Минимизация шумов кардиоидного электретного микрофона Panasonic WM-55A103

[zeonmaster]

возникла задача записать звук малой громкости (на некотором расстоянии от источника) с минимальными шумами. микрофон имеется в наличии, кардиоидный, Panasonic WM-55A103 http://www.usefulcomponents.com/ebay..._datasheet.pdf (так же в наличии есть китайский CZ034GU http://pdt.static.globalsources.com....5000287032.pdf, а так же несколько безродных китайцев, тоже кардиоидных). пока что ни один вариант не устраивает меня по шумам - они довольно значительны. потому есть вопрос - быть может проблема в полевом транзисторе микрофона? быть может надо его заменить на более совершенный, заодно организовав преамп? видел в инете несложные схемы микрофонов Октава - будут ли они толковым решением моей проблемы?

звук от микрофона в последствии будет записан на рекордер ZOOM H1.

кто что скажет по этому поводу?

[korolkov24]

подскажите, очень нужно!!!

Трубчатый щелевой направленный микрофон
http://vrtp.ru/index.php?act=categor...le&article=165
http://pitbot.ru/7.shtml

[Phlanger]

Ему уже ничего не нужно, не мешайте. Он велосипед изобретает.

[zeonmaster]

это такая реакция на то, что я проигнорировал ваши предложения? спасибо, но они мне не подходят по ряду параметров, которые я уже назвал. обижаться не надо, просто примите к сведению.

[Phlanger]

дадад, болтовня в интернетах об своих Гроньдеозьднейвшых Творческих Планах, каждый день новых - это так увлекательно... продолжайте, пожалуйста

[zeonmaster]

был бы у вас реальный понос, я бы посоветовал ИМОДИУМ. а вот от словесного, да ещё и глубоко безграмотного (замаскированного под совершенно не модный в данный момент эрратив), у меня средств нет... может вам не стоит больше ходить в эту тему? а я как-то и без вашего искромётного юмора обойдусь, своя голова есть. с уважением)

[Phlanger]

реальный понос

дадад! вот этот
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2032002

своя голова есть.

правда?
и вы ею едите?
как трогательно...

[semimat]

возникла задача записать звук малой громкости (на некотором расстоянии от источника) с минимальными шумами. ...
кто что скажет по этому поводу?

Во-первых, спасибо за korolkov24 за интересные ссылки. Такой подробный материал расширяет наши знания.
Во-вторых, хочется вернуть разговор в конструктивное русло. Наверное мы не до конца понимаем задачу, которую ты решаешь. Ведь универсального решения на все случаи нет. Где-то выигрываешь, а в чем-то проигрываешь. Попробую сформулировать основные положения, которые мне кажутся важными (возможно, ты уже все это для себя сформулировал).
Первое - это совокупность требований, которые предъявляются к микрофону, и которые порой взаимно противоречивые:
1.Собственная пороговая чувствительность преобразователя (капсюля) без систем фокусировки звука.
2.Рабочий диапазон частот (для речи совсем не обязательно иметь 20 Гц-20 кГц)
3.Неравномерность АЧХ и линейность ФЧХ
4.Диаграмма направленности

Оптимизировать приемник по этим параметрам можно только хорошо зная параметры источника сигнала и условия приема: полоса частот и уровень сигнала, расстояние до источника, локализованность источника, допустимые искажения сигнала приемником, наличие посторонних источников шума и помех, допустимые габариты приемной системы, возможно, её скрытность и т.д.

Что я думаю по поводу самого преобразователя... Тут надо просто приобрести лучший, а не рассчитывать купить или найти что-то неподходящее и заменить схему (мне кажется, что повысить чувствительность по сравнению с оригиналом не получится). Если тебе не требуется 20Гц...20кГц, то выбирай капсюль с большим диаметром - вот этот путь действительно резко повышает его чувствительность, но ценой сужения полосы рабочих частот.
Дальнейшее повышение чувствительности может быть выполнено лучшим согласованием капсюля с воздухом в требуемом диапазоне частот. Это очень трудный путь, эффективный только для узкополосных сигналов, он требует доработки входной части капсюля перед мембраной - оптимизации входного отверстия и полости над мембраной. На него рассчитывать пока не следует.
Более разумный и эффективный путь - это фокусировка акустического сигнала на мембрану преобразователя с максимально большей площади. Но он приводит к сужению диаграммы направленности. Если это не вредно, а наоборот, полезно для отсекания посторонних шумов - то это лучший путь. Можно попробовать для начала склеить простой картонный рупор - он отлично работает и на усиление звука в случае излучения, и на прием. И при этом он проще всего в реализации. Попробуй сначала его. Возможно, более сложные системы концентрации звука на капсюле не потребуются.

[Phlanger]

Offтопик:

Наверное мы не до конца понимаем задачу, которую ты решаешь.

рассказать в интернетах об своих Гроньдеозьднейвшых Творческих Планах, каждый день новых. Кагбе за версту видать же...

[zeonmaster]

semimat, пока что я в какой-то степени нахожусь на перепутье, т.е. из-за недостатка опыта работы с подобной (профессиональной, брендовой) техникой я ещё не до конца понимаю, что именно мне надо. до последнего я работал с суперкардиоидными микрофонами, китайскими - звук для ближних источников (20-30см, запись интервью) меня устраивал и по частотке, и по шумам, а вот для дальних (1м и более, запись диалогов в игровом кино) шумы уже становились критичными. держать микрофон ближе нет возможности - в кадре его не должно быть видно, а попросить актёров говорить громче тоже не всегда возможно - если замысел сцены предполагает шёпот, то приходится полагаться только на малый шум микрофона. т.е. явно нужен микрофон направленный, с хорошим соотношением сигнал/шум и нормальной частоткой (но не идеальной). на серьёзные модели типа Sennheiser MKH70-1 за 2000$ у меня, к сожалению, денег нет - а покупать китайское неохота. потому я и решил сделать самодельный микрофон. первоначально выбор пал на кардиоидный капсюль Panasonic WM-55A103, который у меня имеется в наличии, из порванных петличных микрофонов той же Sennheiser - правда, совсем недавно мне случайно досталась накамерная пушка SONY и внутри неё оказался интересный кардиоидный капсюль диаметром 14мм, который как никто лучше подходил для моей самоделки. так что тему в том виде, в котором она создавалась, имеет смысл закрыть и открыть новую, что я позже и сделаю - со всеми фотографиями, описаниями и т.д. ну а пока отвечу на вопросы, которые вы поставили:

1. полагаю, что около 5-6мВ/Па, соотношение сигнал/шум капсюля предположительно 66dB. хотя после преампа охота иметь хотя бы 50мВ/Па, как у взрослых пушек.
2. мне полностью хватит 100-14000Гц по уровню -3dB, дальше спад 12dB/октаву для низких частот и 6dB/октаву для высоких.
3. неравномерность +-3dB меня устроит, линейная ФЧХ не требуется.
4. диаграмму направленности выбираю из кардиоиды и суперкардиоиды - знающие люди утверждают, что для помещения (где по большей части и будут вестись съёмки, под которые уже сейчас нужен микрофон) лучше кардиоида, потому как меньше "бубнит". может так и есть.

на счёт рупора я, если честно, не думал - всегда считал, что он вносит специфические искажения и звук получается грязным. может я и ошибаюсь. пока что вариант щелевого резонатора мне кажется оптимальным, но под имеющийся у меня капсюль корпус той пушки, что есть у меня (китайчатина, типа вот этой http://www.ebay.com/itm/181107398240) не подходит по габаритам и акустическому исполнению (я пробовал поставить в этот корпус соневский капсюль и получил ту же кардиоиду, только какую-то придушенную, на первый взгляд). так что я пока решил, в соответствии со своими задачами, разработать корпус кардиоидного микрофона с вибро- и ветрозащитой, который бы позволил выполнить поставленную передо мной задачу, а в будущем разработать микрофон более продвинутый, на хорошем капсюле, возможно проведя расчёт резонатора под суперкардиоиду. ну чем чёрт не шутит, вдруг смогу! пока что заказал в штатах капсюля вот такие http://www.jlielectronics.com/produc...Z3%252dGP.html и http://www.jlielectronics.com/produc...%252d43dB.html, ближе к лету приедут. вот тогда и начну экспериментировать!

ну а пока фотка того, что на данный момент получается из соневского капсюля:

[Maxim_Sed]

Схема Феникса в варианте с однополярным питанием +5В от usb:


Мик - обычный китайский ноунэйм (160 мкА при 1,7В).

Вот так выглядит спектр в тихой комнате (0дБ соот-т 0,29 В) :


Вложение: запись с мика + Феликс 5В
Шумовая полка (м&#.rar

[zeonmaster]

результирующее окошко открой, на общий уровень глянуть. и попробуй нацепить тот микрофон, что я тебе отправил, интересно твой результат увидеть.

[Maxim_Sed]

схема уже "упакована" в корпус


так просто перекинуть мик уже не получится (

Offтопик:
тем более, что ПП уже пережила переделку в классику и обратно, подгонка резистора ОС под другой мик она может уже не вытерпеть

[zeonmaster]

лучше перекинь, те микрофоны кардиоидные и для ручного микрофона это будет лучше. я тебе потом ещё отправлю.

[Maxim_Sed]

результирующее окошко открой, на общий уровень глянуть.

общий уровень шумов надо смотреть при кривой "А", и указывать, при каком уровне шума (в помещении) выполнен замер ))

[semimat]

semimat, пока что я в какой-то степени нахожусь на перепутье, ....
ну а пока фотка того, что на данный момент получается из соневского капсюля:

Спасибо за обстоятельный ответ. Твоя задача сложнее, чем я вначале подумал. Я почему-то решил, что тебе надо хоть как-то принять очень слабый сигнал на фоне внешних помех. А у тебя все-таки надо сохранить приличное качество сигнала. И я вижу, что ты уже прошел путь, больший, чем тот, на котором мои познания могли бы тебе помочь. А конструкция подвеса вообще вызывает уважение (правда, с мыслью о некотором "переборе" в плане конструктивной замысловатости). Теперь, наоборот, я очень жду твоих результатов, поскольку сейчас по части микрофонов здесь пошел перекос в сторону слов с минимумом реальных конструкций и измерений. Рад, что и Maxim_Sed выдает интересный экспериментальный и схемотехнический материал. Вы сейчас фактически даете "свежую информационную пищу" для остальных.

---------- Сообщение добавлено 04.13 ---------- Предыдущее сообщение было 03.20 ----------

Схема Феникса в варианте с однополярным питанием +5В от usb:
[/ATTACH]

Хороший вариант схемы Феникса. Единственно есть два вопроса. Первое... постоянное напряжение на выходе ОУ очень велико. Это означает, что симметричный неограниченный выходной сигнал может быть не более 0,5 В по амплитуде. А если же на выходе ОУ сделать половину питания, то выходной сигнал может быть наверное до 2,3 В по амплитуде. Это лишь немного усложнит схему, а расширит динамический диапазон более чем на 12 дБ в сторону больших сигналов. И второе... это скорее вопрос. Примененный ОУ имеет приведенные ко входу спектральные шумы 40 нВ/Гц^0,5 . Это означает, что для того, чтобы этот ОУ своими шумами не сильно добавился к шумам самого капсюля, последний на стоковой нагрузке 16 КОм должен создавать шумы более 80 нВ/Гц^0,5 . Похоже, что это условие выполняется, но я бы все-таки поискал ОУ с меньшими шумами. Если ты уже всё промерил и убедился, что без подключенного капсюля схема дает на выходе хотя бы в два раза меньшие шумы, тогда все нормально. Если не проводил такие измерения, то пожалуйста, попробуй отсоединить стоковый вывод капсюля от инвертирующего входа ОУ (а еще лучше заменить капсюль резистором 50...100КОм - я полагаю, что это приблизительно равно выходному сопротивлению стока полевика) и посмотреть изменение спектра выходных шумов (не страшно, что произойдет изменение режима работы ОУ по постоянке, и на выходе станет не 4,3 В, а намного меньше). Это даст хорошую пищу для пополнения наших знаний о шумах микрофонов и предусилителей. Я ведь год назад начал свое образование в микрофонной теме с поиска схем малошумящих усилителей и лишь потом заинтересовался вопросом снижения искажений на больших уровнях. Поэтому любая новая информация по шумам микрофонов мне очень интересна. А ты сейчас один из немногих, кто выкладывает экспериментальные результаты.

[Maxim_Sed]

Единственно есть два вопроса. Первое... постоянное напряжение на выходе ОУ очень велико. Это означает, что симметричный неограниченный выходной сигнал может быть не более 0,5 В по амплитуде. А если же на выходе ОУ сделать половину питания, то выходной сигнал может быть наверное до 2,3 В по амплитуде. ...

такой режим по постоянке и был задуман
во 1х, операционник - rail-to-rail, т.е. до +4,95в он выдаёт легко
т.е. до ухода выхода в насыщение запас составляет +0,75в, что в 2 раза выше требуемого
плюс пара защитных диодов по выходу (ограничение +-0,5в аплитудного), решение перекочевало из схемы с полным питанием +-15в, чтобы в момент включения не перегружать вход ЗК

во 2х, усиление в схеме определяется резистором ОС, но чем больше его берём, тем больше уходит в плюс (по постоянке) выход операционника
т.о. для получения бОльшего усиления надо питать операционник однополярным +30в

Offтопик:
схема на подходе

Примененный ОУ имеет приведенные ко входу спектральные шумы 40 нВ/Гц^0,5 . Это означает, что для того, чтобы этот ОУ своими шумами не сильно добавился к шумам самого капсюля, последний на стоковой нагрузке 16 КОм должен создавать шумы более 80 нВ/Гц^0,5 . Похоже, что это условие выполняется, но я бы все-таки поискал ОУ с меньшими шумами. Если ты уже всё промерил и убедился, что без подключенного капсюля схема дает на выходе хотя бы в два раза меньшие шумы, тогда все нормально. Если не проводил такие измерения, то пожалуйста, попробуй отсоединить стоковый вывод капсюля от инвертирующего входа ОУ (а еще лучше заменить капсюль резистором 50...100КОм - я полагаю, что это приблизительно равно выходному сопротивлению стока полевика) и посмотреть изменение спектра выходных шумов (не страшно, что произойдет изменение режима работы ОУ по постоянке, и на выходе станет не 4,3 В, а намного меньше).

капсуль был заменен резистором 10 кОм (1,72в/0,16мА)
это сохранило режимы по постоянке
на выходе - чистая шумовая полка, т.е. и смотреть то нечего
спектр аналогичен, как при замерах https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2027918

т.е. шумы опреционника что 30нВ, что 3нВ при таких слабых усилениях просто невидимы

Offтопик:

Это даст хорошую пищу для пополнения наших знаний о шумах микрофонов и предусилителей. Я ведь год назад начал свое образование в микрофонной теме с поиска схем малошумящих усилителей и лишь потом заинтересовался вопросом снижения искажений на больших уровнях. Поэтому любая новая информация по шумам микрофонов мне очень интересна. А ты сейчас один из немногих, кто выкладывает экспериментальные результаты.

у меня перепробовано более двух десятков схем (для динамических и электретных миков) на предмет шумов и подобн.
резельтатов замеров (более полусотни файлов) хватит на тему на форуме, а пищи для обсуждения - просто завались

все изыскания начались с шумомера, который должен измерять от 16..18 дБ(А)
вот смежные темы\вопросы
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=90:1760#5 (тему закрыли как неугодную; без объяснений)
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=12:41036
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=29:35664 (проверка канала записи камеры на предмет шумов и т.д.
вывод: порог около 30дБ(А); интереса не представляет )
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:5606-2#53 (была "позаимствована" существующая тема; полезных ответов - почти ноль)

[zeonmaster]

Теперь, наоборот, я очень жду твоих результатов, поскольку сейчас по части микрофонов здесь пошел перекос в сторону слов с минимумом реальных конструкций и измерений. Рад, что и Maxim_Sed выдает интересный экспериментальный и схемотехнический материал. Вы сейчас фактически даете "свежую информационную пищу" для остальных.

результаты будут вполне практические через неделю, снимаем пилот сериала молодёжного. писать собираюсь пушкой на удочке + петличным микрофоном с радиосистемой, а на монтаже уже выбирать то, что лучше по качеству. опять же, интересно оценить частоку и тембр моей пушки по сравнению с петличками от Sennheiser.

впрочем, вот тест моей пушки против китайской пушки:

[zeonmaster]

тему можно закрыть, она себя исчерпала. всем спасибо!