Страница 59 из 59 Первая ... 49575859
Показано с 1.161 по 1.173 из 1173

Тема:

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для Fenyx
    Регистрация
    21.12.2004
    Адрес
    г.Саратов
    Возраст
    41
    Сообщений
    1.977

    По умолчанию Пред для электретного микрофона

    Заходим, товарищи, участвуем!
    Литература для интересующихся:
    П. Хорвиц У. Хилл "Искусство схемотехники" стр. 128-138.
    "Параметрическая линеаризация полевого транзистора или как сделать твердотельный триод" Alex Nikitin.
    Ветка здесь "Усилитель на 7 транзисторах" его же.
    Обоснование: В микрофоне встроен полевой транзистор, но его включение в стандартной схеме далеко от идеального, о чем в частности сказано на LinkvitzLab, тут, по этому надо не тупо включать его по схеме из даташита, а задать наиболее благоприятный режим работы.
    Одна только каскодная схема (без операционного усилителя) дает увеличение чувствительности около 26-30дБ !!! Это впечатляет!
    **************************
    Финальный вариант схемы (картинка внизу) - в том виде, что работает у меня: картинка и файл с печаткой для SprintLayout.
    Разделительный конденсатор С1 и задающую смещение на входе операционника цепочку R6-R7 можно убрать, если напряжение питания будет постоянным и номинал резистора нагрузки каскода R1 будет подобран так, чтобы постоянное напряжение на нем было около 1/2 Uпит.
    Конденсатор по питанию можно переместить непосредственно к входным пятачкам платы (как я и сделал, потому что плата вставлена в корпус от щупа вольтметра - теперь это корпус микрофона , и конденсатор мешался). Второй кондер рядом - неполярный электролит для развяски ОС по постоянному току можно отогнуть (если оставить длину его ножек над платой 2мм) и он не мешает.
    Напоминаю, что опер можно взять любой, какой вам понравится, я взял AD8610 потому что он обладает просто превосходными характеристиками и при этом высылается фирмой Analog Devices безвозмездно (то есть даром ) всем желающим (на ссылке искать в таблице в столбце "Samples Cart" те строчки где есть "Add to Cart" - туда и жать). Вероятно вам будет полезен этот топик: Заказ деталей.

    Последние новости: основные варианты схем с описанием и разведенными печатками собраны в одной статье, лежат тут:Усилитель для электретного микрофона на ОУ
    *************************************************************************************
    Так как в теме и в привате регулярно всплывают вопросы, то решил вынести сюда своеобразный микро-FAQ.
    Первая по хронологии схема, она мной собрана и прекрасно работает до сих пор:

    Печатка к ней.
    Следующая схема - та которая лично мне нравится больше, на двух оу (в одном корпусе), без дополнительного транзистора. Кроме прочего отличается еще и меньшим минимальным напряжением, которое требуется для ее работы. Практически напряжение снизу ограничено только требованиями примененных ОУ - для использованных мной AD8620 это около 7В (однополярного):

    Печатка.
    Фото готовой печатки:
    Дорожки спциально разведены пошире (и сами и пространство между ними) - чтобы можно было легко сделать "на коленке" - лазерно-утюжной технологией и т.п. - хоть от руки нарисовать. Внимание! В файле для спринта присутствуют некоторые элементы, которых в вышеприведенной схеме нет. Они выполняют вспомогательные функции и на принципиальной схеме отсутствуют чтобы не отвлекать от основной мысли.
    То, что ниже в статье - это так, мысли вслух про возможные варианты. К тем могу еще добавить вариант с одним оу и Т-образной ОС, но на мой взгляд он преимуществ не имеет (кроме экономии одного оу, но это экономия пустая, т.к. по цене ничего не выигрываешь и по габаритам тоже - корпус точно такой же). И еще обсуждался вариант по снижению нелинейных искажений самого капсуля (вернее полевого транзистора в нем), путем перевода оного в "линейную" область. Для этого нужно снизить напряжение на капсуле с 2В до примерно 0,35В - см. графики ниже. Такой вариант требует специальной схемы для компенсации температурного дрейфа полевика. Те, кто сильно заморачиваются параметром THD в своем микрофоне (по данным симулятора искажения падают в 10 раз - с 0,45 до 0,05%, на самом деле может быть и по другому - в микрофоне есть еще другие источники искажаний), могут попробовать заменить источник опорного напряжения (у меня это светодиод) на схему, выдающую напряжение 0,35В при 20 градусах и имеющую температурный коэффициент 2,0-2,2мВ на градус (плюс, т.е. с ростом температуры напряжение должно повышаться).
    И одно замечание - ссылки на картинки и файлы ведут на сайт многоуважаемого камрада GREY, так что если его сайт забарахлит или он в очередной раз поменяет его структуру, то я не виноват что вы не видите картинок!
    *************************************************************************************
    Ссылка на связанную тему по микрофонам:
    Выбираем измерительный мткрофон
    Топик по компьютерным измерениям программой LspLab:
    Как пользоваться LspLab3
    Еще про измерения:
    Измерение АЧХ акустики. Вопросы чайника по JustMLS, RMAA и т.п.
    Хороший обзор режимов работы полевика с предложенной (лучшей) схемной реализацией:
    http://forum.vegalab.ru/showthread.p...56#post1898656
    Кривые на картинках снизу - ВАХ полевика моего капсуля WM61
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	WM61_U(I).png 
Просмотров:	7941 
Размер:	29,8 Кб 
ID:	27987  
    Вложения Вложения
    Последний раз редактировалось Fenyx; 26.04.2014 в 13:32. Причина: Обновление ссылок

  2. Старый знакомый Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    640

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Sonic5309, спасибо за файлы.
    Правда, все записи оказались невзвешенными. Но это ладно. Результаты оказались удручающими!
    Согласно записям, невзвешенные шумы в полосе 20 Гц- 20 кГц равны -102.47 дБ (sampe value). А сигнал с калибратора на частоте 980 Гц имеет уровень -32.65 дБ (sampe value), и этот уровень соответствует 110 дБ звуковых.
    Из этих данных получаем, что акустические невзвешенные шумы микрофона равны 110-(-32.65)+(-102.47)=40.18 дБ.
    Следовательно реальное невзвешенное отношение с/ш равно 94-40.18=53.82 дБ.
    Согласно даташиту взвешенное отношение с/ш должно быть лучше 62 дБ.
    Из этого следует, что, во-первых, взвешивание "улучшает" с/ш примерно на 9 дБ, а, во-вторых, похоже, что микрофон-таки реально имеет то, что указано в даташите...
    А вот это самое плохое, поскольку надежды, что реально у микрофона отношение с/ш намного лучше даташитовского, не оправдались.
    Я пока в это поверить не готов. Надо искать какое-то объяснение.

  3. Новичок Аватар для Sonic5309
    Регистрация
    20.04.2016
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Semimat об"яснение наверное такое- в расчеты оказало влияние " горба" на 15 Гц и небольшой фон на 50Гц. Это видно на снимке.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Снимок экрана (9).png 
Просмотров:	17 
Размер:	106,0 Кб 
ID:	377527  

  4. Завсегдатай Аватар для Гоша
    Регистрация
    21.01.2004
    Адрес
    Москва
    Возраст
    62
    Сообщений
    3.125

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Sonic5309,
    Спасибо за измерения.
    Бум разбираться.

  5. Частый гость Аватар для r9o-11
    Регистрация
    06.10.2015
    Адрес
    Искитим, НСО
    Сообщений
    89

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Хм-м-м... А чего там разбираться? Уровень сигналов на скрине, сделанном в СпектраПлюсе , зависит от калибровочных данных именно для той звуковой карты, которой пользуется человек, показавший этот скрин.
    У меня, например, на старом компьютере с с картой SB0220, уровень шума имеет другое значение. Плюс к этому, он зависит от выбранного значения усреднения. Так что, всё это очень "относительно"...

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Скрин.jpg 
Просмотров:	14 
Размер:	79,7 Кб 
ID:	377591

  6. Новичок Аватар для Sonic5309
    Регистрация
    20.04.2016
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    r9o-11, Это непродуманное суждение. Настройки не менялись и есть привязка к уровню 110 Дб. В данном случае калибровка не имеет ни какого значения.

  7. Частый гость Аватар для r9o-11
    Регистрация
    06.10.2015
    Адрес
    Искитим, НСО
    Сообщений
    89

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Так это у Вас.
    А у нас?

  8. Новичок Аватар для Sonic5309
    Регистрация
    20.04.2016
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    r9o-11, Так в чем же я не прав? После калибровки изменятся все уровни но на одинаковую величину. А вот отношение уровней не изменится. Понимающие все правильно интерпретировали.

  9. Частый гость Аватар для r9o-11
    Регистрация
    06.10.2015
    Адрес
    Искитим, НСО
    Сообщений
    89

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Хм-м-м... А почему от Вас следует вопрос про "прав/не прав"?
    Я, вроде, написал Гоше, что разбираться не в чем - чего там сложного-то?

  10. Старый знакомый Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    640

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Цитата Сообщение от Sonic5309 Посмотреть сообщение
    Semimat об"яснение наверное такое- в расчеты оказало влияние " горба" на 15 Гц и небольшой фон на 50Гц. Это видно на снимке.
    Увы, я использовал полосовой фильтр 10-проядка Чебышева 20Гц-20кГц - туда 15 Гц не попадают. А вся полоса от 20 до 70 Гц, включающая и 50Гц, дает вклад в общий шум около 0,8 децибела (если взять фильтр 70Гц-20кГц вместо 20Гц-20кГц, то станет не -102,47 дБ, а -103,29 дБ). Вот так выглядят спектры сигнала после фильтрации в полосах 20-20000 и 70-20000 (зеленая - усредненный исходный спектр, фиолетовые - усредненные спектры после фильтраций).
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	спектры шума по&#1.png 
Просмотров:	12 
Размер:	11,9 Кб 
ID:	377636
    (Я взял файл, где записан взвешенный шум, поскольку, как оказалось, взвешивание не влияет на запись сигнала - он остается тем же, зато на этом файле нет "грязи" в районе 80...100 Гц)
    В общем, проблема, куда деваются децибелы в дешевых капсюлях по сравнению с "предсказаниями" электрической теории и сравнительно с более дорогими капсюлями, остается...
    Пока разумным видится объяснение, что в более дорогих капсюлях используется более качественный электретный материал (или в целом преобразователь), дающий более высокую чувствительность (мВ/Па), и одновременно с этим используется предварительный отбор полевых транзисторов. Но это лишь объясняет, почему дорогие капсюли приближаются к теоретическому пределу, но до конца не объясняет, почему дешевые капсюли столь далеко отстоят от этого предела.
    Последний раз редактировалось semimat; 06.08.2020 в 21:00.

  11. Новичок Аватар для Sonic5309
    Регистрация
    20.04.2016
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    semimat,Я сейчас обмерил голый капсюль без преда в стандартном включении (2 ком , 8 вольт. 4,7 мкф). Так вот в лучшем случае получил сигнал -40,2 Дб шум -106,7 Дб . Это по А С/Ш получилось 66,5 Дб . и невзвеш. -40,2 Дб , - 92,89 Дб , и 52, Дб. Лезет гармоника 26 Гц , скорее всего это комната ( комп с системным и там вентиляторы ), комната 5,8 метра- один из размеров, Вложение- смотрим пред 2639-шумы, микрофон 4133 чувств. -38.6 ДБ/РА или 11.8 мв/ПА .емкость 18.1 пФ. По этим данным можно оценить взвешенный и невзвешенный с/ш изм . мика. Капсюль в трубке 8 мм . Источник сигнала- калибратор 94 Дб/ПА .Это все в метре от компа.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Снимок экрана (10).png 
Просмотров:	11 
Размер:	1,11 Мб 
ID:	377642  

  12. Старый знакомый Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    640

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Sonic5309, я прикинул пороговую чувствительность (=собственные акустические шумы) 4133 совместно с 2639, исходя из того, что чувствительность 4133 равна 11,8 мВ/Па, а шумы 2639 в полосе А при емкости источника 20 пФ (почти такая емкость у 4133), равны 1,7 мкВ. У меня получилась пороговая чувствительность пары 4133+2639 в полосе А: 17,15 дБ. Отношение с/ш равно 94-17,15=76,85 дБ. Но в реальности дело обстоит не так. Я посмотрел данные на 4133, и у него только собственный тепловой шум составляет 20 дБ(А) https://www.bksv.com/media/doc/Bp0100.pdf. А совместно с предусилителем он шумит на уровне примерно 22 дБ. Невзвешенные значения акустических шумов посчитать трудно, поскольку линейный шум 2639 указан в полосе до 200кГц.
    Про твой экземпляр электретного капсюля получатся, что его реальное с/ш (66,5 дБ) близко к даташитовскому (больше 62 дБ). До теоретического предела не дотягивает, но хорошо, что 4,5 дБ "в плюсе" по сравнению с даташитом есть.

  13. Новичок Аватар для Sonic5309
    Регистрация
    20.04.2016
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона


    semimat, Завтра по возможности проведу другой эксперимент- вынесу макет подальше ( в ванную). Может там не будет горба на 26 Гц. Еще - для нас ближе 4135- у него емкость около 5 пФ. Мое мнение что цифры с/ш 78-80 Дб нереальные- шум приведенный к затвору встроенного тр-ра должен быть менее 1.5 мкв. Кстати- в преде 2639 стоит 2SK94. Подобные ему 2SK209, 2SK208.

  14. Старый знакомый Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    640

    По умолчанию Re: Пред для электретного микрофона

    Цитата Сообщение от Sonic5309 Посмотреть сообщение
    [b][url="http://forum.vegalab.ru/member.php?u=46977"]... Мое мнение что цифры с/ш 78-80 Дб нереальные- шум приведенный к затвору встроенного тр-ра должен быть менее 1.5 мкв. Кстати- в преде 2639 стоит 2SK94. Подобные ему 2SK209, 2SK208.
    Sonic5309, ты поднимаешь сложные вопросы. Я их пока не решил. Вот некоторые соображения.
    Предельные шумы капсюля определяются принципиальным ограничением, связанным с тепловыми колебаниями мембраны преобразователя. Эти шумы механические, то есть, существуют еще ДО преобразования в электрический сигнал, и их значение в первую очередь зависит от диаметра мембраны - чем он меньше, тем больше шумы.
    Тепловые колебания мембраны не отличаются от колебаний под действием акустического сигнала и также преобразуются в электрический сигнал, только в шумовой. Задача хорошего предусилителя - иметь свои собственные шумы меньшими или равными шумам, порождаемым тепловыми колебаниями мембраны. Тогда капсюль выходит на свой теоретический предел по шумам. Чем больше коэффициент преобразования механических колебаний мембраны в электрический сигнал - тем, естественно, меньше требования к шумам предусилителя.

    Давай посмотрим, как это применимо к электретным капсюлям...

    Электретный капсюль Primo EM272 https://primomic.com/pdf/EM272.pdf имеет диаметр 10 мм и пороговый шум (в полосе А) - 14 дБ (с/ш - 80 дБ). У этого капсюля чувствительность огромная - 40 мВ/Па. Нетрудно посчитать, что приведенные к выходу полевика шумы этого капсюля равны 4 мкВ.

    Электретный капсюль EM258 https://primomic.com/pdf/EM258.pdf имеет диаметр 6мм. И опять же, у него чувствительность очень большая - 25 мВ/Па. Отношение с/ш этого капсюля 74 дБ. Нетрудно посчитать что, шумы на выходе полевика получаются равными 5 мкВ в полосе А, что больше 4 мкВ, которые у EM272, но вполне согласуется с тем, что у этого капсюля и емкость мембраны меньше, чем у EM272.

    Теперь возьмём типовой капсюль с чувствительностью 10 мВ/Па и с/ш 60 дБ. Шумы на выходе полевика такого капсюля равны 10 мкВ.
    Если при чувствительности 10 мВ/Па отношение с/ш равно 66 дБ, то у такого капсюля шумы на выходе тоже равны 5мкВ.

    Из этих расчетов можно сделать вывод, что везде используются примерно одинаковые по шумам полевики с шумами в полосе А на уровне 5 мкВ при входной емкости 5 пФ (интересно, что фирменный предусилитель 2639 имеет при 5 пФ такие же шумы). При этом пороговая чувствительность капсюлей определяется в основном качеством электретного преобразователя. Чем выше коэффициент преобразования - тем выше достигается отношение с/ш. Наверное в дешевых капсюлях "страдает" именно система электретного преобразования звука в электрический сигнал.

    Выходные шумы 1,5 мкВ при входной емкости 5 пФ - это величина, которая, как видно из предыдущих расчетов, не требуется для достижения шумовых параметров капсюлей, указанных в даташитах. Тем не менее, в экспериментах begemota были получены именно такие шумы в полосе А для полевика 2Sk3372 с 7 пФ на входе. И у Гоши в расчетах тоже получаются примерно такие малые шумы. Почему в реальных капсюлях таких малых шумов нет - вопрос, требующий дальнейшего исследования.

Страница 59 из 59 Первая ... 49575859

Метки этой темы

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •