p-n-p структуры проверяются аналогично, но направления проводимости будут противоположными.

Кроме транзистора понадобились микрофон, динамик, переменный резистор и источник питания.

динамик у меня оказался под рукой этот, но можно взять любой, даже обычные наушники-капельки

переменный резистор на 20кОм, постоянные резисторы на 10кОм и 300Ом

источник питания — два аккумулятора по 3.7v, соединенные последовательно, что дает в сумме 7.4v

Все манипуляции с электронными компонентами очень удобно делать на макетной плате, не требующей пайки. Для включения детали в схему нужно просто воткнуть ее в отверстия платы. Макетную плату дешевле всего заказать на Алиэкспрессе, я покупал вот эту макетную плату в комплекте с usb адаптором питания и набором перемычек

Для начала я решил проверить работу транзистора в режиме ключа. Резистор для предохранения от превышения тока на светодиоде — 200 Ом, хотя источник питания не достаточно мощный чтобы вывести светодиод из строя. Таким образом эмиттерно-коллекторная цепь собрана, но светодиод не светится. для того чтобы ток потек, нужно приложить небольшое положительное сопротивление к базе. Для этого я взял два проводника, один подсоединил к плюсу, а второй — к базе, и замкнул их пальцем, так чтобы они не касались друг-друга. То есть использовал сопротивление небольшого участка кожи пальца. Сопротивление пальца довольно большое и ток сильно уменьшился, но даже этого небольшого тока на базе транзистора хватило чтобы приоткрыть переход эмиттер-коллектор и светодиод начал светиться.

Чтобы из простого электронного ключа на одном транзисторе сделать усилитель микрофона, необходимо вместо светодиода подключить динамик, а к базе — резистор и микрофон.

Тут я столкнулся с двумя трудностями, во-первых я не знал с каким сопротивлением на базе будет нужный ток. Именно от этого так называемого «тока смещения на базе транзистора» будет зависеть усиление, то есть громкость в динамике. Поэтому я решил взять переменное сопротивление. Путем подбора оказалось что усилитель работал с сопротивлением в диапазоне от 11кОм до 33кОм, за этими пределами в динамике не было слышно ничего. Наибольшая громкость достигалась примерно при 14кОм. Это значение зависит от входного сигнала, в данном случае от применяемого микрофона.

Данный усилитель будет работать, если динамик подключать в разрыв между эмиттером и минусом так и между плюсом и коллектором.

Хотя этот усилитель делался только в целях ознакомления с работой транзистора, он вполне работоспособен и ему можно найти применение. Звуки перед микрофоном отчетливо слышны в динамике.

Для студийного или обычного динамического микрофона нужен специальный предусилитель, так как большинство современной аудиотехники предназначены для работы совместно с электретными микрофонами. Предусилитель по этой схеме собирается на базе популярной микросхемы ne5532 — двойной операционный усилитель с низким уровнем шума. В общем этот предварительный усилитель сконструирован специально для усиления сигнала с профессиональных 600 Омных микрофонов.

Схема принципиальная УНЧ

Схема УНЧ на ne5532

Усилитель состоит из двух каскадов усиления: 36 дБ и 16 дБ. Регулятор уровня усиления предусилителя установлен между этими двумя каскадами и такое разделение позволяет уменьшить шумы в выходном сигнале.

Регулятор усиления УНЧ микрофона

После сборки проводилось тестирование предусилителя с несколькими 600 Ом микрофонами совместно с фирменным УМЗЧ Marantz. По результатам, УНЧ отлично звучит со всеми микрофонами. Чтобы получить ещё более качественные результаты по шумам и искажениям, используйте этот предварительный усилитель с 12 В аккумулятором (потребление тока всего пару миллиампер) и хорошими экранированными проводами для входа и выхода.

УНЧ динамического микрофона самодельный

Схема и рисунок печатной платы преампа для микрофона доступны для скачивания всем пользователям сайта «

Предусилитель для электретного микрофона — Морской флот

Среди задач, решаемых с помощью электретных микрофонов, можно выделить озвучивание больших помещений (например, конференцзалов? храмов и т.п.), с относительно большим расстоянием от источника звука, что требует повышенной чувствительности и помехозащищенности. Промышленно выпускаемые микрофоны для подобных целей достаточно дорогостоящи и, кроме того, требуют автономного источника питания для предусилителя.

Целью данной разработки явилось удешевление изготовления высокочувствительного и помехозащищенного микрофона, без существенной потери качества воспроизведения.

За основу взята схема [1] балансного предусилителя, питающегося непосредственно от фантомного питания (+48 В) микшерного пульта:

Её основным недостатком является избыточное усиление, приводящее к клиппированию вывокочувствительных микрофонных входов пульта. Кроме того, недостаточно рационально выполнено питание электретного микрофона [2], а также зависимое от температуры смещение баз транзисторов на шести диодах, включенных как стабисторы. Наличие этих диодов, а также электролических конденсаторов, увеличивает размеры платы и не способствует миниатюризации.

Попытка замены стабилизации диодами на обратносмещенный базо-эмиттерный переход планарного транзистора (КТ315) оказалась неудачной из-за повышенной шумности (шипения) в полезном сигнале.

Поэтому в последующем применялась стабилизация на шунтовом регуляторе TL431, продемонстрировавшая практическое отсутствие посторонних шумов и высокую термостабильность напряжения смещения.

Окончательная схема предусилителя электретного микрофона показана ниже.

Её особенностями явились дополнительные коллекторные резисторы R7 и R9, примерно в 4,5 раза снижающие амплитуду сигнала на контактах разъема по сравнению с имеющейся на коллекторах транзисторов VT1 и VT2, а также задание смещения базы VT2 непосредственно от делителя, подключенного к управляющему электроду шунтового регулятора DA1 (+2,5 В). Электретный микрофон запитывается от катода DA1 через делитель R3R6, таким образом, чтобы постоянное напряжение на нем составило половину от питающего (т.е., +2,5 В от +5 В) и стало равным напряжению на управляющем электроде DA1. Такое подключение микрофона обеспечивает максимальную чувствительность. Оно было апробировано в проекте [3] и продемонстрировало свою практическую применимость.

Схема выполнена на компонентах поверхностного монтажа (SMD) на печатной плате размерами 37 х 15 мм (чертеж в формате *.lay7 приведен в аттаче):

Настройка сводится к уравниванию потенциалов между контактными точками (показаны стрелкой), выведенными на лицевую сторону платы путем вращения движка подстроечного резистора.

Апробация данного предусилителя продемонстрировала его полную работоспособность (файл с записью голоса приаттачен).

И так, приступим.

Для этого нужны следующие компоненты:

Инструменты:
Паяльник, кусачки, пинцет, ножницы, клеевой пистолет и т.д.

Приступаем к изготовлению.

2. Теперь согласно схеме, припаиваем все компоненты.

На фото нет светодиода, он появился позже.

5. Теперь собираем все в корпус. Крону и плату приклеиваем на двухсторонний скотч, разъемы на термоклей.

Дно сделал из прочного черного картона.

7. Подключив этот усилитель к компьютеру, я сам удивился качеству записи. Звук без шумов, усиление микрофона убавлено на 0. Даже громкость микрофона пришлось немного убавить.

В общем, такую простую в повторении схему я могу вам порекомендовать к сборке. Она не требует каких-то труднодоступных деталей, их можно найти в любой строй технике. А так же качество записи очень хорошее, даже с таким микрофоном. Спасибо, всем удачи!

Схема усилителя для электретного микрофона

Вариант схемы усилителя для динамического микрофона

Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

Микрофонный предусилитель для электретных микрофонов на ОУ TL072, LM358 или аналогичных

Запилил микрофонный предусилитель с регулируемым коэффициентом усиления, на батарейках, чтобы была возможность записывать стерео, а также записывать на имеющиеся электретные микрофоны на звуковую карту Audiophile 192, которая не имеет входа для микрофонов. Комментарии к схеме на картинке. В интернетах море статей и схем для подобных предусилителей, но самая толковая, что нашёл, вот эта:

John Caldwell
TI Designs – Precision: Verified Design
Single-Supply, Electret Microphone Pre-Amplifier
Reference Design
http://www.ti.com/lit/ug/tidu765/tidu765.pdf

Если её прочитать, вы познаете кунфу все формулы и принципы расчёта инвертирующего предусилителя на ОУ для микрофона.
Схема того, что у меня получилось:

·· [Continuing] ··

Часть номиналов оказалась под влиянием деталей, находившихся в тумбочке.
Элементов немного, поэтому легко собрать навесом на макетке. Нужно уделить внимание экранированию всей разводки и звездообразной разводке земли, полезно также использовать металлический корпус.
Питание может составлять примерно от 3,7 до 30 В, при этом, единственная деталь, которую надо пересчитать под другое напряжение — Rph, который задаёт напряжение питания для микрофона (а также убедиться, что не превышено максимальное напряжение для всех конденсаторов). Я выбрал держатель на 4 элемента АА, поскольку этот формат дешёвый и распространённый, а также можно использовать low self-discharge (LSD) Ni-Mh элементы, что даст 4,8 В.
Cin и Cout выбраны таким образом, чтобы практически не влиять на АЧХ на низких частотах вплоть до 20 Гц. Если микрофон будет использоваться только для записи голоса и «басы» не нужны, то их номиналы можно значительно занизить, например, Cin до 1 мкФ и Cout до 2,2 мкФ.
Схема дана для моно, для стерео батарейка и Roff1/Roff2/Coff/Coff2 и Cpwr/Cpwr2 общие для обоих каналов, Rg можно поставить двухканальный. Я также сделал спереди 3 гнезда, для левого и правого моно микрофонов и одно для стерео.
При использовании с определённым микрофоном Rg+Rfb можно заменить на один постоянный резистор, номинал которого лучше уточнить экспериментально (но на многих схемах в интернетах это 100 КОм, что можно считать удачным стартовым значением).
На профессиональном балансном входе на самых чувствительных имеющихся у меня микрофонах усилок даёт максимум до -6 дБ (что нормально при подключении небалансного выхода к балансному входу) при максимальном положении ручки усиления, т.е. 105,6 КОм в ООС, для более «глухих» микрофонов стоит увеличить Rg до 200-470 КОм. Если вы собираетесь использовать предусилитель с бытовой звуковой картой, то увеличивать Rg, скорее всего, не стоит, т.к. до бытового стандарта напряжения в линии должно хватить итак.
Предусилитель также можно использовать с динамическими микрофонами, но при этом желательно разомкнуть цепь Rph, чтобы убрать постоянное смещение с головки микрофона, а заодно уменьшить энергопотребление (для этого можно добавить выключатель).
Ещё один интересный нюанс, если вы решите делать так же гнёзда под 6,3 мм, то для перехода с хромированных 6,3 мм разъёмов на 3,5 мм джеки надо использовать позолоченные переходники (а не хромированные, как на фото), иначе при малейшем шевелении провода на выходе раздаётся ужаснейший треск.

Дополнение от 2020.03: эксперименты показали, что повышать коэффициент усиления на данной схеме не следует без пропроционального повышения напряжения питания (не забывая про предельное напряжение питания ОУ и конденсаторов), иначе усилитель начинает выдавать сильную дисторсию. При этом также следует повысить номинал резистора питания микрофона, остальные детали можно оставить без изменений.

Микрофонный усилитель MAX9812 + доделай сам.

Недавно здесь был обзор на микрофонный усилитель на MAX9814.
Обзор вызвал немало комментариев, значит, интерес к теме есть.
С год назад мне тоже пришлось усиленно «курить» данную тему, ибо мой хороший знакомый, сразу же после того как надумал вести свой канал на Ютубе столкнулся с проблемой записи звука.
Дело в том, что обычные компьютерные микрофоны на электретных капсюлях, что в изобилии представлены в компьютерных магазинах, более-менее сносно работают лишь в Скайпе, но совершенно непригодны для озвучки в программах захвата видео с экрана, которыми обычно пользуются блогеры создающие ролики для Ютуба.
Программы типа Bandicam, FastStone Capture работают с этими микрофонами плохо. Звук пишется очень и очень тихо. Уровня звука в записях не хватает просто катастрофически и никакие программные уловки положения не спасают.
Бился мой товарищ с этой бедой сначала самостоятельно, перепробовал несколько электретных микрофонов из компьютерных магазинов — результат ноль и обратился ко мне — что делать?
Стали вместе изучать эту тему. Порыли интернет — цены на более-менее пригодные для блогеров микрофоны начинаются на Али от 3 тысяч. Есть конечно и подешевле, но микрофоны с рекомендациями стОят около 3 тыс и более. Такие деньги мой знакомый выложить был не готов, ведь на данном этапе задача была просто попробовать записать первый ролик.
Стали искать более демократичные варианты и на Али наткнулись на платку микрофонного усилителя MAX9812.
Платку заказали, но когда она еще подойдет, а результат нужен был здесь и сейчас.
Таким образом дальнейший поиск вывел на статью Николая Сухова на IXBT — Комплементарный Si/Ge SRPP в предусилителе для электретника или мастер-класс по Микрокапу-11 в практике аудиофила.
Ниже схемка и картинка оттуда. В качестве активного элемента Q2 во всех случаях использовался транзистор КТ3102, а в качестве транзистора Q1, вместо ГТ310Б, пробовались и показали хорошие результаты транзисторы КТ3107, ГТ322, МП39Б без каких либо других изменений в схеме.

Спаял я ему, на скорую руку, навесным монтажем, усилок по этой схеме на КТ3102 и КТ3107, который сразу же и заработал от фантомного питания имеющегося на микрофонном входе звуковой карты. Всё это удалось впихнуть в головку уже имевшегося у него дешевого магазинного электретного микрофона. Типа такого

Он был доволен до безумия! ))) Еще бы! Столько денег сэкономили! )))

Ну а я, раз мне стало известно о такой проблеме, задумал и себе сделать такой вариант микрофона. Вдруг пригодится? )
Купил обычный электретный капсюль,

также, навесом,

спаял ту же схему от Сухова и засунул всё это дело в кусок латунной трубки.

В качестве стойки использовал подсвечник, валявшийся без дела в кладовке. В итоге получился такой вот гламурненький микрофон. Набалдашник (ветрозащиту) одел для придания законченного образа.

Потом, где то через месяц, приехала с Али платка микрофонного усилителя MAX9812. Ей фантомного питания от компа оказалось уже маловастенько, нужно внешнее. Долго думал над оформлением. Решение пришло при посещении магазина Fix Price. Там продаются замечательные светодиодные светильнички на батарейках, которые имеют батарейный отсек на 3 элемента АА с кнопкой ВКЛ-ВЫКЛ и гибкую стоечку на которую можно закрепить головку с микрофоном.

Монтажная схема соединения платки MAX9812 с внешним питанием напряжением от 3 до 5 Вольт и штекером Джек 3,5

Так как выходной сигнал микрофона с усилителем значительно выше, то есть смысл втыкать его не в микрофонный, а в линейный вход звуковой карты, который имеет лучшие параметры, чем вход микрофонный. У меня линейного входа нет, поэтому я использую микрофонный вход.
Сама платка замечательно вошла в кусочек трубки от медицинского шприца на 5 мл. В резиновом поршне шприца проделал отверстие, в которое с натягом и с герметиком воткнул гибкую стойку светильника и вуаля! изделие готово! Внутрь трубки засунул свернутый в кольцо клочок бумаги, чтобы закрыть провода припаянные к плате. По идее бумажной трубочкой можно закрыть все внутренности. Я закрыл лишь провода потому, что на платке имеется миниатюрный светодиод. Я думал, что он будет красиво светиться, но оказалось, что светит он очень слабо, эффекта нет никакого, поэтому имеет смысл завести в головку более яркий отдельный светодиод, тогда получится совсем красиво, как у микрофонов в залах заседаний у наших уважаемых депутатов. Также можно на кончик одеть какую-нибудь бомбошечку-ветрозащиту. Всё это было в планах, но, как обычно, если сразу не сделать, то уже и не сделать никогда. )

Сладкая парочка — MAX9812 vs Комплементарный Si/Ge SRPP от Н.Сухова.

— Напоследок тестовые записи. Первая из них делалась в декабре 2017 года, когда собиралась и испытывалась схема на дискретных элементах по статье Н.Сухова, приведенной в начале обзора. Запись непрерывная, но состоит из 7-и кусков. В качестве элемента Q2 везде использовался транзистор КТ3102, а на место Q1 последовательно запаивались КТ3107, ГТ322, ГТ328, ГТ346, МП39Б и, последним, снова ставился КТ3107. Никакие другие элементы схемы не менялись, режимы не подстраивались, уровень записи не корректировался. Хорошие результаты показали транзисторы 3107, ГТ322, МП39Б, Лучший результат, по моему субъективному мнению, у транзистора МП39Б. Его, в итоге, я и применил в готовой конструкции микрофона которую собрал в корпусе из латунной трубочки. Итак, слушаем. Начало записи это «голый капсюль», поэтому звук очень тихий, но он есть
yadi.sk/d/VeduhzDA3aNiKQ

Другая запись сделана во время подготовки этого материала. Так звучит китайская сборка MAX9812 с внешним питанием от трех элементов АА и подключенная к микрофонному входу ноутбука.
yadi.sk/d/z9ghPIk13aMfc5

И, последняя, тоже свежая, запись чисто для быстрого сравнения звучания MAX9812 и усилителя на дискретной рассыпухе по Сухову. Напомню, активные элементы в схеме КТ3102 + МП39Б
yadi.sk/d/gng-ahnY3aMfcq

Надеюсь, что представленная информация окажется кому нибудь полезной. Всем удачи.

Схема микрофонного усилителя для электретного микрофона

Этот микрофонный усилитель был сделан потому, что шум и недостаточная чувствительность магазинных гарнитур и микрофонов для компьютера были крайне раздражающими, а покупать высококачественные за 50+ долларов не поднималась рука.
Предлагаемая схема показала реально высокую чувствительность, мощный выходной сигнал, низкий уровень шума и приятную АЧХ.

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

На фото верхний слой — это печать с двухсторонней липкой лентой. Микрофон электретный, типовой. Если надо использовать динамический — смотрите другую схему. Микросхема была в закромах и единственное что пришлось купить — это штекер 3,5 мм Jack. Но даже если покупать абсолютно всё — общая стоимость будет близка с смешному 1 доллару.

Приклеивание микрофона к корпусу вообще-то не очень хорошая идея, лучше сделать что-то подобное через мягкую резинку — она будет фильтровать вибрации.

Испытания микрофона и выводы

Электретно-микрофонный предусилитель DIY

с использованием OPAmp

Возникли проблемы с шумом при предварительном усилении электретного микрофона? Не волнуйтесь и больше ничего не говорите, потому что теперь вы можете создать свой собственный дешевый предварительный усилитель DIY для своего электретного микрофона. Этот самодельный малошумящий предусилитель для электретного микрофона основан на операционном усилителе TL071 компании Texas Instruments.

Электретные микрофоны

могут быть очень чувствительными, а выходной сигнал может быть достаточно слабым, поэтому его необходимо усиление рядом с микрофоном, чтобы предотвратить гудение от линий электропередач и других источников.

Моя первая попытка собрать предусилитель началась с покупки печатной платы и деталей в комплекте у Конрада. Это сработало, но, к сожалению, модуль был очень устаревшим. Сигнал был высоким и достаточно сильным, но транзисторы создавали толстый слой шума. Я не стал использовать фильтр нижних частот из-за ограничений.

Следующая итерация основана на операционном усилителе. Я обнаружил, что можно найти довольно распространенную схему использования операционного усилителя для усиления звука.Я остановился на малошумном TL071.

Мне нравится использовать вещи повторно, и я храню коробки, заполненные электронными деталями, печатными платами, кабелями и старыми устройствами. У меня все еще есть несколько электронных бейсболок 70-х, и я хочу, чтобы они начали свою (вторую) электронную жизнь. Поскольку я рассматриваю эту версию предусилителя как итерацию, они подойдут. Для скорейшего результата я решил припаять предусилитель на макетной плате.

Микрофон, выход сигнала и блок питания 12 В подключаются через разъем.Потенциометр P1 регулирует усиление (10..1000x), а P2 отвечает за максимальный выходной уровень (он никогда не должен превышать 1 В).

Схема работала очень хорошо с самого начала (но всегда есть возможности для улучшения). Отношение сигнал / шум значительно лучше, чем у транзисторного решения. Этот предусилитель в достаточной степени воспроизводит частотный спектр входящего сигнала, и это самостоятельное решение, построенное с использованием запасных частей, которые дешевы, как Döner в Берлине Нойкельн.

Электретный микрофонный предусилитель [Analog Devices Wiki]

Цель:

Целью этой лабораторной работы является изучение техники смещения электретного микрофона и двухступенчатой схемы предусилителя.

Примечания:

Как и во всех лабораториях ALM, мы используем следующую терминологию при описании подключений к разъему M1000 и настройке оборудования.Зеленые заштрихованные прямоугольники обозначают подключения к разъему аналогового ввода-вывода M1000. Контакты аналогового канала ввода / вывода обозначаются как CA и CB. При настройке принудительного измерения напряжения / измерения тока — В, добавляется, как в CA-, В , или при настройке для принудительного измерения тока / измерения напряжения добавляется -I, как в CA-I. Когда канал настроен в режиме высокого импеданса только для измерения напряжения, -H добавляется как CA-H.

Следы осциллографа аналогично обозначаются по каналу и напряжению / току.Например, CA- V , CB- V для сигналов напряжения и CA-I, CB-I для сигналов тока.

Фон:

Электрет — это квазипостоянно заряженный диэлектрик. Его получают путем нагревания керамического материала, помещения его в магнитное поле и последующего охлаждения, пока он еще находится в магнитном поле. Это электростатический эквивалент постоянного магнита. В электретном микрофоне кусок этого материала используется как часть диэлектрика конденсатора, в котором диафрагма микрофона образует одну пластину.Звуковое давление перемещает диафрагму. Движение пластины изменяет емкость в соответствии со звуковым давлением. Учитывая встроенный фиксированный заряд диэлектрика, напряжение на конденсаторе также будет изменяться. Электретный конденсатор подключен ко входу встроенного усилителя на полевых транзисторах. Электретные микрофоны имеют небольшие размеры, отличную чувствительность, широкий частотный диапазон и, как правило, очень низкую стоимость.

Терминалы:

Клемма с меткой припоя (соединяющаяся с корпусом) — отрицательная, а клемма без метки — положительная, как показано для типичного микрофона на рисунке 1.Стили корпуса и маркировка клемм могут отличаться от производителя к производителю. Дважды проверьте полярность микрофона, прежде чем подключать его к цепи.

Рисунок 1 Разъемы электретного микрофона

Материалы:

Аппаратный модуль ADALM1000
Макетная плата без пайки и комплект перемычек
Резисторы 3 — 1 кОм
Резисторы 2 — 10 кОм
Резистор 1 — 20 кОм
2 — Транзистор 2N3904 NPN (или согласованная пара SSM2212)
Конденсатор 1 — 10 мкФ
1 — Конденсатор 47 мкФ
1 — Конденсатор 220 мкФ
1 — Электретный микрофон

Направления:

Постройте схему смещения микрофона и предусилителя, показанную на рисунке 2, на беспаечной макетной плате.

Рисунок 2 Электретный микрофонный предусилитель

Настройка оборудования:

Для создания звука, который можно уловить с помощью микрофона, хорошим выбором является небольшой 8-омный звуковой динамик, подключенный к выходу генератора напряжения канала A CA- V , как показано на рисунке 2. Могут работать механический или пьезоэлектрический зуммер или преобразователь. для воспроизведения звука. Настройте канал A на создание синусоиды 1000 Гц с минимальным значением 1,0 В и максимальным значением 4,0 В .Расположите динамик рядом с микрофоном и прямо перед ним. Канал осциллографа B настроен в режиме Hi-Z и установлен на 0,2 В / дел с центром на значении постоянного тока на выходе, которое должно быть около 2,5 В .

Процедура:

Измените частоту генератора CA- V и наблюдайте за амплитудной характеристикой комбинированного динамика и микрофона.

Измерьте амплитуду сигнала, видимого на базе Q ₁, и вычислите коэффициент усиления предусилителя.

Вопросы:

Измените относительное расстояние между динамиком и микрофоном и понаблюдайте за амплитудной характеристикой. Обратите особое внимание на относительную фазу выходной синусоидальной волны по отношению к сигналу канала А, управляющему динамиком. Как эта фаза меняется с частотой и расстоянием?

Для дальнейшего чтения:

Электретный
Электретный микрофон

Вернуться к содержанию лабораторной работы ALM.

Captain Bodgit: Электретный микрофонный предусилитель

Эта конструкция работает от источника питания USB на 5 В и пытается минимизировать электрические помехи.

Я хотел создать простой предусилитель для электретной микрофонной вставки, используя компоненты из моей коробки с битами.

Значения компонентов и типы транзисторов не критичны.

Мое непосредственное применение этого предусилителя — подключение дешевой электретной микрофонной вставки к Raspberry Pi через звуковую карту для использования при записи разговоров с летучими мышами.

В настоящее время у меня есть две системы записи разговоров летучих мышей; последняя использует специализированный микрофон USB, но более ранняя система эволюционировала за несколько лет из портативного монитора летучих мышей с частотным разделением и питанием от батареи, основанного на старой конструкции Криса Ив.Теперь я хотел бы рационализировать эту более раннюю систему, заменив аналоговый модуль на простой усилитель, питаемый от того же источника 5 В, что и Raspberry Pi.

Я также могу запустить эту систему от 5-вольтового аккумулятора «power-bank» и установить микрофон и усилитель удаленно от Pi, возможно, на вершине столба.

Облака показывают диагностические напряжения на определенных резисторах.

Питание 5 В фильтруется двумя цепями C / R 100 мкФ + 220 Ом.Я также попытался добавить конденсаторы 0,1 мкФ к конденсаторам 100 мкФ и подключить 100 мкФ непосредственно к входящему источнику питания 5 В. Но ни один из этих вариантов, похоже, не способствовал дальнейшему снижению шума.

Резистор 10 кОм подает примерно 0,3 мА на внутренний усилитель на полевых транзисторах электретного микрофона, развивая примерно 1,2 В на клеммах микрофона. В таблице данных микрофона Panasonic WM-61A (единственный идентифицируемый микрофон, который у меня есть) указано номинальное рабочее напряжение 2 Вольта, а ток — 0.5 мА. Значит, резистор питания должен быть 6,8 кОм. Я не смог найти ни одного из них, но у меня их целых 10 тысяч. В любом случае, похоже, не было большой разницы в усилении с резисторами между значениями 4,7 кОм — 10 кОм.

Первый транзистор обеспечивает усиление сигнала по напряжению, а второй обеспечивает усиление по току. Эта вторая ступень (настроенная как эмиттер-повторитель) создает выход с низким сопротивлением, позволяя подключать сигнал к звуковой карте Wolfson на моем Raspberry Pi через 2 или 3 метра кабеля, не улавливая нежелательный шум или не страдая от затухания. более высокие частоты.Таким образом, этот второй этап на удивление важен для обеспечения хорошего отношения сигнал / шум.

Емкость разделительных конденсаторов выбрана таким образом, что частоты ниже примерно 10 кГц ослабляются. Если вы хотите использовать его в качестве звукового предусилителя, я бы предложил увеличить емкость этих конденсаторов в 100 раз (например, 2,2 нФ >> 220 нФ, 1 нФ >> 100 нФ и 10 нФ >> 1 мкФ).

Выбор транзистора зависел исключительно от наличия; Я нашел небольшой пакет, содержащий 25 транзисторов BC182L внутри «Man Tin».Любой малосигнальный NPN-транзистор с разумным усилением, вероятно, подойдет. (Фактически, я нашел все компоненты для этого прототипа предусилителя в различных банках, картонных коробках и других пластиковых контейнерах).

Следующий шаг — взять прототип моей макетной платы и собрать его в очень маленькую коробку, в которой также может находиться электретный микрофон. Затем он будет подключен через 2 или 3 метра коаксиальной аудиосистемы к системе Wolfson / Pi и протестирован вместе с системой Ultramic USB.

TS472 Модуль микрофонного предусилителя с низким уровнем шума Электретный микрофон

1.Описание:

TS472 — это микрофонный предусилитель с дифференциальным входом, оптимизированный для высокопроизводительных аудиосистем КПК и ноутбуков.

Это устройство имеет регулируемое усиление от 0 до 40 дБ, отличный источник питания и коэффициент подавления синфазного сигнала. Кроме того, TS472 имеет очень малошумящий микрофонный генератор смещения 2 В.

Он также включает в себя функцию полного выключения с активным режимом низкого ожидания.

2.Особенность:

1>. Низкий уровень шума 2,0 В микрофонный выход смещения

2> .Защита ESD (2кВ)

3> .40 кГц, независимо от усиления

4>. Низкое искажение: 0,1% тип.

5>. Низкий уровень шума: 10 нВ / Гц тип. эквивалентный входной шум при F = 1 кГц

6> .Полностью дифференциальный ввод / вывод

7> .Быстрое время запуска при 0 дБ: 5 мс тип.

8>.Функция активного низкого режима ожидания (1 мкА макс.)

9> .Низкое энергопотребление при 20 дБ: 1,8 мА

3. параметр:

1> .Рабочее напряжение: 2,2 В ~ 5,5 В постоянного тока

2>. Дирвер IC: TS472

3> .Аудиосигнал: дифференциальный сигнал

4>. Рабочая температура: -25 ℃ ~ 85 ℃

5> .Влажность в работе: 5% ~ 95% относительной влажности

6> .Размер: 27 * 23 * 3 мм

4.Пакет:

1> .1 шт. TS472 малошумный микрофонный предусилитель, модуль

2>. 1 шт. 2,54 мм 8-контактный штырь

Во-первых, мы должны сказать, что ICStation не принимает никаких форм оплаты при доставке. Раньше товары отправлялись после получения информации о заказе и оплаты.

1) Платеж Paypal

PayPal — это безопасная и надежная служба обработки платежей, позволяющая делать покупки в Интернете.PayPal можно использовать на icstation.com для покупки товаров с помощью кредитной карты (Visa, MasterCard, Discover и American Express), дебетовой карты или электронного чека (т. Е. С использованием вашего обычного банковского счета).

Мы проверены PayPal

2) Вест Юнион

Мы знаем, что у некоторых из вас нет учетной записи Paypal.

Но, пожалуйста, расслабься. Вы можете использовать способ оплаты West Union.

Для получения информации о получателе свяжитесь с нами по адресу [email protected].

3) Банковский перевод / Банковский перевод / T / T

Банковский перевод / банковский перевод / способы оплаты T / T принимаются для заказов, общая стоимость которых составляет до долларов США, 500 долларов США. Банк взимает около 60 долларов США за комиссию за перевод, если мы производим оплату указанными способами.

Чтобы узнать о других способах оплаты, свяжитесь с нами по адресу orders @ icstation.(с бесплатным номером отслеживания и платой за страховку доставки)

(2) Время доставки
Время доставки составляет 7-20 рабочих дней в большинство стран; Пожалуйста, просмотрите приведенную ниже таблицу, чтобы точно узнать время доставки к вам.

7-15 рабочих дней в: большинство стран Азии
10-16 рабочих дней в: США, Канаду, Австралию, Великобританию, большинство стран Европы
13-20 рабочих дней в: Германию, Россию
18-25 рабочих дней Кому: Франция, Италия, Испания, Южная Африка
20-45 рабочих дней Куда: Бразилия, большинство стран Южной Америки

2.EMS / DHL / UPS Express

(1) Стоимость доставки: Бесплатно для заказа, который соответствует следующим требованиям
Общая стоимость заказа> = 200 долларов США или Общий вес заказа> = 2,2 кг

Когда заказ соответствует одному из вышеуказанных требований, он будет отправлен БЕСПЛАТНО через EMS / DHL / UPS Express в указанную ниже страну.
Азия: Япония, Южная Корея, Монголия. Малайзия, Сингапур, Таиланд, Вьетнам, Камбоджа, Индонезия, Филиппины
Океания: Австралия, Новая Зеландия, Папуа-Новая Гвинея
Европа и Америка: Бельгия, Великобритания, Дания, Финляндия, Греция, Ирландия, Италия, Люксембург, Мальта, Норвегия, Португалия, Швейцария, Германия, Швеция, Франция, Испания, США, Австрия, Канада
Примечание. Стоимость доставки в другие страны, пожалуйста, свяжитесь с orders @ ICStation.com

(2) Время доставки
Время доставки составляет 3-5 рабочих дней (около 1 недели) в большинство стран.

Поскольку посылка будет возвращена отправителю, если она не была подписана получателем в течение 2-3 дней (DHL), 1 недели (EMS) или 2 недель (заказное письмо), обратите внимание на время прибытия. пакета.

Примечание:

1) Адреса APO и PO Box

Мы настоятельно рекомендуем вам указать физический адрес для доставки заказа.

Потому что DHL и FedEx не могут доставлять товары по адресам APO или PO BOX.

2) Контактный телефон

Контактный телефон получателя требуется агентству экспресс-доставки для доставки посылки. Сообщите нам свой последний номер телефона.

3. Примечание
1) Время доставки смешанных заказов с товарами с разным статусом доставки должно рассчитываться с использованием самого длительного оценочного времени, указанного в списке.
2) Напоминание о китайских праздниках: во время ежегодных китайских праздников могут быть затронуты услуги определенных поставщиков и перевозчиков, а доставка заказов, размещенных примерно в следующее время, может быть отложена на 3–7 дней: китайский Новый год; Национальный день Китая и т. Д.
3) Как только ваш заказ будет отправлен, вы получите уведомление по электронной почте от icstation.com
4) Отследите заказ, который с номером отслеживания по ссылкам ниже:

Электретные микрофоны

Elliott Sound Products

Электретные микрофоны

Вершина

Указатель статей
Основной указатель

Содержание

Введение

Из всех когда-либо созданных микрофонов электрет занял первое место со значительным отрывом и за удивительно короткое время.Впервые появившись в 1970-х годах, они используются в самых дешевых микрофонах для ПК, подавляющем большинстве всех новых телефонов, высококачественных записывающих приложениях и полностью сертифицированных системах измерения шума. Микрофоны MEMS (микро-электромеханические системы) сейчас начинают серьезно набирать обороты, но мы можем ожидать, что электретные микрофоны останутся доминирующими во многих областях в течение некоторого времени.

Ни один другой микрофон не охватывал такой широкий спектр приложений или имел такой же диапазон цен — возможно, от 1 доллара.00 или меньше, вплоть до 1000 долларов или больше. Когда-то считавшиеся «решением для бедняков», даже очень дешевые электретные капсулы могут дать более высокую производительность, чем очень дорогие динамические микрофоны. Конечно, есть ограничения, но они применимы ко всем типам микрофонов — ни один из них не подходит для всех приложений.

В этой статье рассматриваются в основном бесчисленные схемы питания, которые использовались. Многие из них уже описаны на других страницах ESP, но цель этой коллекции — изучить различные схемы, чтобы дать пользователю лучшее представление о доступных вариантах.Мы также рассмотрим преимущества и недостатки некоторых схем.

Идеи некоторых людей очень хорошо продуманы, в то время как другие невероятно сложны и не дают ожидаемой выгоды. Также крайне сложно определить, где впервые возникли некоторые идеи и кто за них отвечал. Из-за этого трудно отдать должное, потому что в нескольких случаях мне не удавалось определить первоначального дизайнера.

1 — Характеристики электретной капсулы

Ранние электретные микрофоны использовали «предварительно поляризованную» диафрагму с металлическим покрытием, нанесенным вакуумным напылением, чтобы сделать диафрагму проводящей.Эти микрофоны были ненадежными и часто теряли предполяризационный заряд. Это сделало микрофон бесполезным. Текущие микрофонные капсюли почти полностью выполнены из «заднего электрета» — опорная пластина диафрагмы является второй частью конденсатора и удерживает «заряд» электрета.

Эти микрофоны доступны в широком диапазоне размеров, и хотя наиболее распространенными являются всенаправленные (улавливают звук более или менее одинаково независимо от направления), также доступны направленные версии. Принцип обратного электрета защищает электретный материал от потенциальных загрязнений, а новейшие капсулы имеют долгий срок службы и стабильные условия эксплуатации.Они настолько хороши, что постепенно заменяют традиционные высоковольтные конденсаторные микрофоны с поляризацией постоянного тока даже в самых требовательных приложениях.

Главный недостаток электретных микрофонов — внутренний предусилитель. Лучшие измерительные микрофоны не используют внутренний предусилитель на полевых транзисторах, но ожидают, что микрофонный предусилитель будет иметь входное сопротивление не менее 1 гигаома, а часто и больше. Электретный капсюль подключается непосредственно к предусилителю с помощью стандартной резьбы и схемы подключения. Во многих отношениях предусилитель идентичен предусилителю, используемому в настоящем конденсаторном микрофоне, за исключением того, что не требуется поляризующее напряжение (обычно около 200 В).

Внешний предусилитель можно настроить для работы с высокими напряжениями сигнала — обычно до 4 В RMS. Большинство измерительных микрофонов имеют мощность около 50 мВ / Паскаль (т. Е. Выходное напряжение 50 мВ при 94 дБ SPL). Максимальный выходной уровень достигается при SPL (уровне звукового давления) 132 дБ.

Напротив, типичный электретный капсюль, который мы покупаем у местного поставщика электроники, имеет встроенный полевой транзистор и предназначен для работы от всего лишь 1,5 В от одного сухого элемента. Поскольку эти капсулы работают от низкого напряжения, их способность выдерживать высокие уровни звукового давления крайне ограничена.Даже если напряжение питания увеличивается, внутренний полевой транзистор ограничивает предельный уровень — обычно резко.

Новичку не поможет то, что у электретных капсюлей чувствительность обычно указывается как (например) -35 дБ (± 4 дБ) относительно 0 дБВ на 1 Па. Это требует, чтобы пользователь рассчитал выходной уровень, чтобы получить что-то разумное. Вышеуказанная спецификация сокращается до …

V = 1 / antilog (db / 20)
V = 1 / antilog (35/20) = antilog (1,75)
V = 1/56 = 0.018 В = 18 мВ на 1 Паскаль

Таким образом, микрофон с чувствительностью -35 дБ относительно 1 В / Паскаль имеет выходную мощность 18 мВ при 1 Паскале или 94 дБ SPL. Однако с дешевыми вставками он варьируется в широких пределах, а максимальный уровень звукового давления обычно довольно ограничен. Те, которые я тестировал, подходят примерно до 100 дБ SPL, но после этого их искажения быстро возрастают. Искажения на уровне 114 дБ SPL обычно слишком высоки, поэтому эти дешевые микрофоны следует использовать только со сравнительно низкими уровнями (например, певцы, близкие микрофоны на ударной установке или прямо перед гитарным усилителем будут сильно искажены).Тот же процесс используется для любой другой спецификации, где ссылка составляет 1 В / Паскаль.

2 — Технические характеристики

Выходной уровень микрофонов должен быть указан в милливольтах на паскаль (мВ / Па), хотя существует множество вариантов. Другие используемые условные обозначения включают в себя дБм или дБн (относится к 775 мВ) или дБВ (относится к 1 В) при 0,1 Па (это всегда будет отрицательным числом). Старые стандарты сохраняются в некоторых странах и у некоторых производителей. Кажется, что нет никакой логической закономерности, но постоянно пересчитывать единицы измерения очень раздражает.

1 Паскаль = 10 микробар = 94 дБ SPL
0,1 Паскаль = 1 микробар = 74 дБ SPL
1 дин / см2 = 0,1 Паскаль = 1 мкбар

Существуют также рейтинги шума (которые сильно различаются как по выходному шуму, так и по способу его определения), выходное сопротивление, рекомендуемый импеданс нагрузки, полярная характеристика, частотная характеристика и т. Д. Заявления о частотной характеристике бессмысленны без графика, показывающего фактический отклик. , а для направленных микрофонов это также должно указывать расстояние от микрофона до источника звука.Дешевые микрофоны особенно плохи в этом отношении, и нередко можно увидеть частотную характеристику, указанную, например, как 50-20 000 Гц. Поскольку ограничения не указаны (например, ± 3 дБ), это бессмысленно — любой микрофон будет реагировать на этот частотный диапазон, но может быть -20 дБ на крайних частотах с большими колебаниями между ними.

Даже дешевые электретные капсулы обычно имеют очень хороший отклик, но только для всенаправленных типов. Дешевые направленные капсюли — это в лучшем случае лотерея и, как и все направленные микрофоны, обычно имеют плохую низкочастотную характеристику, если не используются очень близко к источнику звука.В этом случае басы часто сильно акцентируются (из-за эффекта близости).

3 — Питание микрофона

В этом разделе подробно рассказывается о микрофонах. Я не собираюсь покрывать капсулы, требующие внешнего предусилителя на полевых транзисторах, потому что они требуют, чтобы конструктор имел доступ к резисторам не менее 1 гигаома (1000 мегомов), а часто и больше. Также полезно иметь чистую комнату, потому что даже небольшое количество загрязнения может вызвать снижение импеданса, шум или даже отказ от работы.Микрофонные капсюли без встроенных предусилителей также обычно находятся в самом верху ценовой структуры. Они также довольно хрупкие, и их слишком легко повредить.

Следовательно, я рассмотрю наиболее распространенные типы — имейте в виду, что некоторые из этих материалов дублируются в микрофонах или в Project 93. Это в первую очередь рассматривает питание микрофона как полной системы, но есть схемы, которые, по-видимому, представляют полная микрофонная система, состоящая только из капсюля и нескольких других частей.

Рисунок 1 — Базовое питание микрофонной капсулы

На рис. 2 показаны две самые основные возможные схемы питания, и их нельзя рекомендовать для серьезного использования.Существует множество вариантов, в некоторых из которых используется индуктор для увеличения доступной мощности. При напряжении 1,5 В (версия «A») доступный источник питания слишком мал, чтобы быть полезным, и его действительно нужно существенно модернизировать, чтобы использовать для чего-либо, кроме случайных любительских записей. Микрофоны звуковой карты ПК (версия «B») используют аналогичную схему, за исключением того, что напряжение питания составляет 5 В от источника питания ПК, и некоторые из них почти полезны для низкокачественной записи речи низкого уровня.

Как показано на рисунке 2, стандартный разъем микрофона ПК представляет собой стереофонический мини-разъем (3.Диаметром 5 мм). Земля и экран — это как всегда гильза, сигнал на наконечнике, а постоянный ток подается через кольцо. Предположительно, сигнал и постоянный ток были разделены, чтобы предотвратить возможные проблемы, вызванные постоянным током на входной цепи микрофона, но, IMO, вся идея с самого начала была несколько ошибочной.

Помимо нескольких упрощенных примеров, эта статья будет посвящена фантомному питанию (DIN 45595). Во всех случаях фантомное питание должно быть номинальным 48 В. Сейчас доступно множество единиц оборудования, которые полагаются на тот факт, что многие микрофоны с фантомным питанием будут нормально работать при (часто намного) менее 48 Вольт.Это крайне плохая практика, потому что существуют микрофоны с фантомным питанием, которые , а не будут работать при напряжениях, которые намного меньше номинального значения. Совершенно нормально, чтобы напряжение P48 было от 43 В до 53 В, поскольку это находится в пределах допуска ~ 10%.

Обычно P48 подается на две сигнальные линии симметричного соединения через резисторы 6,8 кОм. Вы часто будете видеть, что они указаны как 6,81 кОм — дополнительные 10 Ом несущественны, но подразумевает , что резисторы должны иметь высокий допуск.Было заявлено (хотя я не помню, где именно), что резисторы должны иметь допуск не более 0,4%, но их легко выбрать, чтобы они были намного ближе, чем это. Я бы посоветовал 0,1% более подходящим — это означает, что они должны быть в пределах 13 Ом друг от друга. Более точное согласование означает лучшее подавление синфазного сигнала, но есть практический предел, налагаемый всем остальным в сигнальной цепочке.

Некоторые микрофоны используют внутренний элемент или батарею и не требуют фантомного питания. Большинство из них — микрофоны для любителей, они также несбалансированы и не подходят для профессионального использования.Для тех микрофонов, которые используют ячейку 1,5 В в качестве источника питания, как вы можете себе представить, максимальный выход чрезвычайно ограничен, и они легко искажаются даже при нормальной речи на близком расстоянии.

Рисунок 2 — Способы включения микрофона

На рис. 2 показаны два основных используемых метода питания микрофона. Фантомное питание (также известное как P48) является наиболее распространенным и рекомендуется для всех приложений. Следует избегать использования альтернативного T-Power, поскольку он несовместим с P48 (хотя адаптеры существуют, они могут работать, а могут и не работать), и слишком легко подключить неправильный тип микрофона и вызвать повреждение.Как вы, вероятно, можете догадаться по тикам и крестикам, я довольно твердо отношусь к двум схемам включения.

Фантомное питание использует одинаковое напряжение на контактах 2 и 3 относительно земли, но системы T-Power используют 12 В постоянного тока между контактами 2 и 3. В некоторых системах контакт 2 составляет +12 В по отношению к контакту 3, но всегда есть шанс, что полярность может быть изменена. Напряжение постоянного тока на этих контактах обычно относится к земле (земле), но не всегда! Есть также системы, в которых источник постоянного тока является плавающим — он вообще не привязан к земле.

В общем, я бы рекомендовал избегать T-Power везде, где это возможно. Он способен обеспечить до 33 мА через звуковую катушку динамического микрофона (питание P48 не пропускает ток через плавающую звуковую катушку или трансформатор). Кроме того, T-Power может обеспечить до 66 мА между положительным выводом и землей, ограниченную резисторами 180 Ом на каждой сигнальной линии). Для сравнения, P48 ограничен током короткого замыкания 14 мА, который доступен только в том случае, если оба сигнальных провода замкнуты на землю.Каждый вывод ограничен током короткого замыкания 7 мА (48 В / 6,8 кОм).

Термин «T-Power» происходит от немецкого «Tonaderspeisung». Это также известно как AB Powering и покрывается спецификацией DIN 45595, но в некоторых кругах вы можете услышать, что это называется и другими именами (не все для вежливой компании, особенно если вы только что отключили микрофон, используя неправильное питание. схема). В отличие от фантомного питания, T-Power может повредить микрофоны с динамическим и фантомным питанием (и, возможно, другие), не предназначенные для этого, и, к счастью, становится все реже и реже.Как и следовало ожидать, фантомное питание, скорее всего, повредит микрофон T-Powered.

Микрофоны T-Powered до сих пор широко используются с некоторым звуковым оборудованием для кино, а также для ‘ENG’ — электронного сбора новостей для радио или телевидения. Sennheiser по-прежнему производит ряд «конденсаторных» ВЧ-микрофонов, которые доступны как в T-Power, так и в P48. Системы T-Power во многих отношениях сами себе злейшие враги. Мало того, что нет строгого соглашения о полярности (потенциально опасная ситуация сама по себе), но в некоторых случаях источник питания может быть полностью плавающим и вообще не использует соединение экрана (земля / земля / контакт 1), в то время как в для других источник питания заземлен.Электронике на самом деле все равно, но это другой уровень абстракции, который дает людям только повод для споров, но в любом случае не приносит пользы. Альтернативное соединение показано серым на Рисунке 2 (соединение, показанное пунктиром, не используется с плавающим источником питания).

Некоторые из старых «конденсаторных» (конденсаторных) микрофонов имели собственный специальный источник питания и использовали многополюсный разъем для разных напряжений. Это было особенно верно для ламповых микрофонов, которые не могли использовать фантомное питание, потому что их текущие потребности были намного выше тех, которые могут быть предоставлены.Эти источники питания используются вместе с микрофоном и обычно имеют стандартный выход XLR без напряжения. Многие используют трансформатор для обеспечения полной гальванической развязки и предотвращения образования контуров заземления.

Наконец, многие тестовые и измерительные микрофоны используют источник тока 4 мА. Этот подход полностью отличается от других методов, поскольку он несбалансирован. Несмотря на утверждения об обратном, несбалансированная система может быть такой же тихой и подавлять столько же шума, как и сбалансированная система, хотя в некоторых крайних случаях высокочастотные помехи могут вызывать проблемы.Полная микрофонная система 4 мА, использующая электретный капсюль, описана в Проекте 134. Эта система обычно использует источник питания 24 В, а «кондиционер» микрофона обеспечивает постоянный ток 4 мА на каждый подключенный микрофон.

4 — Питание капсулы

Здесь мы фактически начинаем рассматривать множество различных схем, которые использовались. Помните, что эта статья посвящена электретным микрофонным капсюлям со встроенным предусилителем на полевых транзисторах, поэтому некоторые из более экзотических схем неприменимы.Большинство из них уже обсуждается в разделе «Микрофоны», где объясняются различные типы и содержится более общая информация.

Многие из опубликованных схем питания электретных капсул с помощью фантомного питания очень старались обеспечить симметричность цепи. Хотя многие из этих схем могут показаться идеально сбалансированными, это может быть не так.

Рисунок 3 — Выбор цепей питания микрофона, которых следует избегать

Схемы, показанные выше, являются одними из тех, что вы можете встретить в сети.К сожалению, после того, как я нашел этот конкретный набор рисунков (который я перерисовал и немного изменил), я не смог найти его снова, чтобы отдать должное. Хотя «C» и «D» выглядят красиво и симметрично и, вероятно, будут работать достаточно хорошо, их импеданс слишком высок, чтобы можно было использовать достаточно длинный кабель. «А» и «В» (ИМО) непригодны для использования — хотя здесь показана удобная формула, нет ничего, что указывало бы на то, откуда взялось значение импеданса в 492 Ом, и очень сомнительно, что это реально.Мне не удалось проверить заявленное значение расчетом или моделированием, и оно будет варьироваться в зависимости от характеристик полевого транзистора. Хотя эти цепи кажутся сбалансированными по сопротивлению, на самом деле это не так, и двух верхних цепей следует избегать. Следует избегать и двух других цепей из-за их чрезмерно высокого выходного сопротивления.

Кроме того, не было принято никаких мер для защиты капсулы от высоких переходных напряжений, возникающих при включении фантомного питания.Это группа схем, которые никогда не следует использовать. Что еще хуже, корпус микрофонного капсюля не имеет потенциала земли и не может быть подключен напрямую к корпусу. Это увеличивает вероятность появления гула.

Как и ожидалось, если вам нужно использовать электретный капсюль с фантомным питанием, я предлагаю Project 93 не только потому, что это моя конструкция, но и потому, что это проверенная схема, она хорошо себя ведет и работает очень хорошо. Капсула заземлена для минимизации шума, и, хотя в ней используется только балансировка импеданса (сигнал появляется только на одном проводе), ни у кого, кто ее построил, не было ни малейшей проблемы с конструкцией.

Нет никаких преимуществ от использования полностью сбалансированной схемы сигнала , и после включения необходимой защиты они могут стать довольно сложными. Для подавления шума важен не баланс сигнала, а баланс импеданса . Если импеданс на двух сигнальных проводах точно равен, то подавление шума будет настолько хорошим, насколько это возможно для приемника.

5 — Сбалансированный Vs. Несимметричный

Существует огромное количество информации о преимуществах сбалансированных систем, но во многих случаях это было неверно истолковано — часто до такой степени, что исходная причина была полностью утеряна.Тем, кто этого не сделал, я настоятельно рекомендую прочитать статью «Проектирование высокопроизводительных сбалансированных аудиоинтерфейсов», потому что правильное понимание важно.

Как отмечено в этой статье, нет никаких требований, чтобы симметричная схема была симметричной или даже чтобы сигнал присутствовал на каждом проводе. Важно то, что является , так это то, что полное сопротивление двух проводников одинаково во всем частотном диапазоне. У меня было бесчисленное количество вопросов по электронной почте, которые демонстрируют, что этот пункт не понят, и люди настаивают на том, что «безусловно, схема должна быть симметричной».Совершенно ненужные во всех отношениях — особенно из-за одного простого факта — симметричные схемы вообще не симметричны. Тот факт, что каждый NPN-транзистор имеет соответствующий PNP-транзистор, не является симметричным, потому что два устройства достаточно разные из-за производственных процессов, что невозможно создать идеально симметричную схему. В этом тоже нет необходимости — может радовать глаз, но по звуку разницы нет.

Как уже было кратко описано, одно из наиболее важных приложений часто использует несбалансированные соединения.Это в области измерения шума, что важно не потому, что это действительно важно, а потому, что за этим стоит законодательство. Я не собираюсь вступать в обличительную речь об индустрии измерения шума, но важно понимать, что измерения могут быть выполнены с предельной точностью, а результаты могут использоваться в суде, но несбалансированные кабели считаются совершенно нормальными. Конечно, это легко доказать, и , если было обнаружено, что симметричные соединения лучше, они были бы использованы.

Несимметричные соединения рассматриваются большинством профессионалов как худшие, но они ничуть не хуже сбалансированных, если все сделано правильно. Сигнал проходит по внутреннему проводнику, который защищен от внешнего шума экраном. Высококачественный коаксиальный кабель легко доступен, и он может иметь гораздо лучший экран, чем многие симметричные микрофонные кабели.

При низком импедансе и использовании кабеля высокого качества симметричное соединение почти не требуется.Сбалансированная линия действительно основана на соглашении, но она также добавляет дополнительные средства уменьшения внешнего шума. Поскольку микрофоны являются плавающим источником (не имеющим вторичного подключения к другому оборудованию), сбалансированное соединение является излишним. Конечно, это тоже абсолютно не вредит, и подавляющее большинство всего профессионального оборудования, естественно, использует сбалансированные интерфейсы. Для фантомного питания необходимы симметричные соединения, потому что напряжение постоянного тока является синфазным (присутствует одинаково на каждой сигнальной линии), и только для этого есть хороший случай для использования всех микрофонов в симметричном режиме.

Симметричные линии стали обычным явлением из-за телефонной системы (в которой используется неэкранированная витая пара (UTP)). В то время как стационарные телефоны в наши дни считаются довольно «старой шляпой», телефонная сеть предоставляла огромное количество технических средств, номенклатуры и условностей, большая часть из которых сохранилась в аудио, даже если необходимость или причина могут больше не быть очевидными. Даже стандартное фантомное напряжение 48 В берется непосредственно из телефонной системы, которая использовала 48 В с тех пор, как телефоны были впервые реализованы в больших масштабах.

Совершенно не по делу, но интересно, почему телефонная система использует -48В. Отрицательная телефонная линия (относительно земли / земли) используется для предотвращения коррозия телефонных линий. Если бы линии были положительными по отношению к земле, электролитическое действие привело бы к образованию кислорода в телефонных линиях, что привело бы к преобразованию медные провода переходят в оксид меди, который является (плохим) полупроводником, и в конечном итоге провод полностью разъедается. Это было обнаружено в ходе исследования коррозии Сэр Хэмфри Дэви для британского флота в 1834 году.Это называется «катодной защитой» применительно к трубопроводам, судам и т. Д.

На рис. 4 показан микрофонный капсюльный усилитель P93. Эта схема используется многими людьми во всем мире и имеет очень хорошие характеристики для такого простого усилителя. Транзисторы устроены как операционные усилители класса A, с микрофоном, подключенным к неинвертирующему входу. Коэффициент усиления разомкнутого контура превышает 60 дБ, а частотная характеристика разомкнутого контура находится в пределах 1 дБ от 2 Гц до чуть менее 30 кГц. Он легко превосходит большинство электретных микрофонных капсюлей.

Рисунок 4 — Цепь питания электретной капсулы ESP P93

Нормальное рабочее усиление, как показано, составляет около 10 дБ (в 3 раза), но получить единичное усиление несложно. Просто уменьшите R8 до 1k (обратите внимание, что R1 может потребоваться увеличить для получения симметричного отсечения — попробуйте ~ 82k). Частотная характеристика простирается от менее 8 Гц до более 100 кГц в пределах менее 0,5 дБ, а выходное напряжение может достигать 2 В RMS с искажениями, как правило, менее 0,02%. Когда усиление больше единицы, перед клиппированием доступен немного больший выходной уровень.Выход является псевдобалансным, что в данном случае означает, что он сбалансирован по импедансу, но не по сигналу.

В сети циркулируют и другие схемы, которые также обладают высокой производительностью, но вы должны быть осторожны, чтобы убедиться, что выбранная вами схема будет работать так, как заявлено. Многие профессиональные микрофоны используют сравнительно простые схемы, и есть несколько «готовых» электретных микрофонов с фантомным питанием. Некоторые принимают «фантомное» питание с напряжением около 15 В вместо обычных 48 В.Некоторые схемы требуют модификации микрофонного капсюля, чтобы сделать его трехпроводным. Хотя это, безусловно, работает с (подлинной) капсулой WM61A, менее уверенно с заменителями.

Рисунок 5 — Цепь питания полностью сбалансированной электретной капсулы

Схема выше опубликована в нескольких местах с различными изменениями — это моя версия, которая сильно отличается от большинства других. Он основан на схеме, которая, как утверждается, является схемой микрофона Behringer ECM8000.Я не могу комментировать это так или иначе, потому что очень похожие схемы используются несколькими производителями, причем некоторые из них имеют входной каскад JFET (а не показанный биполярный транзистор). Они часто используются с обычными конденсаторными капсюлями и смещают полевой транзистор и микрофонный капсюль через резисторы 1G.

Как показано, схема имеет коэффициент усиления два, потому что Q1 работает как «делитель фазы» с единичным коэффициентом усиления, аналогичный тем, которые используются в ламповых усилителях. В целом это неплохая трасса (по крайней мере, на модели).Обратите внимание, что положения контактов 2 и 3 поменяны местами по сравнению с рисунком 4 из-за подключения Q1. Я его не строил и не могу прокомментировать его шумовые характеристики. Q1 должен быть малошумящим транзистором, но как он сравнивается со схемой P93, показанной выше, неизвестно. Во многих подобных схемах отрицательный конец C3 подключен к земле / земле, что снижает выходную мощность и увеличивает шум. Если кто-то построит схему, вы, по сути, сами по себе. Не стесняйтесь сообщить мне, насколько хорошо (или иначе) это работает на практике.

Заключение
Хотя часто думают, что электретные микрофоны относятся к нижнему пределу, сейчас они очень распространены для измерительных микрофонов высочайшего качества, а также для записи природы и в других местах, где требуются высокая чувствительность, относительно низкий уровень шума и широкий отклик. «Истинный» конденсаторный (он же «конденсаторный») микрофон обычно превосходит большинство электретов, а при очень низком уровне шума почти невозможно превзойти микрофон конденсатора с большой диафрагмой.
Однако по цене ничто другое не может сравниться с электретным капсюлем.Там, где когда-то было обычным делом бороться с микрофоном с подвижной катушкой (например, в дешевых шумомерах), теперь используется электрет, который имеет большую мощность, более широкий отклик и, как правило, более низкий уровень шума. Тот простой факт, что электреты теперь распространены в очень дорогом оборудовании для мониторинга и измерения звука , свидетельствует о том, что они больше не являются «дешевыми и жизнерадостными» устройствами, которыми они когда-то были.
Это несколько прискорбно (мягко говоря), что электретный капсюль Panasonic WM61A больше не производится, поскольку это была одна из самых выгодных сделок всех времен за его производительность.В то время как бесчисленное количество онлайн-продавцов заявляют, что у них есть капсулы WM61A для продажи, к сожалению, большинство из них заменяют все, что могут получить, в том же форм-факторе (диаметр 6 мм) и заявляют, что это настоящие. У меня есть небольшое количество настоящих вещей и довольно много «подделок», и нет никакого сравнения — особенно на очень низких частотах. Для речи заменители подходят, но не для измерений, где требуется хороший НЧ-отклик.
Неизвестно, смогут ли МЭМС-микрофоны когда-нибудь сравниться с хорошим электретом для измерения шума или записи.Они, безусловно, становятся все лучше и лучше, но получить частотную характеристику от 0,1 Гц до 20 кГц может быть непросто, что легко сделать менее чем за 100 долларов с электретным капсюлем. Большинство из того, что вы увидите, ограничены более низкой частотой около 100 Гц, но некоторые требуют 20 Гц (но обычно на 20 дБ ниже, что не совсем вдохновляет). Многие также имеют резонансный пик на частоте 4-6 кГц, и хотя это обычно нормально для голосовых приложений, оно бесполезно для точной записи или мониторинга шума.
Электроника постоянно меняется, поэтому на каком-то этапе в (возможно) не столь отдаленном будущем мы можем увидеть, что МЭМС-микрофоны займут большую долю рынка в более требовательных ролях. Между тем, электретные микрофоны по-прежнему являются лучшим соотношением цены и качества из всех доступных в настоящее время.
Список литературы
Epanorama — Питание микрофонов
Микрофоны — предыдущая статья ESP по теме
Project 93 — микрофонный усилитель ESP P93
Указатель статей
Основной указатель
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2015. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.
Страница создана и авторские права © 2015, опубликовано 18 января 2017 года.

Как сделать микрофонный предусилитель?
Основная функция предусилителя — усиление слабых и слабых сигналов для дальнейшего усиления. Как правило, слабые сигналы от микрофонов, источников звука и других детекторов звука необходимо извлекать с нарушением собственного отношения сигнал / шум (SNR).
Следовательно, наилучшее положение предусилителя — близко к датчику или детектору.Выход предусилителя дополнительно усиливается усилителями мощности.
Предварительный усилитель усиливает сигнал с очень высоким коэффициентом усиления, но не имеет тока возбуждения или усиления по току для управления выходом. Следовательно, усиленный сигнал от предусилителя подается на усилитель мощности, где усиливается ток.
Если входной сигнал подлежит фильтрации, схема фильтрации может добавить шум к сигналу. При использовании предусилителя шум можно значительно уменьшить. Предварительный усилитель также помогает минимизировать шум в линиях, когда датчик и усилитель мощности расположены на расстоянии.
Несмотря на то, что усилители мощности представляют собой цепи, управляющие выходом, регулировка громкости на усилителях мощности затруднена. Часто коэффициент усиления усилителя мощности поддерживается более или менее постоянным, в то время как громкость регулируется на этапе предварительного усилителя.
Существует три типа предусилителей: чувствительные к току, чувствительные к заряду и паразитной емкости для различных датчиков, детекторов и приложений, таких как микрофонный предусилитель, студии звукозаписи, телевизионные антенны и т. Д.
В этом проекте предусилитель предназначен для электретного микрофона с монофоническим выходом.
Схема также может использоваться для звука от телефонов или других устройств со слабым сигналом, которых обычно достаточно для наушников. Поскольку предусилитель не имеет возможности возбуждения, в схему также добавляется простой усилитель звука.
Принципиальная схема
Предварительный усилитель
Усилитель
Необходимые компоненты
LM358 — 1
LM380 — 1
10 кОм — 3
1 кОм — 1
.2 Ом — 1
1 МОм POT — 1
10 кОм POT — 1
470 мкФ — 2
4,7 мкФ — 1
0,1 мкФ — 1
Конструкция схемы предусилителя
В цепи усилителя LM358 -Amp используется. Он соединен с отрицательной обратной связью с POT 1 МОм, подключенным к тракту обратной связи.
Вход с микрофона подается на инвертирующий вывод операционного усилителя, в то время как на неинвертирующий вывод подается постоянный вход от делителя напряжения, образованного R3 и R4.
Минимальное напряжение питания должно составлять 9 В, а усиление схемы можно контролировать, регулируя POT.
Схема усилителя
В схеме усилителя используется звуковой усилитель LM380. Выходная мощность усилителя составляет 2,5 Вт, а внутреннее усиление фиксировано на уровне 34 дБ.
Его можно использовать в потребительских приложениях, таких как звуковые телевизионные системы, FM-приемники, сигнализация, домофоны и т. Д. В этой схеме усилителя неинвертирующий вывод соединен с выходом предусилителя через 10 кОм POT, а инвертирующий вывод заземлен.Отфильтрованный выходной сигнал берется с контакта 8 и передается на динамик.
Рабочий
В этом проекте разработан простой микрофонный предусилитель на базе LM358. Чтобы завершить схему, также разработан простой усилитель звука. Схема работы следующая.
Электретный микрофон или звук с телефона считается входом. Он подается на инвертирующий вывод операционного усилителя. Вход на неинвертирующую клемму — это постоянное питание от делителя напряжения.
Этот сигнал усиливается в соответствии с коэффициентом усиления, установленным POT.
Входной сигнал мощностью порядка нескольких милливольт усиливается до нескольких вольт. Но ток сигнала очень меньше. Следовательно, этот предварительно усиленный сигнал подается в схему усилителя, образованную LM380.
Выход предусилителя подается на неинвертирующий терминал аудиоусилителя.
LM380 усиливает ток сигнала, чтобы управлять устройством вывода, таким как небольшой динамик с сопротивлением 8 Ом.
Правильные фильтры помещены в схему для минимизации искажений.

Приложения
Разработанную здесь схему предусилителя можно использовать для усиления сигнала с микрофона и подготовки его к передаче в усилитель мощности.
Звук с телефонов, MP3-плееров и т. Д. Можно передать на этот предусилитель, прежде чем передавать его на соответствующий усилитель.
Выходного аудиосигнала с телефонов недостаточно для передачи на небольшие усилители звука, такие как LM380 или LM386.Перед фактическим усилением необходимо реализовать каскад предусилителя.
Примечание
Схема может использоваться для предварительного усиления сигналов электретных микрофонов.
При использовании в сочетании с аудиоусилителем, как в этой схеме, рекомендуется регулировать громкость в секции предварительного усилителя, поскольку это не влияет на усиление аудиоусилителя.
Для создания звуковой системы хорошего качества использование предварительного усилителя является преимуществом, поскольку он усиливает звуковые сигналы низкого уровня.
В зависимости от конструкции предварительный усилитель может усиливать входные сигналы с напряжением от нескольких микровольт (мкВ).
Еще несколько интересных проектов:
Схема микрофонного предусилителя с использованием операционного усилителя TL071
В этом проекте мы покажем вам, как сделать высококачественную схему микрофонного предусилителя с низким уровнем шума с использованием микросхемы TL071. Эта ИС имеет низкое энергопотребление, благодаря чему идеально подходит для проектов, требующих вспомогательного питания.Схема микрофонного предусилителя — это недорогой высокопроизводительный усилитель с множеством встроенных функций. Он имеет защиту от короткого замыкания, а также низкий уровень шума и гармонических искажений.
Использование этой ИС вместо транзистора для усиления в состоянии микрофонного предусилителя даст гораздо лучший фильтр искажений. Для этой схемы будет достаточно всех малошумящих операционных усилителей, таких как TL082, NE55534 и т. Д. Эта схема подходит для динамического микрофона, конденсаторного микрофона с активной схемой внутри или электретного микрофона, который мы используем в этом проекте.
Технические характеристики микрофонного предусилителя могут различаться в зависимости от микрофона, используемого для захвата сигнала, и источника записываемого звука. Усиление, шум и искажения — важнейшие характеристики, которые следует учитывать в предусилителе.

Принцип работы предусилителя для электретного микрофона

Популярные схемы микрофонных предусилителей

Простой предусилитель на одном транзисторе

Двухкаскадный транзисторный предусилитель

Предусилитель на операционном усилителе

Особенности конструкции микрофонных предусилителей

Питание электретного микрофона

Схема предусилителя с фантомным питанием

Предусилитель с автоматической регулировкой уровня

Выбор компонентов для микрофонного предусилителя

Настройка и тестирование микрофонного предусилителя

Заключение

УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

Схема усилителя для электретного микрофона

Вариант схемы усилителя для динамического микрофона

Микрофонный усилитель на ОУ для компьютера

Микрофонный усилитель для электретного микрофона. Усилитель с фантомным питанием для электретного микрофона

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Испытания микрофона и выводы

Схема принципиальная УНЧ

Предусилитель для электретного микрофона — Морской флот

Схема усилителя для электретного микрофона

Вариант схемы усилителя для динамического микрофона

Микрофонный предусилитель для электретных микрофонов на ОУ TL072, LM358 или аналогичных

Микрофонный усилитель MAX9812 + доделай сам.

Схема микрофонного усилителя для электретного микрофона

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Испытания микрофона и выводы

с использованием OPAmp

Электретный микрофонный предусилитель [Analog Devices Wiki]

Цель:

Примечания:

Фон:

Терминалы:

Материалы:

Направления:

Настройка оборудования:

Процедура:

Вопросы:

Captain Bodgit: Электретный микрофонный предусилитель

Эта конструкция работает от источника питания USB на 5 В и пытается минимизировать электрические помехи.

Я хотел создать простой предусилитель для электретной микрофонной вставки, используя компоненты из моей коробки с битами.

TS472 Модуль микрофонного предусилителя с низким уровнем шума Электретный микрофон

Электретные микрофоны

Как сделать микрофонный предусилитель?

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

Конструкция схемы предусилителя

Схема усилителя

Рабочий

Приложения

Схема микрофонного предусилителя с использованием операционного усилителя TL071

Похожие записи

Масштабирующий усилитель: принцип работы, типы схем и применение

Ba5406 усилитель. BA5406: Мощный двухканальный аудиоусилитель для качественного стереозвучания

Собрать усилитель из китайских плат: Подборка проверенных плат с хорошим звуком для сборки своего усилителя мощности / Подборки товаров с Aliexpress и не только / iXBT Live

Добавить комментарий Отменить ответ