Что такое микрофон, основные типы микрофонов, параметры, включение в схемах

В обычных телефонных аппаратах сейчас вместо угольных микрофонов стали применять электретные, оформленные в корпусе, имитирующем корпус угольного микрофона, что позволяет произвести замену без всяких проблем в любом телефоне.

Однажды автору пришлось ремонтировать телефонный аппарат “TELTA”, у которого был установлен электретный микрофон МКЭ-395-2 “Элтис». Внешний вид микрофона показан на рис 1.

Частотные характеристики такого микрофона, по сравнению с угольным микрофоном, намного лучше, громкость сравнима с угольным, хотя ожидалось, что громкость будет больше.

Рис. 1. Внешний вид микрофона.

Варианты схем усилителя

В другой своей статье, тот же автор предложил готовый предусилитель для микрофона. Это схема с АРУ (Автоматической Регулировкой Усиления). Вот так выглядит эта схема в оригинале (без цепи частотной коррекции):
Благодаря применению полевого транзистора (КП303Ж) в обратной связи, такая схема работает как компрессор и выравнивает громкость голоса, изменяя коэффициент усиления в некоторых пределах.

Схема полностью рабочая, была проверена мной лично на макете и никаких проблем не вызвала. Такая схема очень удобна, например, для микрофонов в конферент-залах и переговорных. Но может быть использована и как предусилитель для микрофона при подключении к компьютеру.

Поэтому от АРУ пришлось отказаться и схема была урезана до обычного неинвертирующего усилителя с постоянным коэффициентом усиления. Такая схема тоже отлично справляется со своими обязанностями.

Вопросы

Что такое диаграмма направленности микрофона? Полярная диаграмма микрофона — это способ представления направленности микрофона. Другими словами, диаграммы направленности описывают направления, в которых микрофон наиболее чувствителен, чувствителен к аренде и все точки между ними. Полярные диаграммы могут быть качественными (определенные названия) или количественными (с диаграммами полярных откликов).

Для более глубокого изучения диаграмм направленности микрофона прочтите мою статью Полное руководство по диаграммам направленности микрофона.

Что произойдет, если динамик подключен с обратной полярностью? Подключение динамика с обратной полярностью не повредит динамик, но, скорее всего, окажет негативное влияние на воспроизведение. Переходная информация может быть потеряна, когда говорящий движется внутрь, а не наружу. Когда два или более динамика подключены с обратной полярностью, возникают большие проблемы с фазовой компенсацией.

Проблема

У большинства дешёвых микрофонов чувствительность по умолчанию недостаточна для того, чтобы вас отчётливо слышали. Приходится кричать, но на постоянной основе так делать нельзя, оранье — занятие утомительное и вредное.

Внимательно изучив вопрос, я пришёл к выводу, что в ситуации виноваты производители, чрезмерно упрощающие конструкцию устройства. Отдав свои кровно заработанные 100-500 рублей, покупатель по сути получает модуль (капсюль) электретного микрофона без какой-либо электронной «обвязки».

Электретный микрофон и стандартный штекер 3,5 мм jack. Такая конструкция не позволяет микрофону быть чувствительным, но записать звук можно

Всякие гибкие ножки, прищепки — это опциональная мишура. Формально такие микрофоны работают, но их чувствительность и качество записи невысоки (слышен шум). Ничто не мешает добавить в схему несколько электронных компонентов, улучшив способность микрофона улавливать тихие звуки.

Типичный представитель электретных микрофонов

Здесь и дальше пойдёт речь об электретных микрофонах, как самых доступных на рынке. И, частично, конденсаторных. Не динамических!

Также я не рассматриваю вопрос покупки отдельной звуковой карты. Это уже было в статье «Как настроить микрофон, записать и обработать звук – инструкция для начинающих».

В динамические микрофоны уже встроен усилитель

Схемы усилителей довольно просты, поэтому умеющие пользоваться паяльником люди переделывают микрофоны и наслаждаются жизнью.

Кстати, даже в дешёвых петличках за 100 рублей ставят неплохие электретные модули. Например, у меня есть микрофончик-прищепка Genius десятилетней давности, работает шикарно. После доработки, разумеется.

Кроме низкой чувствительности, на записях можно услышать негромкое шипение. Его можно подавить фильтрами в аудиоредакторе, но когда помехи слишком сильны, очистка от шума исказит полезную часть записи и голос зазвучит глухо, словно из бочки.

Шум (в 99% случаев это помехи от электромагнитных полей) появляется на нескольких этапах доставки звука:

1. В электретном капсюле микрофона.
2. В микрофонном предусилителе, если он имеется.
3. При передаче сигнала по не экранированному от помех соединительному кабелю.
4. В усилителе звуковой карты.

Наиболее больное место — звуковая карта компьютера. Замена на более качественную и/или вынос за пределы корпуса компьютера может избавить от шума, но не у всех есть деньги на подобный апгрейд.

Чаще всего пользователь остаётся один на один с дешёвым микрофоном, воткнутом в фоняще-шипящую звуковую карту, распаянную на материнской плате компьютера. Можно попытаться сделать звук громче программно.

Синфазно по сравнению с. Не в фазе

Теперь обсудим фазовые соотношения с микрофонами.. Фаза немного сложнее полярности.

Фаза означает количество, которое волна прошла через свой цикл. Поскольку звук и микрофонный сигнал являются волнами, важна фаза. Две идентичные волны/синфазные сигналы суммируются, в то время как две идентичные волны/синфазные сигналы компенсируют друг друга.

Фаза обычно применяется к сигналам одной и той же частоты. Если эти волны синфазны, они выстраиваются вдоль всей своей формы. Если они не совпадают по фазе, всегда будет разница между двумя циклами в любой данный момент времени.

Однако слышимый звук и звук имеют частотный диапазон 20 Гц. — 20000 Гц. Чтобы звук или звук были действительно синфазными на 100%, практически невозможно, если мы не дублируем звук в цифровом виде или не используем синтезаторы.

По своей природе звук и акустика имеют очень сложные отношения и даже пару микрофонов размещенные очень близко друг к другу, не будут совпадать по фазе на 100%. При этом мы можем приблизиться к синфазности, и этого достаточно для нас (вне ушей редко, если вообще когда-либо слышен звук идеально синфазный.

Есть две основные причины, по которым звук в две или более точек практически никогда не совпадают по фазе по своей природе:

• Прямое расстояние от источника звука: Звуковая волна будет разной фазы его формы волны на разном расстоянии от источника звука.
• Звук состоит из множества разных частот: даже если два микрофона расположены на одинаковом расстоянии от источника звука, вероятность совпадения всех частот практически равна нулю. Это особенно верно для более высоких и более направленных частот.

Есть много других способов, которыми звук будет отличаться на двух разных расположение микрофона. Сюда входят отражения/реверберация, другие источники звука и направление микрофона.

Таким образом, фаза действительно имеет значение только при наличии двух или более сигналов. Таким образом, расположение микрофона является решающим r фазовая когерентность при использовании более одного микрофона.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Как сделать простой направленный стерео микрофон из всякого хлама?

Самодельный микрофон для записи видеороликов на цифровую фотокамеру.

Простой микрофонный усилитель для компьютера своими руками.

Как припаять штекер к экранированному аудио кабелю.

Про «неработоспособность» я поясню. В купленном мною микрофоне, вместо экранированного кабеля, оказался обычный двухпроводный кабель круглого сечения. Конечно, с таким кабелем микрофон был полностью неработоспособен, так как фон от наводок был соизмерим с уровнем сигнала.

Как сделать микрофонный предусилитель своими руками

Используя подходящую схему собрать устройство будет несложно.

Инструменты и материалы

В работе используются инструменты:

• паяльник;
• кусачки;
• ножницы;
• пинцет;
• клеевой пистолет.

Кроме этого, потребуются:

• радиодетали – светодиод, 2 резистора 200-600 Ом, 2 конденсатора емкостью до 10 мкф, транзистор КТ315 (можно заменить на КТ3102 или ВС847);
• провода;
• штекер и разъемы от старого магнитофона, DVD-проигрывателя или другой техники;
• выключатель от игрушечной машинки;
• припой и канифоль;
• макетная плата.

Пошаговая инструкция

Начинают с выбора схемы. Новичку подойдет самый простой вариант, основанный на транзисторном каскаде с общим эмиттером. Он усиливает сигнал микрофона в 2 раза.

Последовательность действий:

1. Макетную плату промывают растворителем.
2. Припаивают к ней разъемы – питания, вход и выход микрофона.
3. Распаивают на плате радиодетали согласно схеме.
4. Из пластмассовой коробки изготавливают корпус, высверлив сверлом «по дереву» отверстия под разъемы.
5. Плату вклеивают в корпус или прикручивают шурупами, если имеются резьбовые стойки.
6. Приклеивают крышку корпуса.
7. Подключают предусилитель к звуковой карте компьютера или колонке, затем проверяют напряжение на входе микрофона. Оно должно составлять 5 В.

Если вольтаж отличается, берут другой штекер и подсоединяют его к разъему. Далее снова проверяют напряжение между длинным выводом и каждым из 2 коротких. Щупы мультиметра располагают так, чтобы не замкнуть выводы накоротко.

Как припаять провод к динамику наушника

Когда проводок обрывается около динамика наушника, лучше всего обратно его припаять к наушнику и обновить пайку с завода. Вот как припаяны проводки внутри моих древних вкладышей Aiwa.

Обратите внимание на завязанный узелок — он не позволяет при рывках отрываться тонким проводкам. Перед пайкой наушника обязательно завяжите такой-же узелок на некотором расстоянии, чуть большем, чем расстояние до узкого отверстия.

Возникает вопрос — от чего зависит полярность подключения проводков к динамику. Ответ прост — наушники соединяются одинаково, чтобы работали синфазно. Когда полярность наушников перепутана, звук размазывается и становится тише, чем синфазный. Если у вас оборвался проводок в одном динамике, для правильного подключения нужно смотреть как провода и пайку в другом наушнике.

Что делать, если провод оборвался внутри наушника

Самое неприятное — это когда провод обрывается внутри наушника. Это означает, что произошел обрыв провода обмотки динамика, который показан на рисунке.

Обмотка динамика обычно приклеена к диафрагме и обрывается в месте крепления проводков к ней. Со временем они просто переламываются от микроперемещений.

Восстановить такой обрыв крайне сложно, но возможно под микроскопом. При ремонте наушников нужно быть предельно аккуратным, чтобы не порвать диафрагму и не повредить геометрию обмотки. Особое внимание нужно уделить микропыли, попавшей между магнитом и обмоткой. Магнитный мусор хорошо убирается жевательной резинкой или пластилином.

Делаем усилитель сами

Сразу предупреждаю: питать от блока питания самодельные микрофонные предусилители нежелательно — придётся городить отдельную схему для фильтрации питания от помех. А батарей хватит надолго и по части питания проблем не будет.

Готовый микрофонный модуль на микросхеме MAX9812

Самый простой вариант — купить микрофонный модуль для Ардуино на микросхеме MAX9812 (70 рублей), кабель (30 рублей), штекер 3,5 мм (15 рублей) и батарейку-таблетку CR-2032 (от 30 рублей). Компоненты обойдутся рублей в 150.

Платку можно превратить в полноценный микрофон, обладая минимальными навыками пайки или попросив спаять тех, кто умеет.

Штекер втыкается в линейный вход, батарейки хватит надолго.

Усиление в 3-5 раз на фантомном питании

Этого достаточно для общения по Скайпу, глотать микрофон вам больше не придётся.

Если в вашем городе есть нормальные магазины радиодеталей, стоит к ней присмотреться, ибо все компоненты типовые. У меня в Ессентуках нет ни одного нормального магазина радиодеталей, не нашёл даже конденсатора подходящего номинала, пришлось заказывать через интернет. Транзистор не обязательно должен быть BC547, аналогов много, они легко гуглятся.

Подключается к микрофонному входу компьютера или видеокамеры. То есть этот вариант — портативный, можно улучшить запись видео, если камера поддерживает подключение внешних микрофонов.

Доработка дешева и эффективна, но требует экранированного кабеля, иначе шипение слишком заметно, ибо микрофонный вход всё-таки.

Усиление в 3-5 раз с питанием от батарейки

Аналог модуля для Ардуино, вместо микрочипа используется транзистор.

Подключается к линейному входу, шум минимален. Просто, но подходит только для изначально чувствительных микрофонов, т.к. коэффициент усиления маловат.

Усиление в 10-1000 раз, питание от батарей

В своих изысканиях остановился схеме, которую подглядел где-то в теме на форуме РадиоКота. Я перерисовал её в программе Qucs-S, чтобы протестировать и убедиться в правильности номиналов.

P1 и P2 — плюс и земля электретного микрофона соответственно, P3 и P4 подключаются к линейному входу компьютера.

В реальности схема оказалась очень чувствительной, стало слышно дыхание попугая в клетке в двух метрах от меня, пришлось добавить резистор R6 на 10 кОм, чтобы приглушить сигнал от микрофонного капсюля. Также на выходе усилителя может быть слишком большая амплитуда сигнала, поэтому её тоже можно ограничить резистором, поставив его перед выводом P3.

Работает от двух аккумуляторных батарей АА, на сколько их хватит не знаю, за неделю не сели.

Получение напряжения +48 В для фантомного питания

В микшерных консолях напряжение фантомного питания обычно получают используя отдельный трансформатор, либо DC/DC преобразователь. Пример схемы, использующей DC/DC преобразователь можно найти на https://www.epanorama.net/counter.php?url=https://www.paia.com/phantsch.gif (схема одного микрофонного предусилителя от PAiA Electronics).

Будет интересно➡ Что такое плотность тока?

Если вы используете батарейка, то возможно вам будет полезно знать, что множество микрофонов, требующих фантомное питание, прекрасно работают и с напряжением меньше 48В. Попробуйте 9В, а затем увеличивайте его до тех пор, пока микрофон не начнет работать. Это гораздо проще, чем использовать DC/DC преобразователь. Однако необходимо помнить, что звучание микрофона, запитанного от меньшего напряжения, может сильно отличаться, и это следует учитывать. Пять батареек по 9В обеспечат питание 45В, которого должно хватить любому микрофону.

Если вы используете батарейки, закоротите из конденсатором, чтобы ограничить звуковой тракт от их шума. Для этого можно использовать конденсаторы на 10мкФ и 0,1мкФ в параллель с батарейками. Также батарейки могут использоваться с резистором на 100Ом и конденсатором на 100мкФ 63В.

Влияние на динамический микрофон

Подключение динамического микрофона двужильным экранированным кабелем ко входу микшерного пульта с включенным фантомным питанием не приведет ни к каким физическим повреждениям. Так что с наиболее популярными микрофонами проблем быть не должно (если они правильно распаяны). Современные динамические микрофоны с балансным подключением сконструированы таким образом, что их подвижные элементы не чувствительны к положительному потенциалу, получаемому от фантомного питания, и они прекрасно работают.

Влияние фантомного питания на подключаемый динамический микрофон.

Множество старых динамических микрофонов имеют центральный отвод, заземленный на корпус микрофона и экран кабеля. Это может привести к короткому замыканию фантомного питания на землю и спалить обмотку. Легко проверить так ли это в вашем микрофоне. С помощью омметра проверяется контакт между между сигнальными выводами (2 и 3) и землей (вывод 1, либо корпус микрофона). Если цепь не разомкнута, то не используйте данный микрофон с фантомным питанием.

Не пытайтесь подключить микрофон с не балансным выходом ко входу микшерного пульта с фантомным питанием. Это может привести к повреждениям оборудования.

Влияние фантомного питания на другое аудио оборудование

Фантомное питание в 48В это достаточно высокое напряжение, по сравнению с тем, с которым обычно работает обычное аудио оборудование. Необходимо быть очень внимательным и не включать фантомное питание на входах, к которым подключено оборудование, не предназначенное для этого.

В противном случае это может привести к повреждению оборудования. В особенности это касается оборудования потребительского класса, подключенного к пульту через специальный адаптер/конвертер. Для безопасного подключения используется трансформаторная развязка между источником сигнала и входом пульта.

Подключение профессиональных микрофонов к компьютерам

Типичные компьютерные аудио интерфейсы обеспечивают питание напряжением лишь 5В. Зачастую это питание носит название фантомного, но следует понимать, что оно не имеет ничего общего с профессиональной аудио техникой. Профессиональным микрофонам, как правило, требуется питание 48В, многие из них будут работать и с напряжением от 12 до 15 вольт, но бытовая звуковая карта не сможет обеспечить и этого.

В зависимости от бюджета и технической подкованности, вы можете либо перейти на использование бытовых микрофонов, либо самостоятельно изготовить внешний блок фантомного питания. Можно использовать как внешний источник напряжения, так и встроенный в компьютер блок питания. Как правило, каждый компьютерный блок питания имеет выход +12В, так что остается лишь подключить его правильном образом.

Дополнительный материал: Что такое трансформаторная подстанция.

T-powering и A-B powering

T-powering обычно имеет напряжение 12В, подаваемое на балансную пару через резисторы на 180Ом. Из-за разности потенциалов на микрофонном капсюле, при подключении динамического микрофона через его катушку начнет течь ток, что негативно скажется на звучании, а спустя какое-то время приведет к повреждению микрофона. Таким образом к данной схеме могут быть подключены микрофоны, специально предназначенные для питания по технологии T-powering. Динамические и ленточные микрофоны при подключении будут повреждены, а конденсаторные скорее всего не будут работать должным образом.

Микрофоны, использующие T-powering, с точки зрения схемотехники представляют собой конденсатор, и, следовательно, препятствуют протеканию постоянного тока. Преимуществом технологии T-powering является то, что экран микрофонного кабеля не обязательно подключать с обоих концов. Эта особенность позволяет избежать появления земляной петли.

T-powering и A-B powering.

Готовые усилители

Дорогие варианты рассматривать не буду, извините. Предполагается, что бюджет предельно ограничен.

Усилители для колонок/наушников не подойдут. Они недостаточно чувствительные, не подают фантомное питание на микрофон, а выходная мощность слишком большая даже для линейного входа.

На Алиэкспресс устройства нужно искать запросами «микрофонный предусилитель» и «предусилитель микрофона». Самые дешёвые варианты стоят полторы-две тысячи рублей. Предназначены для караоке, но, если не выкручивать на полную громкость, можно подключить к линейному входу.

За три тысячи рублей можно найти полноценный предусилитель, к которому еще и музыкальный инструмент подключается. Например, гитара со звукоснимателем.

Для подключения дешёвого компьютерного микрофона понадобится переходник 3.5 мм джек > 6.3 мм джек. У компьютера должен быть линейный вход.

И не стоит забывать про такое чудо, как конденсаторный микрофон BM 800, завоевавший голосовые связки ютуберов, обозревающих товары из китайшопов:

BM 800 микрофон для компьютера Конденсаторный 3.5 мм Проводной

Уточняю: я не рекомендую его к покупке. Не совсем понятно, при каких условиях он нормально работает, слишком уж противоречивы отзывы. Но иногда ВМ 800 можно найти за 300-500 рублей, что не сильно дороже примитивных электретных, зато с предусилителем. Но подключается он к микрофонному входу, а значит — привет, помехи звуковой карты.

Достоинства и недостатки

Преимущества электретных микрофонов:

1. Низкая цена комплектующих и производства. Если сравнивать с другими моделями, то электретные дешевле на 20-30%.
2. Широкий спектр применения. Они устанавливаются в смартфоны, персональные компьютеры, гаджеты для прослушки.
3. Высокое качество звука. Устройства используют для измерения звука.
4. Возможность использовать разные типы подключения. Они поддерживают XLR, 3,5 мм и т.д.
5. Хорошая чувствительность и долговечность мембраны.
6. Устойчивость к повреждениям и воздействию воды.

Недостатки:

1. Необходимость установки усилителей.
2. Потребность в дополнительном источнике питания.

Самые распространенные проблемы с микрофонами и наушниками

Современный микрофон появился еще в 20-м веке, но с каждым годом он становится все меньше и меньше, чему хорошо способствовал научно-технический прогресс, а также кремниевые полупроводники, идеально подходящие для создания цепей с несколькими элементами, например, микрофона и наушников.

Микрофоны имеют два типа: конденсаторные, в которых все шумы пытаются поглотить конденсаторы, а также катушечные, они более дешевые, но практически не уступают своему конденсаторному брату. Для начала стоит разобраться, из чего же состоит современный микрофон:

1. Специальный тонкий провод, по которому электрические заряды будут беспрепятственно идти к усилителю или к микрофону.
2. Чувствительная мембрана.
3. Электромагнитная катушка.

При попадании каких-либо звуковых волн на очень чувствительную мембрану, которая, кстати, находится в защищенном железном корпусе, создается импульс в катушке, после чего звуковая карта или усилитель ловит отправленный сигнал, декодирует его в приемлемый вид и мы слышим желанный звук. Раньше данный процесс звукозаписи занимал весьма много времени, но современные технологии позволили сократить его в несколько раз.

В чем разница между полярностью и фазой микрофона?

Часто полярность и фаза неправильно понял или понял, что означает одно и то же. Давайте посмотрим, чем они отличаются.

Под фазой понимается сдвиг формы сигнала во времени относительно другого сигнала или другого момента времени. Мы измеряем этот сдвиг в цикле на 360 °.

Полярность означает расположение сигнала «правая сторона вверх» или «вверх-вниз». Мы измеряем полярность как положительную (правая сторона вверх) или отрицательная (вверх ногами).

Давайте посмотрим на фотографию двух синусоидальных волн, чтобы проиллюстрировать эти моменты:

Что касается полярности, мы видим, что синий и розовый синусоидальные волны имеют противоположную полярность. Они представляют собой перевернутые изображения друг друга. Когда один достигает своего пика, другой оказывается в его впадине.

Предположим, что синусоидальная волна имеет положительную полярность, а розовая синусоида — отрицательную полярность.

Что касается фазы, мы можем видеть, что эти две формы волны одинаковы, но были сдвинуты на половину полного цикла. Используя измерение на 360 °, мы можем видеть, что эти две формы сигнала сдвинуты по фазе на 180 °.

Важно отметить, что обратная полярность не означает сдвиг по фазе на 180 ° через они оба дают одинаковый визуальный и слуховой результат.

И снова полярность означает изменение положительной и отрицательной амплитуды, а фаза — изменение формы волны в цикле на 360 °.

Малошумящий УНЧ для микрофона на К548УН1А

На рисунке 1 представлен пример УНЧ на основе специализированной микросхемы — ИС К548УН1А, содержащей 2 малошумящих ОУ. ОУ и УНЧ, созданный на базе этих ОУ (ИС К548УН1А), рассчитаны на однополярное напряжение питания 9В — ЗОВ. В приведенной схеме УНЧ первый ОУ включен в варианте, который обеспечивает минимальный уровень шумов ОУ.

Рис. 1. Схема УНЧ на ОУ К548УН1А и варианты подключения микрофонов: а — УНЧ на ОУ К548УН1А, б — подключение динамического микрофона, в — подключение электретного микрофона, г — подключение удаленного микрофона.

Элементы для схемы на рисунке 1 :

• R1 =240-510, R2=2.4к, R3=24к-51к (подстройка усиления),
• R4=3к-10к, R5=1к-3к, R6=240к, R7=20к-100к (подстройка усиления), R8=10; R9=820-1.6к (для 9В);
• С1 =0.2-0.47, С2=10мкФ-50мкФ, С3=0.1, С4=4.7мкФ-50мкФ,
• С5=4.7мкФ-50мкФ, С6=10мкФ-50мкФ, С7=10мкФ-50мкФ, С8=0.1-0.47, С9=100мкФ-500мкФ;
• ОУ 1 и 2 — ОУ ИС К548УН1А (Б), два ОУ в одном корпусе ИС;
• Т1, Т2 — КТ315, КТ361 или КТ3102, КТ3107 или аналогичные;
• D1 — стабилитрон, например, КС133, можно использовать светодиод в обычном включении, например, АЛ307;
• М — МД64, МД200 (б), МЭК-3 или аналогичный (в),
• Т — ТМ-2А .

Выходные транзисторы данной схемы УНЧ работают без начального смещения (с Iпокоя=0). Искажения типа “ступенька» практически отсутствуют благодаря глубокой отрицательной обратной связи, охватывающей второй ОУ микросхемы и выходные транзисторы. При необходимости изменения режима выходных транзисторов (Iпокоя=0) схему необходимо соответствующим образом откорректировать: включить в схему резистор или диоды между базами Т1 и Т2, два резистора по 3-5к с баз транзисторов на общий провод и провод питания.

Кстати, в УНЧ в двухтактных выходных каскадах без начального смещения хорошо работают уже устаревшие германиевые транзисторы. Это позволяет использовать с такой структурой выходного каскада ОУ с относительно низкой скоростью нарастания выходного напряжения без опасности возникновения искажений, связанных с нулевым током покоя. Для исключения опасности возбуждения усилителя на высоких частотах используется конденсатор СЗ, подключенный рядом с ОУ, и цепочка R8С8 на выходе УНЧ (достаточно часто RC на выходе усилителя можно исключить).

Что представляет собой

В частности, речь идёт о дополнительном питании, которое принято называть фантомным. Каковыми бы не были лингвистические конструкции, это прибор, который добавит страдающему устройству энергии сразу аж на 48 В. По уже сложившейся традиции, все новые и необычные устройства покупаются на AliExpress и приходят заказчику по почте. Последнему остаётся понять, что у него в руках и зачем оно нужно.

Что представляет собой фантомное питание для микрофона.

Вот устройство фантомного типа, а это именно устройство, и является такой покупкой. Прибор подпитывает конденсаторный студийный микрофон, работающий примерно как, собственно, конденсатор. Только вместо подвижной обкладки конденсатора функционирует мембрана микрофона. Интенсивность работы и амплитуду смещения определяет сила звука, который микрофон в данный момент обрабатывает. Соответственно меняется рабочее напряжение, и мы получаем требуемый эффект улучшения работы звукозаписывающего устройства.

Следует отметить, что схема довольно оригинальная, но работающая. В любом случае, стоимость фантомного питания не является запредельной, если его возможности не устроят, финансовые издержки не будут критическими. Как бы там не было, а новый источник питания напряжением 48 В должен куда-то и как-то подключаться, а также крепиться для безопасности. Тем более что без него конденсаторные микрофоны попросту не будут функционировать. Почему именно 48 В? Потому что такой показатель поддерживается большинством производителей микрофонов и звуковых карт, это уже определённая традиция. На самом деле конденсаторный микрофон способен работать в широком диапазоне напряжения.

Будет интересно➡ Как устроен трехфазный выпрямитель

Само же устройство, то есть, фантомное питание, следует закрепить в удобном месте, чтобы не мешало, и чтобы одновременно было легкодоступным. К зафиксированному устройству подсоединяются все необходимые кабели, в том числе провод для подключения микрофона. Специальная кнопка позволяет включать и выключать фантомное питание при необходимости. Фантомное питание – недорогой и эффективный способ улучшить работу звукозаписывающей системы компьютера настолько, насколько это возможно. Устройство популярно у потребителей, так как является безопасным в работе. Разве что в случае возникновения короткого замыкания кабеля, особенно при отсутствии полагающегося таких случаях заземления, может повредиться капсюль, который легко заменить. По мнению большей части пользователей, заказывать у китайских ритейлеров устройство стоит. Особенно если есть необходимость работать с качественным звуком, не покупая при этом дорогостоящее профессиональное оборудование.

Устройство микрофона.

Существует только один вид подключения микрофонов, известный как фантомное питание. Спецификация фантомного питания приведена в DIN45596. Изначально было стандартизовано питание в 48 вольт (P48) через резисторы 6,8кОм. Значение номиналов не столь критично как их согласованность. Она должна быть в пределах 0,4% для хорошего качества сигнала. В настоящее время стандартизировано фантомное питание на 24 (P24) и 12 (P12) вольт, но применяется оно гораздо реже чем питание на 48 вольт. Системы, использующие более низкое напряжение питания используют резисторы меньшего номинала.

Большинство конденсаторных микрофонов могут работать в широком диапазоне напряжения фантомного питания. Питание 48 вольт (+10%…-20%) по умолчанию поддерживается всеми производителями микшерных пультов. Существует оборудование, которое использует более низкое напряжение фантомного питания. Чаще всего это напряжение составляет 15 вольт через резистор 680 Ом (подобное, например, используется в портативных звуковых системах). Некоторые беспроводные системы могут использовать еще более низкое напряжение питания, от 5 до 9 вольт.

Студийный микрофон.

Фантомное питание в настоящее время является наиболее распространенным методом питания микрофонов из-за его безопасности при подключении динамического или ленточного микрофона ко входу с включенным фантомным питанием. Единственная опасность заключается в том, что в случае короткого замыкания кабеля микрофона, или при использовании микрофона старой конструкции (с заземленным выводом), через катушку начнет течь ток, который повредит капсюль. Это хороший повод для регулярной проверки кабелей на короткое замыкание, а микрофонов на наличие заземленного вывода (чтобы случайно не включить его во вход под напряжением).

Название “фантомное питание” пришло из сферы телекоммуникаций, где фантомная линия представляет собой передачу телеграфного сигнала с использованием земли, в то время как речь передается по симметричной паре.

Фантомное питание вида P48, P24 и P12

Зачастую существует путаница в различных, но на самом деле сходных видах фантомного питания. DIN 45596 определяет, что фантомное питание может быть достигнуто одним из трех видов стандартных напряжений: 12, 24 и 48 вольт. Чаще всего способ питания микрофона может меняться в зависимости от подаваемого напряжения. Индикация того, что микрофон получает питание, обычно отсутствует, но напряжения 48 вольт вольт будет рабочим наверняка.

Создание чистого и стабильного напряжения 48 вольт является задачей сложной и дорогостоящей, особенно когда имеются только батарейки типа крона 9 вольт. Отчасти из-за этого большинство современных микрофонов способны работать с напряжением в диапазоне от 9-54 вольт.

Фантомное питание электретных микрофонов

Учтите, что это лишь самый простой способ “пришпандорить” электретный микрофон к пульту. Подобная схема работает, но имеет свои недостатки, такие как высокая чувствительность к шуму фантомного питания, не балансное подключение (склонна к помехам) и высокое выходное сопротивление (нельзя использовать длинные кабели). Эта схема может быть использована для проверки капсюля электретного микрофона при подключении к микшерному пульту с помощью короткого кабеля. Также при использовании этой схемы шумы переходных процессов (например при включении или отключении фантомного питания, при присоединении к микшерному пульту, а так же отключении от него) имеют очень большой уровень. Другой недостаток этой схемы в том, что она не симметрично загружает питающую цепь фантомного питания. Это может сказаться на работоспособности некоторых микшерных пультов, особенно старых моделей (в некоторых микшерных пультах входной трансформатор может закоротить и сгореть, в этом случае пины 1 и 3 замыкаются через резистор 47Ом).

На практике эта схема работоспособна при использовании с современными микшерными пультами, но она не рекомендуется для проведения реальной записи, либо всякого другого применения. Гораздо лучше использовать схему с балансным подключением, она значительно сложнее, но намного лучше.

Симметричная схема подключения электретного микрофона

Выход этой схемы (Рис.20) симметричный, и имеет выходное сопротивление 2кОм, благодаря чему ее возможно использовать с микрофонным кабелем длинной до нескольких метров. Емкости в 10мкФ, которые включены на выход пинов Hot и Cold, должны быть высококачественными пленочными конденсаторами. Их номинал может быть уменьшен до 2,2мкФ если входное сопротивление предусилителя 10кОм или более. Если вы по какой-то причине используете вместо пленочных конденсаторов электролиты, то следует подбирать конденсаторы рассчитанные на напряжение более 50В. Кроме того, в параллель им необходимо включить пленочные конденсаторы в 100нФ. Конденсаторы, включаемые в параллель со стабилитроном должны быть танталовыми, но при желании совместно с ними можно использовать пленочные конденсаторы в 10нФ

Подключаемый кабель должен быть двужильным экранированным. Экран припаивается к стабилитрону и не припаивается к капсюлю. Распиновка стандартная для XLR разъема.

Улучшенная схема подключения электретного микрофона к фантомному питанию

В качестве биполярных PNP транзисторов могут использоваться BC479. В идеале они должны быть подобраны максимально одинаковыми, с целью минимального уровня шума и согласованности усиления. Имейте ввиду, что напряжение между коллектором и эмиттером может достигать 36В. Емкости в 1мкФ должны быть высококачественными пленочными конденсаторами. Схема может быть улучшена путем добавления конденсаторов номиналом 22пФ параллельно резисторам 100кОм. Для минимизации собственного шума резисторы номиналом 2,2кОм должны быть точно подобраны.

Улучшенная схема подключения электретного микрофона к фантомному питанию.

Внешний блок фантомного питания

Источник питания +48В заземлен на землю сигнальную (пин 1). Напряжение +48В может быть получено с использованием трансформатора и выпрямителя, с помощью батареек (5 штук по 9В, итого 45В, которых должно быть достаточно), либо с использованием DC/DC преобразователя, питаемого от батареи. Между сигнальными проводами и землей должны быть по два стабилитрона на 12В, включенные спина к спине, чтобы не допустить импульс в 48В через конденсаторы на вход микшерного пульта. Резисторы, номиналом 6,8кОм, следует использовать высокоточные (1%) для уменьшения уровня шума.

Внешний блок фантомного питания своими руками.

Печатные платы.

На изображениях печатных плат, представлен вид со стороны элементов. Дорожки просвечиваются сквозь плату.

На картинке пример разводки печатной платы универсального микрофонного усилителя.

1. Вход.
2. Верхний по схеме конец потенциометра R3.
3. Движок потенциометра R3.
4. Анод светодиода HL1.
5. Корпус.
6. Питание +6В.
7. Выход.
8. Корпус.

Пример разводки печатной платы усилителя динамического микрофона.

Сам я изготовил печатную плату исходя из размеров имеющихся в моём распоряжении элементов управления и корпуса.

Ссылка на чертежи печатных плат в конце статьи.

Читать также: Пилки лобзиковые по дереву

Как узнать что неисправен разъем

Вставите в разъём рабочие наушники включите музыку. Если в работающих наушниках музыка не играет — у вас сломался разъём. Также если слышно шипение при шевелениях штекера — это значит что скоро полностью выйдет из строя разъём.

Сейчас в основном везде используется распиновка проводов наушников с микрофоном приведённая на первой картинке ниже но также и существует другая о основном она используется на старых телефонах и в телефонах некоторых производителей. Различаются они тем, что контакты микрофона и земли поменяны местами.

Электретные микрофоны

В последнее время в бытовых магнитофонах используются электретные конденсаторные микрофоны. Электретные микрофоны имеют самый широкий диапазон частот — 30…20000 Гц.

Микрофоны этого типа дают электрический сигнал в два раза больший нежели обычные угольные.

Промышленность выпускает электретные микрофоны МКЭ-82 и МКЭ-01 по размерам аналогичные угольным МК-59 и им подобным, которые можно устанавливать в обычные телефонные трубки вместо угольных без всякой переделки телефонного аппарата.

Этот тип микрофонов значительно дешевле обычных конденсаторных микрофонов, и поэтому более доступны радиолюбителям.

Отечественная промышленность выпускает широкий ассортимент электретных микрофонов, среди них МКЭ-2 односторонней направленности для катушечных магнитофонов 1 класса и для встраивания в радиоэлектронную аппаратуру — МКЭ-3, МКЭ-332 и МКЭ-333.

Для радиолюбителей наибольший интерес представляет конденсаторный электретный микрофон МКЭ-3, который имеет микроминиатюрное исполнение.

Микрофон применяется в качестве встраиваемого устройства в отечественные магнитофоны, магниторадиолы и магнитолы, такие как, «Сигма-ВЭФ-260», «Томь-303», «Романтик-306» и др.

Микрофон МКЭ-3 изготовляется в пластмассовом корпусе с фланцем для крепления на лицевой панели радиоустройства с внутренней стороны. Микрофон является ненаправленным и имеет диаграмму круга.

Микрофон не допускает ударов и сильной тряски. В табл. 2 приведены основные технические параметры некоторых марок миниатюрных конденсаторных электретных микрофонов.

Таблица 2.

На рис. 5 приведена схема включения распространенного в радиолюбительских конструкциях электретного микрофона типа МКЭ-3.

Рис. 5. Принципиальная схема включения микрофона типа МКЭ-3 на входе транзисторного УЗЧ.

Рис. 6. Фото и внутренняя приниципиальная схема микрофона МКЭ-3, расположение цветных проводников.

Устройство и параметры

Микрофон производится из:

1. Электретного капсюля.
2. Штекера Jack 3,5 для подключения к компьютеру.
3. Корпуса, который защищает провода.
4. Зажимов для фиксации и соединения деталей.
5. Тонкого провода длиной 1-1,5 м.
6. Источника питания.

Микрофоны характеризуются следующими параметрами:

1. Чувствительностью.
2. Частотным диапазоном
3. Разницей между наибольшей и наименьшей частотой.
4. Величиной электрического сопротивления.
5. Характеристикой направленности.

Усилитель для микрофона готовая схема

Но меня все подмывал тот факт, что практически все ОУ которые есть у меня в наличии – сдвоенные, а я не люблю, когда половина операционника висит в воздухе. Как-то это не кошерно…

Поэтому недолго думая я перешел к своей любимой схеме — схеме усилителя для наушников. Она по сути такой же неинвертирующий усилитель, однако дополненная хитро включенным повторителем.

Причина перехода не только в желании задействовать оба операционных усилителя в корпусе микросхемы.

• Во-первых мне давно хотелось попробовать эту схему при однополярном питании.
• Во-вторых эта схема способна выдавать вдвое больший ток, при том же выходном напряжении. Это гарантирует отсутствие просадок и искажений сигнала на пути от предусилителя до записывающего устройства. Кабель то может быть и 5 и 10 метров.

Поэтому оставалось просто добавить в нее входную цепь с микрофоном и изменить номиналы конденсаторов под нашу задачу. Вот так в итоге выглядит конечная схема.

Как узнать что неисправен разъем

Вставите в разъём рабочие наушники включите музыку. Если в работающих наушниках музыка не играет — у вас сломался разъём. Также если слышно шипение при шевелениях штекера — это значит что скоро полностью выйдет из строя разъём.

Сейчас в основном везде используется распиновка проводов наушников с микрофоном приведённая на первой картинке ниже но также и существует другая о основном она используется на старых телефонах и в телефонах некоторых производителей. Различаются они тем, что контакты микрофона и земли поменяны местами.

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Данный предусилитель для микрофона может понадобится если Вас не устраивает уровень громкости Вашего микрофона при записи звука на компьютере.

Часто чтобы усилить звук с микрофонной петлички делают программное усиление в какой-либо программе для записи звука или видео редакторе но при этом сам звук становится зашумлённым и искажённым.

Чтобы этого избежать нужно усилить звук предусилителем, для этого давайте спаяем усилитель для электретного микрофона своими руками, это делается очень просто.

Какие детали нам понадобятся для микрофонного усилителя:

• Транзистор BC547 или КТ3102;
• Два резистора – 1 кОм;
• Один резистор от 150 Ом до 1 кОм, подбирается позже на слух;
• Керамический конденсатор от 100 до 300 пФ;
• Электролитический конденсатор 47 мкФ (от 6,3 В и выше но желательно не более 25В);
• Электретный микрофон (микрофон петличка).

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Как сделать усилитель для микрофона, инструкция:

Привожу схему микрофонного предусилителя, по которой будем паять далее.

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Данный предусилитель для микрофона простой, собран всего на одном транзисторе и с небольшой обвязкой вокруг него и не нуждается в отдельном питании, так как он предназначен для работы совместно с компьютером или смартфоном. От них подаётся небольшое напряжение которое будет достаточным для данного микрофонного усилителя.

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Весь усилитель собирается на небольшом кусочке макетной платы, которая включена в разрыв провода петличного микрофона, что делает его практически незаметным если спрятать его в чёрную термоусадочную трубку. Дорожками снизу платы служат сами выводы радиоэлементов загнутые и спаянные между собой по схеме.

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Резистор R3 я не стал сразу впаивать, сначала попробовал без него, звук получился очень громкий и в микрофон лезли разные лишние звуки и шумы, поэтому я начал подпаивать поочерёдно резисторы 1 кОм, 680 Ом, 330 Ом и 150 Ом и слушая при этом каждый раз на смартфоне, самым удовлетворительным для меня оказался звук с резистором 150 Ом его я и оставил.

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Простой усилитель для электретного микрофона своими руками

Осталось запрятать платку в термоусадочную трубку и самодельный усилитель для микрофона готов!

Как обойтись без паяльника при ремонте наушников

Часто происходит так, что у человека нет под рукой паяльника или розетки, а штекер наушников не работает. В этом случае можем проводить перепайку штекера несколькими нестандартными, но приемлемыми способами.

Первый способ — это использовать токопроводящий клей для приклеивания проводов к контактам мини джека. Все делается просто и аккуратно. Надежность такого крепления конечно хромает, да и электрическое сопротивление клея может составлять десятые доли Ома. При сопротивлении наушников 4 -16 Ом, клей может повлиять на громкость звучания. Хорошо, что время высыхания токопроводящего клея обычно 10-15 минут.

Второй способ — разогревать гвоздь или кусок медного провода в пламени свечи. Это такой способ для романтиков: полумрак, свечи , штекер, наушники и ты. Свечи в этом случае лучше использовать ароматизированные. А если серьезно, так можно и с помощью костра и углей припаять штекер наушников . Главное — хороший припой и флюс не забыть.

Третий способ — сделать газовый паяльник из зажигалки своими руками. Нужно взять кусок медного одножильного провода и прикрепить к зажигалке так, чтобы часть провода была в пламени. По медному проводу передается тепло на некоторое расстояние, как видно из фото.

Если будешь пользоваться этим способом, то особое внимание обрати на место прилегания проволоки к корпусу зажигалки. Там от нагрева может образоваться дырка. Будь осторожен! Более подробно как сделать такой мини паяльник из зажигалки смотрите в видеоролике.

Угольные микрофоны

Невзирая на то что угольные микрофоны постепенно вытесняются микрофонами других типов, но благодаря простоте конструкции и достаточно высокой чувствительности они все еще находят свое место в различных устройствах связи.

Наибольшее распространение имеют угольные микрофоны, так называемые телефонные капсюли, в частности, МК-10, МК-16, МК-59 и др.

Наиболее простая схема включения угольного микрофона приведена на рис. 7. В этой схеме трансформатор должен быть повышающим и для угольного микрофона с сопротивлением R = 300…400 Ом его можно намотать на Ш-образном железном сердечнике с сечением 1…1,5 см2.

Первичная обмотка (I) содержит 200 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,2 мм, а вторичная (II) — 400 витков ПЭВ-1 диаметром 0,08…0,1 мм.

Угольные микрофоны в зависимости от их динамического сопротивления делят на 3 группы:

1. низкоомные (около 50 Ом) с током питания до 80 мА;
2. среднеомные (70… 150 Ом) с током питания не более 50 мА;
3. высокоомные (150…300 Ом) с током питания не более 25 мА.

Из этого следует, что в цепи угольного микрофона необходимо устанавливать ток, соответствующий типу микрофона. В противном случае при большом токе угольный порошок начнет спекаться и микрофон испортится.

При этом появляются нелинейные искажения. При очень малом токе резко снижается чувствительность микрофона. Угольные капсюли могут работать и при пониженном токе источника питания, в частности, в усилителях на лампах и транзисторах.

Снижение чувствительности при пониженном питании микрофона компенсируется простым повышением коэффициента усиления усилителя звуковой частоты.

В этом случае улучшается частотная характеристика, значительно снижается уровень шумов, повышается стабильность и надежность работы.

Рис. 7. Принципиальная схема включения угольного микрофона с использованием трансформатора.

Вариант включения угольного микрофона в усилительный каскад на транзисторе дано на рис 8.

Вариант включения угольного микрофона в сочетании с транзистором на входе лампового усилителя звуковой частоты по схеме рис. 9 позволяет получить большое усиление по напряжению.

Рис. 8. Принципиальная схема включения угольного микрофона на входе транзисторного УЗЧ.

Рис. 9. Принципиальная схема включения угольного микрофона на входе гибридного УЗЧ, собранного на транзисторе и электронной лампе.

Литература: В.М. Пестриков — Энциклопедия радиолюбителя.

Давно витала в голове. Собравшись с силами, приступил к поиску схем усилителей. Большинство схем, просмотренных мною, 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:

Когда может понадобиться

Чаще всего фантомное питание используется при подключении конденсаторных микрофонов. Это связано с принципом работы такого микрофона, который повторяет принцип работы конденсатора. Одна из обкладок конденсатора является неподвижной, а роль второй, подвижной, выполняет мембрана микрофона, которая смещается больше или меньше в зависимости от источника акустического сигнала. Если конденсатор имеет заряд, то, как нам известно из школьного курса физики, мы изменяем ёмкость конденсатора при смещении подвижной мембраны.

Изменение ёмкости приводит к изменению напряжения, которое и является сигналом с микрофона. Но чтобы такая схема работала, между обкладками необходимо поляризующее напряжение. С некоторого времени для таких микрофонов подается напряжение в 48 В, что сегодня принято за стандарт напряжения фантомного питания. Разновидностью конденсаторного микрофона является электретный микрофон. Он обычно имеет небольшую батарейку и требует фантомного питания меньше, чем 48 В.

К микрофону фантомное питание подается по микрофонному кабелю. Но откуда же оно берется? Источники фантомного питания могут быть встроены в микшерные пульты с возможностью раздельной подачи на каждый канал с микрофонным предусилением или на группу каналов; зачастую это питание подается сразу на все каналы, куда возможно подключение микрофона, что удешевляет конечную стоимость микшера.

Ещё одним источником фантомного питания может быть микрофонный предусилитель. Обычно такая опция предусмотрена на всех микрофонных предусилителях. И наконец, производятся отдельные блоки фантомного питания, которые не наделены никакими дополнительными возможностями, кроме подачи фантома. Следует отметить, что напряжение фантомного питания также питает внутренние схемы конденсаторных микрофонов. Без подачи фантомного питания конденсаторные микрофоны просто не будут работать.

Как работает фантомное питание микрофона.

Низкий импеданс выхода

Резисторы R1 и R2 обеспечивают соответствующее выходное сопротивление и питание от источника 10 В. Основные характеристики этого простого капсюля превосходны, но для того, чтобы соответствовать профессиональным стандартам фантомного питания для микрофона, он требует дальнейшей обработки сигнала. На выходе микрофона с фантомным питанием формируется низкоомный дифференциальный сигнал. Низкий импеданс выхода обеспечивает простой буфер на микросхеме IC1. Инвертор с единичным усилением на микросхеме IC2 получает питание от выхода IС1.

Смещением для неинвертирующего входа IC2 служит хорошо отфильтрованное выходное напряжение микросхемы IC1. Сдвоенный усилитель IС1/IС2 был выбран из-за его низких шумов и низких искажений. R6 и R7 предназначены для защиты от емкости длинной линии, радиочастотных помех и бросков напряжения, возникающих при «горячем подключении» к источнику фантомного питания.

Для исключения попадания постоянного напряжения фантомного питания на линии аудиосигнала на выходах усилителя включены разделительные конденсаторы С2 и С3. Размах выходного дифференциального напряжения ограничен уровнем примерно 2 В пик-пик, что обусловлено неспособностью источника питания обеспечить выходные токи операционных усилителей при более высоких напряжениях. Однако этот уровень является достаточным, поскольку он соответствует пределам линейного диапазона капсюля.

Что такое импеданс.

Источник фантомного питания 48 В

Микрофоны с фантомным питанием получают энергию для своих активных цепей от приемного конца схемы через те же провода, по которым передается звуковой сигнал. Источник фантомного питания 48 В подключается к обеим сигнальным линиям через резисторы R10 и R11 сопротивлением 6.8 кОм. Такое подключение позволяет микрофону с низким выходным сопротивлением передавать дифференциальный сигнал переменного тока при относительно «мягкой» импедан-сной характеристике источника фантомного питания. Питание на микрофон подается с сигнальных линий через резисторы R8 и R9. Стабилитрон D1 регулирует питание микрофона и усилителя.

Кроме того, эти резисторы обеспечивают мягкую импедансную характеристику симметричной линии. Вы можете разместить микрофон в сотнях футов от источника фантомного питания и усилителя приемной стороны и при этом получить превосходные характеристики. На приемной стороне используется мало-шумящий инструментальный усилитель IC3, состоящий из трех внутренних операционных усилителей. Его конфигурация и лазерная подгонка номиналов резисторов обеспечивают отличный коэффициент подавления синфазных сигналов (CMR).

Схема питания источника фантомного питания 48 В.

Подавление шумов и фона

Высокий CMR подавляет шумы и фон шины питания, имеющие одинаковые амплитуды на обеих сигнальных линиях. Хотя низкий шум (1нВ/√Гц) и не нужен для микрофонов с высоким уровнем выходного сигнала, подобных тем, который описан здесь, он необходим для профессиональных ленточных и электродинамических микрофонов со слабыми выходными сигналами. Микрофоны этих типов являются строго пассивными электромеханическими генераторами и не нуждаются в источнике питания.

Фантомное питание для микрофона получило такое название оттого, что эти типы микрофонов «подвешены» на 48 В. Выпускаемые электретные капсюли имеют различные размеры и физические конфигурации. В частности, они могут быть как всенаправленными, так и направленными (с кардиоидной диаграммой направленности). Направленные капсюли имеют сзади вентиляционное отверстие; для получения надлежащих характеристик их следует устанавливать так, чтобы обеспечить свободный доступ как спереди, так и сзади.

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики

Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах

С данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Критерии выбора

Перед покупкой важно учесть все характеристики. Основными критериями являются:

Основными критериями являются:

1. Звучание. К каждому микрофону подбирают свой предусилитель. В среднем и низком ценовых сегментах нередко бывает так, что с данным акустическим устройством транзисторный преамп дает более благоприятный эффект, чем ламповый.
2. Диапазон усиления. Он должен быть достаточным для решения поставленных задач.
3. Запас по перегрузке, т.е. максимально допустимое напряжение сигнала, поступающего на вход. Зависит от чувствительности микрофона и наибольшей возможной силы источника звука (SPL).
4. Шум. Вместе с аналогичным параметром микрофона не должен превышать заданного значения. Самым малошумящим является динамический микрофон.
5. Соотношение сигнал/шум. Чем выше этот параметр, тем качественнее аудиопоток.

Количество входов

Если требуется подключить несколько микрофонов, выбирают преобразователь с соответствующим числом разъемов. Рекомендуется приобрести модель с 2 или более входами даже в том случае, если источник звука пока 1. В будущем ситуация может измениться, и тогда не придется покупать новый преамп.

Встроенный лимитер

Лимитер-компрессор включается при перегрузках, чтобы избежать искажений аудиопотока. Он выполняет 2 функции:

• ограничивает уровень сигнала;
• сжимает динамический диапазон.

В большинстве случаев без этого компонента удается обойтись. Но если 2 модели стоят приблизительно одинаково, лучше выбрать с лимитером.

Фильтр низких частот

Этот компонент отсеивает сигнал с частотой ниже 200 Гц. В результате подавляются помехи, например:

• гул от инструментов;
• гнусавость;
• бочковатость.

Индикаторы уровня

Качество записи зависит от того, насколько близок уровень сигнала к оптимальному. Под этим термином понимают максимально возможную величину, при которой шумы остаются приемлемо низкими. Поэтому индикаторы уровня или хотя бы перегрузок – важный компонент преампа. Без них звукорежиссер работает вслепую.

Индикаторы бывают 2 типов:

• стрелочные;
• светодиодные.

С последних легче снимать показания, но они отображают уровень сигнала дискретно.

Переключатель фазы

Другое название – кнопка переворота или инвертирования фазы. Необходимость в этой операции иногда возникает при одновременной записи с нескольких микрофонов.

Фантомное питание

Питание необходимо выбирать в соответствии с техническими данными микрофона.

Распространены следующие утверждения:

• вольтаж в 48 В обеспечивает более высокое качество звучания по сравнению, например с 12 В;
• с повышением напряжения можно расширить динамический диапазон звукоснимателя.

Это справедливо лишь для небольшой части микрофонов. Большинство из них хорошо работает в диапазоне 12-48 В или 9-52 В, повышение напряжения не отражается на капсюле акустического устройства и его электронной схеме. Это объясняется тем, что фантомное питание снабжает микрофон не напрямую, а через внутренний регулируемый источник.

Тем, кто испытывает затруднения при выборе параметров данного компонента, рекомендуется проконсультироваться у производителя звукоснимателя.

Малошумящий микрофонный УНЧ на транзисторах

На рисунке 2 представлен пример схемы УНЧ на транзисторах. В первых каскадах транзисторы работают в режиме микротоков, что обеспечивает минимизацию внутренних шумов УНЧ. Здесь целесообразно использовать транзисторы с большим коэффициентом усиления, но малым обратным током.

Это могут быть, например, 159НТ1В (Iк0=20нА) или КТ3102 (Iк0=50нА), или аналогичные.

Рис. 2. Схема УНЧ на транзисторах и варианты подключения микрофонов: а УНЧ на транзисторах, б — подключение динамического микрофона, в — подключение электретного микрофона, г — подключение удаленного микрофона.

Элементы для схемы на рисунке 2 :

• R1=43к-51к, R2=510к (подстройка, Uкт2=1.2В-1,8В),
• R3=5.6к-6.8к (регулятор громкости), R4=3к, R5=750,
• R6=150к, R7=150к, R8=33к; R9=820-1.2к, R10=200-330,
• R11=100к (подстройка, Uэт5=Uэт6=1.5В),
• R12=1 к (подстройка тока покоя Т5 и Т6, 1-2 мА);
• С1=10мкФ-50мкФ, С2=0.15мкФ-1мкФ, С3=1800,
• С4=10мкФ-20мкФ, С5=1мкФ, С6=10мкФ-50мкФ, С7=100мкФ-500мкФ;
• Т1, Т2, Т3 -159НТ1 В, КТ3102Е или аналогичные,
• Т4, Т5 — КТ315 или аналогичные, но можно и МП38А,
• Т6 — КТ361 или аналогичные, но можно и МП42Б;
• М — МД64, МД200 (б), МЭК-3 или аналогичный (в),
• Т — ТМ-2А.

Использование подобных транзисторов позволяет обеспечить не только устойчивую работу транзисторов при малых коллекторных токах, но и достичь хороших усилительных характеристик при низком уровне шумов.

Выходные транзисторы могут использоваться как кремниевые (КТ315 и КТ361, КТ3102 и КТ3107, и т.п.), так и германиевые (МП38А и МП42Б и т.п.). Настройка схемы сводится к установке резистором R2 и резистором RЗ соответствующих напряжений на транзисторах: 1,5В — на коллекторе Т2 и 1,5В — на эмиттерах Т5 и Т6.

Про цвета проводов в наушниках

Цвета проводов в наушниках обычно стандартизованы. Цвета проводов для стандартных наушников на 3 типа провода показаны на фото ниже.

Однако до сих пор встречаются производители, которые применяют нестандартные провода для пайки наушников и маркировки каналов. Например, Apple в своих наушниках AirPods использует провода в двухцветной маркировке.

В таких случаях на помощь приходит Интернет или метод проверки батарейкой на 3 вольта или мультиметром .

При подаче напряжения (батарейкой или мультиметром в режиме омметра) между контактами динамика, в нем будет слышен шелест. Это просто. Сложнее с гарнитурами, особенно если они с кнопками. Тут уже идет в ход схемотехника. Потому что производители часто задействуют минимум пар проводов для передачи большого количества сигналов.

Принцип действия электретного микрофона

Прибор сделан из деталей, состоящих из жесткой части и мягкой — пленки. Электроны попадают в нее, но не могут свободно пройти. Из-за этого вокруг материала образуется электрический заряд, который сохраняется достаточно долго. Сверху пленка специально покрыта сталью, выступающей в качестве электрода. А рядом расположен железный цилиндр, повернутый плоской стороной к кольцу.

Мембрана передает акустические волны, после чего создается ток. Сила образованного тока слишком мала, а сопротивление для него большое. Это затрудняет передачу аудиосигнала. Чтобы согласовать все параметры устройства и заставить его работать, устанавливается специальный каскад. Он состоит из униполярных транзисторов. Работа микрофона основывается на способности некоторых материалов подстраивать электрический заряд.

Чтобы проверить, возможно ли комбинировать устройства, достаточно сравнить значения, полученные с помощью мультиметра. Если после измерений величина составила 2-3 Вт, то они смогут работать вместе.

Зависит ли тип микрофона от уровня звука

Сигнал, который выдает микрофон, зависит от его типа. Различные виды приборов обладают разной чувствительностью. Это отношение напряжения на выходных контактах устройства к силе воздействия на чувствительный элемент (диафрагму, диэлектрик).
Самой высокой чувствительностью обладают конденсаторные микрофоны. У них интенсивный выходной сигнал, хорошая передача оттенков звука. Из-за этих характеристик приборы используют при профессиональной звукозаписи.

Самый низкий показатель у электретных приборов. Хотя по конструкции они близки к конденсаторным, обладают низким уровнем выходного сигнала. Электретные микрофоны чаще встраивают в компьютерные гарнитуры, смартфоны, другие компактные устройства.

Правила подключения

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

В целом схема включения выглядит следующим образом.

Для поддержания нормальной работы устройства важно подать на него питание с соблюдением полярности. Для трехвходного устройства типично соединение минуса с корпусом, в этом случае питание производится через плюсовой вход

Затем через разделяющий конденсатор, откуда и производится параллельное подключение ко входу усилителя мощности.

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

Как подключить электретный микрофон, смотрите далее.

Источник

Как правильно подключить усилитель в авто

Существует три основных проблемы, относящиеся к компоновке автомобильной звуковоспроизводящей техники. Это неправильный выбор соединительных проводов, неграмотная их прокладка и некачественное заземление, точнее подключение техники к корпусу автомобиля. Подключение усилителя в авто должно выполняться проводами соответствующего сечения. Любой металлический провод обладает определённым сопротивлением. Чем тоньше провод, тем выше его сопротивление, поэтому нельзя выполнять монтаж проводом ШВВП, который широко применяется в быту. Многие компании выпускают обмеднённый провод в котором проходят стальные жилы, покрытые тонким слоем напылённой меди. Использовать такие провода для подключения автомобильного усилителя недопустимо. Это не только намного снизит качество звука, но и может стать причиной возгорания. Для работы нужно приобретать специальные кабели, предназначенные для такого монтажа.

Чтобы понять, как подключать аудио усилитель в авто

, нужно подсчитать ток в цепи. Для этого нужно мощность усилителя разделить на напряжение питания. Поскольку питание устройства осуществляется от автомобильного аккумулятора, то суммарную мощность каналов нужно разделить на 12 вольт. Двухканальный аппарат с мощностью 60 ватт на канал имеет суммарную мощность в 120 ватт. Мощность принято увеличивать в 1,5-2 раза из-за неравномерности потребления, поэтому в данном случае рассматривается мощность в 240 ватт. 240 ватт/12 вольт = 20 ампер. Исходя из этой величины, выбирается сечение провода. Мощность четырёхканальной системы с сабвуфером достигает 800 и более ватт, поэтому все соединительные кабели должны иметь соответствующее сечение. Тонкий провод будет греться, что может привести к пожару. При выборе кабеля его следует выбирать с запасом по мощности и по длине. Не рекомендуется делать разводку проводов «в натяг». Для уменьшения искажений часто приходится искать правильное положение проводов относительно друг друга.Схема подключения колонок через усилитель в авто не допускает параллельного прокладывания кабелей питания и проводов идущих к колонкам. Это приводит к появлению наводок в акустических системах.

Причины, по которым вы не можете подключить предусилитель к ресиверу

Как мы упоминали в этой статье, не каждый AV-ресивер имеет вход HT Bypass или Direct In. По большей части это делают только высококачественные AV-ресиверы.

Важно, чтобы вы не пытались подключить предусилитель к обычному входу, потому что это заставит предусилитель AV-ресивера работать с большим напряжением, чем он рассчитан. Если вам нужно использовать предусилитель, но ваш AV-ресивер не позволяет вам его обойти, это не обязательно означает, что вам следует перейти на более дорогой AV-ресивер

Вместо этого вы можете соединить свой предусилитель с устройством, для которого он был разработан, – усилителем мощности

Если вам нужно использовать предусилитель, но ваш AV-ресивер не позволяет вам его обойти, это не обязательно означает, что вам следует перейти на более дорогой AV-ресивер. Вместо этого вы можете соединить свой предусилитель с устройством, для которого он был разработан, – усилителем мощности.

Усилитель мощности – это в основном то, во что вы превращаете свой AV-ресивер, когда используете входы HT Bypass или Direct In, поэтому, если вы хотите модернизировать, чтобы разместить предусилитель, приобретение усилителя мощности может быть более экономичным способом. идти.

Источник записи: https://thehometheaterdiy.com

Схема параллельного подключения

При параллельном соединении сопротивление нагрузки падает и выходная мощность увеличивается в пропорциональном соотношении к количеству динамиков

Здесь следует обращать внимание на максимально допустимую нагрузку на усилитель и количество каналов

Большинство моделей рассчитаны на нагрузку в 2 Ом, реже в 1 Ом, но для качественного звучания и долговечности аппаратуры желательно создать оптимальную для устройства нагрузку. Так, например, при подключении двух динамиков с R = 4 Ом и двух динамиков с R = 8 Ом к усилителю с R = 8 Ом, мы получим допустимое сопротивление всех динамиков (4+4+8+8=24 — суммарное; 24:4=6 — общее сопротивление на устройство).

1. Минусовой канал динамика 1 и динамика 2 соединяется с положительной клеммой устройства.
2. Положительный — к минусовому контакту того же канала.
3. Все остальные подключаются по тому же принципу.

Маркировка

Марка микрофона обычно наносится на его корпусе и состоит из букв и цифр. Буквы указывают тип микрофона:

• МД — катушечный (или «динамический»),
• МДМ — динамический малогабаритный,
• ММ — миниатюрный электродинамический,
• MЛ — ленточный,
• МК — конденсаторный,
• МКЭ — электретный,
• МПЭ — пьезоэлектрический.

Цифры обозначают порядковый номер разработки. После цифр стоят буквы А, Т и Б, обозначающие, что микрофон изготовлен в экспортном исполнении — А, Т — тропическом, а Б — предназначен для бытовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Маркировка микрофона ММ-5 отражает его конструктивные особенности и состоит из шести символов:

• первый и второй …………… ММ — микрофон миниатюрный;
• третий ………………………….. 5 — пятое конструктивное исполнение;
• четвертый и пятый ……….. две цифры, обозначающие типоразмер;
• шестой …………………………. буква, которая характеризует форму акустического входа (О — круглое отверстие, С — патрубок, Б — комбинированное).

В практике радиолюбителей используется несколько основных типов микрофонов: угольные, электродинамические, электромагнитные, конденсаторные, электретные и пьезоэлектрические.