Страница 10 из 11 Первая ... 8 9 10 11 Последняя
Показано с 181 по 200 из 204

Тема:

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов соврем

    Обсуждается проблема повышения качества работы дешевых электретных микрофонов путем их схемотехнической доработки. Предлагается схема предусилителя с питанием от микрофонного входа современных гаджетов (эти входы оснащены встроенным низковольтным фантомным источником, обычно: 2.5В, 3кОм). Схема имеет стандартное двухпроводное подключение к микрофонному входу, использует самые доступные радиокомпоненты и обладает при этом достаточно высокими характеристиками по сравнению с популярными аналогами.
    Схема содержит только один относительно большой элемент – конденсатор емкостью 47…100 мкФ на напряжение от 3.3 В. При использовании smd-компонентов предусилитель можно уместить непосредственно в корпусе многих продаваемых дешевых моделей микрофонов.

    Создать эту тему меня подвиг интересный пост в блоге Николая Сухова на сайте IXBT.COM:
    http://www.ixbt.com/live/nikolay-suh...diofila_2.html
    Читать сам пост, комментарии к нему и смотреть видео для полного погружения в проблему - обязательно!!!! Необходимо также ознакомиться с материалом от user57 и hectorsky (оппоненты Николая Сухова) по ссылкам на их результаты:
    https://cloud.mail.ru/public/4jkV/uZVvUZzSE
    https://www.dropbox.com/sh/tqks8qt8s...in30y6Tza?dl=0
    Хоть я и не во всём согласен с Николаем Суховым, но благодарен ему за то, что фактически он единственный, кто подготовил самый подробный и эффектно изложенный материал по вопросу повышения качества звукозаписи при использовании дешевых электретных микрофонов.
    Я в свое время также успел столкнуться с этой проблемой и поэтому, понимая её актуальность, решил «замутить» аналогичную тему здесь, дав ей новое продолжение.

    Итак, есть актуальная проблема, состоящая в том, что звукозапись (или голосовая связь) с использованием внутренних микрофонов современных дешевых гаджетов, а также с применением внешних недорогих микрофонов, подключаемых к микрофонным входам значительного количества электронной техники (дальше по тексту я для простоты всё это буду называть гаджетами, заранее прошу прощения), очень часто оставляет желать лучшего. В первую очередь не устраивает малый уровень громкости даже при выведении всех регуляторов на максимум. В некоторых применениях ситуацию можно исправить последующим программным усилением (постобработкой записи), но в случае прямой голосовой связи (например, при интернет-общении) это затруднительно.
    Во-вторых, часто не устраивает малое достигаемое отношение сигнал/шум (С/Ш), иногда сопровождающееся заметными нелинейными искажениями, а это уже гораздо хуже, чем просто тихий звук. Конечно, надо разобраться, почему такое может иметь место, и насколько виноват в этом дешевый электретный капсюль.
    В качестве отправных точек возьмем данные из литературных источников, относящиеся к обозначенной проблеме.


    Для начала определим диапазон уровней громкости звуковых сигналов и уровней акустического фона, с которыми обычно приходится иметь дело при любительской звукозаписи в разнообразных условиях. Вот типичные данные, которые с некоторыми вариациями приводятся в интернет-источниках (http://edu.trudcontrol.ru/~3m/item/43u7haNo , http://www.acousticlab.ru/urovni_gro...ochnikov_shuma ):
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	акустические у&#10.png 
Просмотров:	646 
Размер:	37,1 Кб 
ID:	299818 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шумы 1.png 
Просмотров:	406 
Размер:	7,8 Кб 
ID:	299819 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шумы 2.png 
Просмотров:	329 
Размер:	5,7 Кб 
ID:	299820 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шумы 3.png 
Просмотров:	403 
Размер:	2,0 Кб 
ID:	299821
    Из этих данных можно увидеть, что в подавляющем большинстве случаев любительская запись будет происходить при уровне акустического фона не менее 25…30 дБ SPL (Sound Pressure Level). Получается, что отношение С/Ш при записи сигнала обычной громкости в таких условиях, будет иметь весьма небольшое значение. Например, если источник создает звук в 50 дБ SPL, то рассчитывать на отношение С/Ш можно лишь в пределах 20….25 дБ. А для того, чтобы в вашей записи отношение С/Ш было на уровне 60 дБ нужно, чтобы записываемый «полезный» звук имел около 90 дБ SPL. И это связано НЕ с микрофоном, а определяется только акустическими условиями. От капсюля лишь требуется, чтобы его собственные шумы не сильно ухудшили это отношение. Думаю, именно поэтому подавляющее число дешевых электретных микрофонов, рассчитанных на любительскую запись и типичные условия применения, при различающихся прочих параметрах, имеют по паспортным данным эквивалентные собственные акустические шумы (EIN) на уровне <32….36 дБ SPL (S/N-ratio <58…62 dB), то есть, примерно равные типичному акустическому фону. Привожу характеристики дешевых электретных капсюлей одной из популярных фирм, выпускающей их широчайшую номенклатуру, в том числе, и полный аналог известного капсюля WM-61A:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	микрофоны JLI.png 
Просмотров:	570 
Размер:	73,5 Кб 
ID:	299822
    Что интересно, при таком собственном шуме микрофона, благодаря способности слуха к спектрально-временному анализу звуков, вы все равно сможете в какой-то степени разбирать даже структуру самого акустического фона (если это не белый шум), то есть различать звуки «под шумами» микрофона. В качестве подтверждения этому привожу данные о разборчивости речи в зависимости от соотношения с/ш (http://www.armstrong.ru/content2/com...iles/67442.pdf):
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	разборчивость от с-ш.png 
Просмотров:	410 
Размер:	11,3 Кб 
ID:	299823
    Получается, что при соотношении С/Ш в 0 дБ можно даже еще понимать речь. Я это привожу для того, чтобы было понятно – в большинстве приложений отношение С/Ш больше 40 дБ – это уже достаточно. Пример: вы разговариваете с собеседником в обычном помещении, где типичный уровень фона – 30 дБ. Если собеседник находится на расстоянии в метре от вас, то его громкость будет на уровне 60 дБ. Отношение С/Ш будет всего 30 дБ. Отношение С/Ш в 60 дБ и более при записи с расстояния в метр – это уже требует студийной тишины звукозаписи и более дорогого микрофона.

    Можно ли серьезно снизить собственные эквивалентные акустические шумы дешевого электретного капсюля, не переделывая его внутренности и не добавляя механического оформления для достижения пространственной избирательности и акустического усиления? Думаю, что нет. То есть, наверное, можно подобрать оптимальный режим работы встроенного полевика выбором питающего напряжения и нагрузки, но считаю, что это позволит получить выигрыш в 1…2 дБ.

    Возможно, что на самом деле реальные шумы дешевых капсюлей могут оказаться существенно меньше указанных в паспорте (ведь в паспорте так и написано для S/N ratio: <, то есть, «менее»). Просто, указанные паспортные требования без труда могут быть выполнены даже не лучшими производителями, они легко проверяются без использования специальных заглушенных камер, и при этом они адекватны внешним акустическим помехам в большинстве условий применения. Поэтому я верю, что есть немалый шанс «нарваться» на удачную партию дешевых капсюлей с S/N ratio на 6…10 дБ лучше паспортных. Но это уже относится к удаче.

    Главный вывод, который я хотел донести вышеизложенным, это что исходное отношение С/Ш создаваемое микрофоном на своем выходе, не связано с предусилителем и не может быть им улучшено, поскольку это отношение большей частью формируется уже на затворе встроенного полевика, то есть, до ПУ. Тогда для чего же нужен предусилитель? Как и когда он может помочь?
    Его первая задача, как уже говорилось - это обеспечить уровень сигнала, достаточный для последующего комфортного прослушивания без необходимости «выкручивания» громкости на максимум.
    Вторая задача – это минимизировать ухудшение отношения С/Ш, пока сигнал от микрофона доходит до конечной точки (обычно АЦП). То есть, ПУ может помочь тем, у кого шумы получаются почему-то намного больше ожидаемых в соответствии с паспортными данными. Решению этого вопроса, данная тема и посвящается (конечно, одновременно решается и первая задача).
    Проблема ухудшения отношения С/Ш обычно возникает с дешевыми устройствами, когда микрофон имеет стандартное двухпроводное подключение к микрофонному входу (по большей части – даже неэкранированным кабелем) и одновременно по тому же проводу получает от него электрическое питание (так называемое фантомное питание).

    Предварительный ответ на вопрос, почему падает С/Ш, очевиден – с одной стороны, в канал прохождения сигнала проникают посторонние помехи, существенно превосходящие собственные шумы микрофона. С другой стороны, собственные шумы микрофонного входа гаджета также могут превосходить шумы с выхода микрофона. (Варианты, когда микрофон просто бракованный, или когда «слетели» драйвера на устройство оцифровки, не рассматриваются. Я о них упоминаю потому, что такое бывает, и это надо проверять.)

    Еще одной причиной возникновения дополнительных шумов и искажений может служить малый уровень полезного сигнала, настолько малый, что при его оцифровке электроникой гаджета, окажется задействовано малое количество разрядов. Это способно породить дополнительный более заметный специфический шум (и искажения). Для борьбы с этим видом шумов и искажений при оцифровке используются алгоритмы «дизеринга» (dithering) или «нойз шейпинга» (noise shaping). Их суть в том, что к сигналу добавляется шум (немного ухудшающий отношение с/ш), но делающий итоговый шум после оцифровки не коррелированным с сигналом, что важнее для восприятия. Роль этого шума в нашем случае можно считать минимальной по сравнению с другими, если будет задействовано 10 и более разрядов при оцифровке.

    Рассмотрим пути проникновения посторонних помех в канал прохождения сигнала от микрофона до входа АЦП гаджета и методы борьбы с ними на основе приведенного рисунка.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	схема проникновения помех.png 
Просмотров:	854 
Размер:	15,1 Кб 
ID:	299825
    Сначала оценим помеху на соединительный кабель (состоящий из общего и сигнального проводов). Помеха имеет преимущественно электрическую природу, её источник весьма высокоомный. Его можно рассматривать как генератор тока, величину которого можно оценить, вспомнив эксперимент, когда прикасаешься пинцетом к мегаомному входу осциллографа. Осциллограмма наведенного напряжения в некоторых помещениях иногда доходит до амплитуды в 20 В. Это значит, что наводимый ток может доходить до 20В/1Мом=20 мкА. Какое напряжение помех этот ток мог бы создать на незащищенном сигнальном проводе? Если Rвых достаточно велико (прямое подключение капсюля без ПУ), то почти весь наведенный ток пойдет в резистор Rs, и амплитуду наведенного помехового напряжения можно оценить сверху как 3кОм*20мкА=60 мВ. А сам сигнал для типового капсюля с чувствительностью 10 мВ/Па (-40 дБ) при громкости звука в 94 дБ (1 Па) будет составлять лишь 10 мВ с.к.з.. Явный перебор! К счастью, если гальванически не прикасаться к сигнальному проводу, то токовая наводка будет много меньше 20 мкА и распределится на оба провода (сигнальный и общий, за счет близкого их взаиморасположения). К тому же, многократно большую долю этого наведенного тока будет забирать на себя общий провод, поскольку он «сидит на земле», то есть, имеет гораздо меньшее сопротивление «на землю» (интересно, что у дешевых компьютерных микрофонов и гарнитур соединительные провода не только не экранированные, но даже не витая пара!). Тем не менее, ясно, что наводка на сигнальный провод является одной из самых опасных, поскольку она должна создавать напряжение помехи меньше собственных шумов капсюля (а они имеют величину не 10 мВ, а менее 5мкВ).
    Очевидно, что есть три пути борьбы с этой помехой. Первый – использование экранированного кабеля. Второй – использование предварительного усиления сигнала до подачи его в кабель (тогда относительный уровень наводки оказывается меньше в коэффициент усиления раз). И третий путь – это использование предусилителя с малым выходным сопротивлением Rвых, во много раз меньшим величины Rs. Тогда почти весь наведенный на сигнальный провод ток пойдет не в Rs, а в Rвых и создаст на нем многократно меньшее напряжение помехи.
    Теперь о токе, наведенном на общий провод. За счет наличия у последнего некоторого хоть и малого сопротивления Ro, на нем все-таки тоже возникает напряжение помехи. При этом наведенное на общем проводе напряжение помехи будет напрямую складываться с сигналом.
    Часто именно так возникают помехи, даже когда разные приборы передают сигналы между собой по экранированным проводам. Напряжения наводок на корпуса приборов вызывают протекание по соединяющим их экранам значительных помеховых токов и возникновение напряжения помех, Чтобы такого не происходило (наведенные токи не протекали по экранам сигнальных проводов), корпуса приборов гальванически соединяют между собой толстыми проводниками.

    Насколько опасна в нашем случае наводка на общий провод? Если используется неэкранированный кабель от дешевого китайского микрофона, то сопротивление его проводов составляет около 0.2 Ом/м. Таким образом, помеха, проникающая за счет наводки на общий провод длиной 1.5м, может быть оценена сверху величиной 20мкА*1.5м*0.2Ом/м=6мкВ. Это сравнимо с шумом микрофона. Конечно, это верхняя оценка. И, казалось бы, стоит поставить предусилитель с Ку от 10 и более, то данной помехой можно пренебречь, но… эта помеха – как правило, наводка с частотой сети и её гармоник. Даже будучи в 10 раз слабее по амплитуде, чем шум микрофона с относительно равномерным спектром, она будет хорошо видна при спектральных измерениях, да и слух её тоже почувствует. Так что для борьбы с ней также надо принимать меры. Две легкодоступных из них – это применение экранированного провода с малым погонным сопротивлением экрана и предварительное усиление сигнала, упомянутое выше. Их уже может оказаться достаточно. В тяжелых случаях придется отказываться от двухпроводной линии и использовать провод «две жилы в экране». При этом возможны два варианта его применения. Лучший из них – это использование дифференциальной линии связи. Он используется в высококачественной акустике, но требует дифференциального входа в гаджете, что в нашей задаче - уже перебор. Другой – это использование двух внутренних жил экранированной пары в качестве сигнального и общего проводов. А экран при этом должен соединяться с землей (и общим проводом) только с одного конца (в штекере), выполняя функцию одновременной защиты от наведения токов сразу и на общий провод, и на сигнальный (забирая весь наведенный ток на себя и замыкая на землю). Микрофон в этом случае желательно также обложить фольгой, соединенной только с экраном. Но, как сказал Миша из «Бриллиантовой руки», «…надеюсь, до этого не дойдет…».

    Теперь рассмотрим шумы и пульсации, проникающие в канал со стороны плохого фантомного источника питания. В некоторых случаях это самые серьезные помехи, особенно, когда выходное сопротивление микрофона очень высокое (стандартный капсюль без ПУ) – тогда эта помеха проникает в канал без ослабления. Очевидно, что бороться с ней можно двумя способами. Первый - использование ПУ с большим усилением, чтобы относительный уровень помехи стал меньше. Второй – это использование ПУ с малым выходным сопротивлением, намного меньшим, чем Rs. Тогда помеха из питания будет ослаблена в отношение Rвых/(Rвых+Rs)≈ Rвых/Rs раз (так называемое PSRR – Power Supply Ripple Rejection – ослабление проникновения пульсаций питания). Эти два способа хороши при совместном использовании. Если, например, перед подачей в кабель сигнал был усилен на 30 дБ, а благодаря малому выходному сопротивлению Rвых еще и удалось ослабить помехи на 30 дБ, то в итоге относительное влияние помехи из источника питания будет снижено на 60 дБ. Понятно, что такой же суммарный эффект происходит и в отношении рассмотренной выше наводки на сигнальный провод. Хочется верить, что если это будет достигнуто, можно будет не использовать экранированный кабель, а полностью сохранить «родной китайский» без перепайки штекера.

    Ну, и последний источник помех – это собственные, приведенные к микрофонному входу гааджета, шумы его внутренней схемы (входного усилителя+АЦП). Очевидно, что ослабить их влияние можно только предварительным усилением подаваемого на микрофонный вход сигнала, то есть, использованием ПУ. Здесь есть та же проблема, о которой говорилось выше. Если помеха не имеет выраженных спектральных компонент, то достаточно такого усиления, при котором усиленные шумы микрофона примерно в два…три раза превосходили бы собственные шумы микрофонного входа. А если в шумах микрофонного входа есть выраженные спектральные компоненты, то полностью перекрыть их шумами микрофона, возможно, и не удастся. Но тогда это уже трудноизлечимая болезнь гаджета.

    Итак, по отношению к главным источникам помех мы, кроме использования хорошего экранированного провода, имеем два важных схемотехнических метода борьбы с ними. Это предварительное усиление сигнала и использование предусилителя с малым выходным сопротивлением. Самый универсальный из них – это первый. Чем больше усиление Ку, тем меньше относительный вклад всех видов посторонних электрических помех. Тем больше уверенность, что в канал передачи не произойдет ухудшения отношения с/ш. Но до какой степени можно разгонять усиление? Да, при большом усилении Ку легче сохранить нижний (шумовой) порог диапазона громкости акустических сигналов микрофона. Но что произойдет с громкими звуками, особенно, когда напряжение питания предусилителя очень мало? Очевидно, что при неразумно большом Ку даже не очень громкие акустические сигналы приведут к искажениям выходного сигнала, в том числе, к его ограничению (клиппингу). Поэтому очень важно задействовать механизм снижения уровня проникающих помех с помощью снижения Rвых, поскольку это позволяет не завышать Ку.
    Получается, что для получения лучших результатов по ширине динамического диапазона, с одной стороны, надо определить минимальный допустимый Ку предусилителя, при котором еще не ухудшается нижний предел динамического диапазона из-за роста помех, а с другой - желательно добиться, чтобы ПУ был способен при малом напряжении фантомного питания выдавать максимально возможный неискаженный выходной сигнал. Тогда будет максимизирован верхний порог динамического диапазона.
    А если еще и выходное сопротивление предусилителя мало, то, возможно, удастся обойтись без дорогого экранированного кабеля штатным китайским даже без перепайки штекера. Для примера, телефонные линии имеют длину иногда больше километра, но при этом их проводка в домах делается даже не витой парой, а телефонной «лапшой», да и сопротивление источников сигналов в линию не так уж мало - 600 Ом. Так что надежда есть, и если такое получится, то это будет приятный бонус.

    Ну, теперь можно приступить к делу. Существует много хороших схем ПУ, решающих задачу улучшения качества записи с дешевого электретного микрофона. Но они, как правило, используют дополнительный собственный источник питания (внешний или встроенная батарейка) и выполнены в виде отдельного блока межу микрофоном и гаджетом с трехпроводным подсоединением микрофона. Здесь же ставится другая задача – сделать предусилитель, встраиваемый в микрофон так, чтобы последний по-прежнему присоединялся к микрофонному входу стандартным способом (штекером по двухпроводной линии) и питался от него. И чтобы он сохранял высокие характеристики при работе от низковольтного фантомного питания современных гаджетов… При этих требованиях круг уже известных схем, претендующих на решение поставленной задачи, сужается до трех…четырех базовых вариантов.
    Первый из них – это схема на одном транзисторе (http://radiokot.ru/circuit/audio/amplifier/40/), буквально заполнившая Интернет:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	однотранзистоный ПУ.png 
Просмотров:	737 
Размер:	3,6 Кб 
ID:	299826
    Есть её модификация, с добавлением третьего резистора, уменьшающего искажения ценой снижения усиления: https://www.youtube.com/watch?v=k-ZwB7xpKVk , https://www.youtube.com/watch?v=BLa6YhdoO2k
    Мне кажется, что здесь была применена оригинальная идея. Фактически, будучи простейшей схемой, она содержит эффектную отрицательную обратную связь (ООС).
    Данную схему можно было бы нарисовать в стандартном виде, где резистор ООС занимает свое «законное» положение. Но благодаря известному в теории цепей правилу эквивалентной замены схемы соединения резисторов «треугольником» на схему соединения «звездой» (при соответствующем пересчете номиналов),
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	треугольник-звезда.png 
Просмотров:	424 
Размер:	8,7 Кб 
ID:	299827
    мы получаем эквивалентную схему, где резистор обратной связи имеет другое, в некотором смысле, более удобное расположение. В этом втором варианте резистор Rоос имеет довольно малое сопротивление и не подключен ко входу, а фактически «сидит на земле»:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	однотранз схема+.png 
Просмотров:	527 
Размер:	8,6 Кб 
ID:	299828
    В той схеме, которую я собираюсь предложить, это также используется.

    Замечу, что однотранзисторная схема, несмотря на простоту, дает достаточно хорошие результаты при пятивольтовом фантомном питании. Но при снижении питания до 2.5 В схема резко ухудшает свои характеристики, что и будет видно в дальнейших сравнениях.


    Второй вариант низковольтного фантомного предусилителя – двухтранзисторный (авторство схемы я не смог установить):
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	двухтранзисторная схема ПУ.PNG 
Просмотров:	641 
Размер:	15,9 Кб 
ID:	299829
    и его упрощенный вариант (http://radiokot.ru/circuit/audio/amplifier/40/):
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	двухтранзисторный ПУ упрощенный.png 
Просмотров:	554 
Размер:	5,1 Кб 
ID:	299830
    Этот вариант схемы известен давно, но менее популярен в Интернете, чем однотранзисторный. Он также хорошо работает только при пятивольтовом фантомном питании. Вот его-то успешно доработал Сухов, предложив заменить выходной кремниевый транзистор на германиевый. Это позволило снизить напряжение фантомного питания (рисунок взят из поста Сухова):
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	схема Сухова SiGeSRPP.png 
Просмотров:	727 
Размер:	6,9 Кб 
ID:	299831
    После публикации Сухова по предложенному варианту ПУ, в спор с ним вступили некто user57 и hectorsky, которые резонно заявили, что использование старого германиевого транзистора в наше время является анахронизмом, и предложили доработку двухтранзисторной схемы, с большим количеством деталей, которая не использует германиевый транзистор, но имеет (по расчетам авторов) сравнимые характеристики со схемой Сухова:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	схема SiSi.png 
Просмотров:	786 
Размер:	4,5 Кб 
ID:	299832
    Я не стал проверять данный вариант, поскольку он по параметрам, приведенным самими авторами, не лучше схемы Сухова, и, главное, потому, что уже родилась новая схема (и её вариации) с существенно превосходящими параметрами при низковольтном питании.

    Об этой новой схеме пойдет речь ниже.

    Анализ предыдущих схем показал, что при столь малых напряжениях питания не удастся получить заметного улучшения параметров (по искажениям, выходному сопротивлению, максимальному выходному сигналу) без использования отрицательной обратной связи (ООС), как это давно применяется в УНЧ. Стало также ясно, что в двухкаскадном варианте схемы не удастся получить запас по усилению, который с помощью ООС можно было бы трансформировать в малые искажения и малое выходное сопротивление (возможно, это не удалось только мне).
    А вот трехкаскадная схема уже обладает более чем достаточным усилением и удобно охватывается разными вариантами ООС. Увы, заводить в трехкаскадный усилитель отрицательную обратную связь рискованно – уже могут выполниться амплитудно-фазовые условия возбуждения, и схема будет неустойчивой в работе. Облегчает ситуацию то обстоятельство, что нам надо получить приличное усиление (20дБ и больше), а в этом случае уже можно попытаться сохранить устойчивость определенными схемотехническими приемами.
    Вначале были рассмотрены две базовые архитектуры трехкаскадных усилителей с ООС, превращающей обычный усилитель в трансимпедансный:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	базовая схема с ООС nnn.png 
Просмотров:	562 
Размер:	3,9 Кб 
ID:	299833 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	базовая схема с ООС npn.png 
Просмотров:	572 
Размер:	4,1 Кб 
ID:	299834
    Первый вариант хорош тем, что использует транзисторы одной проводимости, и напряжения на коллекторах первых двух из них равны напряжениям база-эмиттер, то есть, транзисторы работают в оптимальном, далеком от насыщения режиме. Во втором варианте напряжения коллектор–эмиттер двух первых транзисторов составляют менее 200 мВ. Этого уже мало, но их коллекторные токи также малы, поэтому это ещё не режим насыщения (режим насыщения для таких токов, наверное, наступает при Uкэ порядка 50…100 мВ, но, увы, при таких напряжениях Uкэ, у транзисторов падает β). Тем не менее, симулирование их работы не вызвало проблем ни в Микрокапе 11, ни в Мультисиме 14 (но все-таки крайне желательна реальная проверка).
    Это только базовые схемы, они не обладают достаточной устойчивостью при подключении емкостной нагрузки на выход или вход (возникают значительные всплески на АЧХ, говорящие о возможном приближении к генерации). А ведь работать придется на длинный кабель с погонной емкостью иногда более 200 пФ/м. На выходе электретного капсюля также иногда бывает напаян конденсатор для шунтирования его выхода по высокой частоте (борьба с влиянием радиопомех).
    Словом, для обеспечения устойчивой работы при широкой возможной вариации подключаемых нагрузок, схемы требуют «доводки». Вот тут оказалось, что второй вариант может быть легче модифицирован (опять же, возможно, я просто не додумался). Для наглядного описания этапов, которые я прошел от базовой схемы до финального очень стабильного варианта со специально заваленной сверху АЧХ (при большом усилении желательно обрезать частоты, на которых нет полезного сигнала, а шумы есть), привожу этот процесс в виде комикса:

    Последний раз редактировалось semimat; 28.08.2017 в 04:15.

  2. Новичок Аватар для VladimirU
    Регистрация
    19.03.2019
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    24

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от Гоша Посмотреть сообщение
    VladimirU,
    А посмотри, нет ли в одном из микрофонов дырочек сзади.
    Если есть, то понятно, почему два микрофона.
    Нет, никаких отверстий не обнаружено. обычные капсюли.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	66.jpg 
Просмотров:	143 
Размер:	982,2 Кб 
ID:	345508

    Раздобыл сегодня еще два микрофона. Тоже от камеры Панасоник но несколько свежее. Маркировка на корпусах 61Е31. Звук там уже был стерео. управлял звуком контроллер АК4565VF
    С Комби 3т эти микрофоны не работают в моей связке. Налицо недостаток питания. Ток потребления у этих капсюлей при напряжении 0.5 В составляет 0.3мА против 0.13 у CZN-15Е, к примеру. Напрямую к микрофонному входу они работают.

    Фото

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	77.jpg 
Просмотров:	123 
Размер:	750,6 Кб 
ID:	345509Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	88.jpg 
Просмотров:	134 
Размер:	824,2 Кб 
ID:	345510
    [свернуть]


    Хочу попробовать для усилителя микросхемы МАХ9814 и МАХ4466. Но о фантомном питании от ПК придется забыть.

  3. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от VladimirU Посмотреть сообщение
    Хочу попробовать для усилителя микросхемы МАХ9814 и МАХ4466. Но о фантомном питании от ПК придется забыть.
    Буду благодарен, если ты сделаешь предусилители на этих микросхемах и проведешь сравнение. У них шумы побольше, чем у "Комби-3т", но и такие шумы, как я понимаю, меньше шумов самих капсюлей. Зато там есть автоматическая регулировка усиления. Это может оказаться большим преимуществом.
    Немного жаль, что соединение в этом случае будет уже трехпроводным.
    Вот бы еще проверить, насколько острые трудности может создать питание от USB. Straus ранее предупреждал, что там есть много проблем с проникновением помех, причем, не только по плюс 5В, но и по общему проводу. Со вторым даже труднее справиться. Но если задачу решить, то это будет большая победа.

  4. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Даташит открыл и посмотрел, у CZN-15Е (0,8мА) а у панасоников (0,5мА) ток потребления - не знаю как у вас не работает "Комби-3т" панасоники ...у меня лично всё прекрасно работает

  5. Новичок Аватар для VladimirU
    Регистрация
    19.03.2019
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    24

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от demid Посмотреть сообщение
    Даташит открыл и посмотрел, у CZN-15Е (0,8мА) а у панасоников (0,5мА) ток потребления - не знаю как у вас не работает "Комби-3т" панасоники ...у меня лично всё прекрасно работает
    В оригинальном даташите на СZN ток тоже стоит 0.5мА, как максимальный. но и диапазон напряжений от 1,4-10в. Не работают у меня только капсюли с относительно свежей камеры. Не работают в силу того, что фантомное питание микрофонного входа моего ПК очень слабое.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Аннотация 2019-04-26 101426.png 
Просмотров:	124 
Размер:	159,4 Кб 
ID:	345548
    Вот здесь #158 Вы тоже говорили, что у вас не заработал капсюль HMO0603B. вот у меня такой же эффект.

  6. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Да, HMO0603B у меня не заработал - надо было в него в упор говорить чтоб слышно меня было , а капсюль WM-60A Panasonic нормально работает , стоит микрофон на расстояние 1-1.5 метра и всё чётко слышно меня, все друзья восторге от качества в дискорде ))

  7. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    VladimirU, Тут мне всё усилитель покоя не давал ) ... как так у меня работает у вас нет. У вас на входе 2.3 вольта, у меня 2.62 вольта , транзисторы BC847 и mmbt3906 ..... у меня bc849c и bc859c - возможно по этому у меня работает у вас нет
    Почему эти транзисторы я выбрал , да потому что эти самые лучшие по шумам и все хвалят на форуме )
    NPN-BC549C, BC550C, BC849C (smd) , BC850C (smd)
    PNP- BC559C, BC560C, BC859C (smd), BC860C (smd)
    Для любителей металлических корпусов - соответственно, BC109C и BC179C.

  8. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от demid Посмотреть сообщение
    VladimirU, Тут мне всё усилитель покоя не давал ) ... как так у меня работает у вас нет. У вас на входе 2.3 вольта, у меня 2.62 вольта , транзисторы BC847 и mmbt3906 ..... у меня bc849c и bc859c - возможно по этому у меня работает у вас нет
    Коллеги, благодаря вашим усилиям за последнее время накопился важный опыт применения предусилителя "Комби-3т". Очень полезными оказались случаи, когда этот ПУ отказался правильно работать. Если бы это было только у одного, то можно было бы списать на случайность. Но поскольку такое повторилось у разных людей, пришлось повнимательнее посмотреть на условия, когда такое становится возможным...
    Оказывается, я не учел одной важной детали. Просто, когда я начал разрабатывать пред, я не думал, что случаев маломощных фантомных питаний будет много, и полагал, что в подавляющем большинстве гаджетов мы столкнёмся с напряжением от 2,5 В и выше, а резистор фантомного питания будет от 3 кОм и ниже. Мои рекомендации по настройке относятся в основном к этим случаям.

    Увы, как оказалось, у большинства тех, кто опробовал схему, фантомное питание было намного слабее (напряжение меньше, а резистор больше). В этом случае решающую роль в возможности успешной работы преда играет еще один фактор, о котором я не упомянул ранее.

    Поэтому сейчас я постараюсь изложить материал более полно с учетом нынешних реалий.

    Итак, рассмотрим базовую схему "Комби-3т" для достаточно мощных фантомных источников (корректирующие конденсаторы я не рисую - это необязательные компоненты).
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Комби-3т.png 
Просмотров:	143 
Размер:	9,9 Кб 
ID:	345971
    В #133 я подробно рассказал, какой максимальный размах выходного напряжения может дать такая схема. Повторю фрагмент из того поста:
    Определим, какой максимальный размах напряжения может выдать ПУ с такой архитектурой.
    Рассматривая схему, можно понять, что минимальное напряжения, которое может быть на выходе преда, равно 0.6 В. Это и потому, что на капсюле должно остаться 0,5 В, и на динамической нагрузке (Q1) должно также остаться около 0,1 В (в сумме 0.6 В), а также и потому, что инвертирующий усилитель на транзисторах Q2-Q3 не может создать напряжение на выходе меньше суммы напряжений насыщения транзистора Q2 (около 50 мВ) и перехода база-эмиттер транзистора Q3 (около 0,55 В), то есть, в сумме те же 0,6 В. Итак, напряжение на выходе ПУ не может опуститься ниже Uмин=0,6 В.
    Теперь посмотрим, какое максимальное выходное напряжение может быть на выходе ПУ. Очевидно, оно достигнет максимума тогда, когда транзисторы Q2 и Q3 закроются, и через резистор нагрузки Rs фантомного питания останется только ток капсюля Iк. Это напряжение в таком случае, очевидно, равно: Uмакс=Us-Rs*Iк.
    Таким образом, максимально достижимый размах выходного сигнала (пик-то-пик) будет равен Up-p=Uмакс-Uмин=Us-Rs*Iк-0.6В. В принципе, даже и такой размах трудно получить, так как нарушения нормальной работы транзисторов начнутся гораздо раньше, и это породит резкий рост искажений. Только очень глубокая обратная связь и большой запас по усилению в этом ПУ позволяют максимально приблизиться к этим предельным границам размаха сигнала.
    Ну, и теперь из формулы Up-p=Uмакс-Uмин=Us-Rs*Iк-0.6В сразу следуют все выводы... максимальный размах сигнала на выходе тем меньше, чем:
    - больше ток потребления капсюля;
    - больше значение Rs;
    - меньше напряжение фантомного питания Us.
    Используя эту простую формулу и измерив:
    1. ток потребления капсюля при напряжении 0,5В;
    2. напряжение без нагрузки на микрофонном входе - Us;
    3. сопротивление фантомного питания Rs (измерив ток короткого замыкания микрофонного входа Iкз и вычислив Rs=Us/Iкз),
    легко рассчитать, что можно ожидать от "Комби-3т" в каждом конкретном случае.
    И, конечно, понятно, что при очень больших токах потребления капсюля, и при "плохих" фантомных источниках "Комби-3т" не сможет показать всё, на что он потенциально способен.


    Дальше в том посте я описываю, как надо настраивать пред, чтобы добиться получения искомого максимально возможного размаха выходного сигнала. Весь смысл настройки заключается в том, чтобы ограничение сигнала на уровнях, вызывающих небольшую перегрузку, было симметричным. Или, другими словами, пред должен быть настроен по постоянке так, чтобы в отсутствии сигнала, его постоянное выходное напряжение было ровно посередине между минимальным и максимальным возможными выходными напряжениями, о которых я говорил выше. Вроде бы, всё правильно... НО...

    Для маломощных низковольтных фантомных источников более важную роль начинает играть еще одно ограничение. Состоит оно в том, что базовый вариант "Комби-3т" не всегда позволяет выставить по постоянке выходное напряжение ровно посередине между Uмин и Uмах. Почему так происходит...
    Давайте посмотрим, какое минимальное постоянное напряжение может быть выставлено настройкой резистора R3 в базовой схеме.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	3т базовая.png 
Просмотров:	162 
Размер:	19,8 Кб 
ID:	345967
    Очевидно, оно равно сумме напряжений эмиттер-базовых переходов транзисторов Q1 и Q2 плюс напряжение на R3. Вот, подбирая величину резистора R3, и, соответственно, падения напряжения на нём, мы можем регулировать постоянное напряжение на выходе ПУ. Поскольку напряжение на R3 нельзя сделать равным нулю, а можно довести лишь до величины 40...100 мВ, то получаем, что минимальное постоянное напряжение на выходе "Комби-3т" не может быть меньше 0,5+0,5+0,1=1,1 В.
    Это означает, что если проведенные выше расчеты дали для Uмах величину, равную, например, 1,2 В, то даже если мы выставим по постоянке на выходе те самые 1,1 В (уменьшив до минимума резистор R3), то мы не добъёмся симметричного ограничения сигнала, поскольку ясно, что по отрицательной полярности выходной сигнал сможет достигнуть 1,1-0,6=0,5 В амплитуды, а по положительной полярности его амплитуда будет ограничена величиной 1,2-1,1=0,1 В! То есть, неискаженный сигнал может быть всего с 0,1 В амплитудой. Далее начнется ограничение по положительной полуволне. (VladimirU, я так понимаю, именно поэтому тебе не удалось тогда (пост #168 ) добиться симметричного ограничения).

    Ну, и очевидно, что если Uмах окажется меньше 1,1 В, то базовый вариант "Комби-3т" просто откажется работать... (транзистор Q3 полностью закроется).

    Итак, приходим к важному выводу!

    Чтобы проверить, способен ли ваш конкретный микрофонный вход запитать "Комби-3т" вместе с имеющимся у вас конкретным экземпляром капсюля, надо просто подключить этот капсюль непосредственно к микрофонному входу и измерить постоянное напряжение на капсюле.

    Если капсюль просаживает напряжение на микрофонном входе до величины 1,1 В и менее, то тогда базовый вариант "Комби-3т" не заработает. Если же напряжение больше 1,1 В, то "Комби-3т" заработает, но максимальный неискаженный выходной сигнал будет иметь амплитуду, равную величине разности между измеренным напряжением на непосредственно подключенном капсюле и напряжением 1,1 В.

    Как я указал выше, если "Комби-3т" настроен по постоянке на минимальное выходное напряжение 1,1 В (R3 малО, примерно 100 кОм), то максимальная неискаженная отрицательная полуволна выходного сигнала может составлять 0,5 В. Нетрудно догадаться, что если напряжение на непосредственно подключенном капсюле будет составлять 1,1+0,5=1,6 В или выше, то "Комби-3т" раскроется "во всей красе", выдав максимальный неискаженный сигнал обеих полярностей амплитудой 0,5В, и в этой ситуации у базовой версии "Комби-3т" конкурентов не будет .

    Увы, как показал опыт использования базового варианта ПУ совместно с современными гаджетами, случаи такой удачи для "Комби-3т" теперь становятся редкостью. Современным микрофонным входам в этой ситуации подходят только слаботочные капсюли.

    Что делать в этой ситуации... (кроме отбора капсюлей по току потребления)

    Вот тут я советую обратиться к более низковольтной модификации базовой версии "Комби-3т" (назовем её "Комби-3тм", или "3тм") из поста #55, где очень подробно описано превращение базовой схемы в модифицированную. Минусом варианта "3тм" является то, что сигнал на базу Q2 идет не с эмиттера Q1, а непосредственно со стока полевика капсюля, что приводит к некоторому уменьшению коэффициента усиления (без ООС) и, соответственно, к увеличению искажений и выходного сопротивления. Однако эти ухудшения незначительны, а зато диапазон рабочих напряжений существенно расширяется в сторону их уменьшения. Спасибо Павлунчику за реальные макетные испытания "3тм" (смотри посты #56, #62, #64 ). Благодаря им я могу утверждать, что этот вариант будет работать даже при таких плохих фантомных источниках, где "конкуренты" не смогут показать достойных результатов.

    VladimirU, demid, если у вас остался энтузиазм, то советую попробовать вариант "3тм". По сути, как я и писал в #55, без подстроечного резистора модифицированный "3тм" - это практически тот же "Комби-3т", только каскад динамической нагрузки выполнен на транзисторе Q1 другой проводимости. А дополнительный подстроечный резистор (R5) позволяет выставить напряжение на выходе ПУ посередине между Uмин и Uмах практически всегда. Павлунчик настроил работу преда даже когда напряжение фантомного питания составляло всего 1,8 В, а сопротивление - 3 кОм.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Комби-3тм.png 
Просмотров:	178 
Размер:	11,9 Кб 
ID:	345972
    Последний раз редактировалось semimat; 03.05.2019 в 23:56.

  9. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Как запитать "Комби-3т" от USB разъёма и батарейки.

    Несмотря на то, что "Комби-3т" разрабатывался для работы совместно со встроенным в микрофонный вход фантомным питанием, его можно запитать и от другого источника. При этом основное его преимущество - подключение по двухпроводной линии - сохраняется. Более того, в этом случае "Комби-3т" способен показать свои лучшие результаты.

    Понятно, что на основе источника напряжения и подключенного к нему последовательно резистора можно создать то же самое фантомное питание, которое есть внутри микрофонного входа. Но в этом случае можно взять и напряжение побольше, и резистор подобрать оптимальный. Поэтому такой "внешний" фантомный источник обеспечит наилучшую работу "Комби-3т". Особенно заманчиво взять в качестве источника не батарейку, а напряжение 5 В от почти всегда имеющегося рядом с микрофонным входом USB разъёма.

    Если с батарейкой всё понятно и не вызывает сомнений, то с USB могут возникнуть проблемы.
    Главнейшая из них - это высокий уровень помех в виде пульсаций и шумов этого питания. Причём, очень неприятно то, что эти помехи присутствуют как на самой шине +5 В, так и на "земляной" шине USB разъёма (относительно аналоговой "земли" микрофонного входа).
    Эти последние помехи трудно устранимые. Они присутствуют несмотря на то, что в большинстве случаев гальваническая прозвонка сопротивления между "цифровой землей" USB входа и "аналоговой землей" микрофонного входа даст практически ноль. Возникают они, в частности, потому, что по земляным проводящим дорожкам платы гаджета протекают значительные импульсные токи работающих узлов. В результате между разными точками связанной системы "земляных" дорожек будет возникать помеховая переменная разность потенциалов (из-за наличия погонного сопротивления и индуктивности проводящих дорожек). Чем "неудачней" разведена земля, тем сильнее будут помехи.
    Самое неприятное свойство этих помех - они очень "низкоомные". Поэтому, если попытаться закоротить проводничком землю USB разъёма и землю микрофонного входа, то это не поможет, поскольку сопротивление сделанной перемычки, особенно, с учетом наличия двух переходных контактов (поскольку мы не имеем возможности запаять намертво в разъёмы гаджета эту перемычку), не "закоротит" источник помехи.

    Словом, при попытке использовать пятивольтовое напряжение из USB входа для формирования фантомного питания микрофона, ограничиться простым резистором, скорее всего, не удастся.

    Я предлагаю заменить резистор источником тока с выходным сопротивлением в несколько мегом. Такое решение способно устранить проникновение пульсаций и шумов с USB разъёма одновременно как по +5В, так и по земле.

    Чтобы запитать "Комби-3т" от источника тока надо добавить к схеме ПУ дополнительную маленькую "ответную" часть, располагаемую рядом или внутри микрофонного или USB разъема (благо, эта часть достаточно мала). Еще лучше сделать маленький переходник на основе микрофонного гнезда (мамы) с разветвлением на микрофонный штекер и USB штекер. Думаю, что тот, кто захочет воплотить в жизнь предлагаемые решения, наверняка придумает и свой конструктив.
    Само схемотехническое решение имеет следующий вид.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Комби-3т USB питание.png 
Просмотров:	174 
Размер:	18,1 Кб 
ID:	346248

    Схема в симулировании показала отличные результаты и оказалась способной выдавать неискаженный сигнал пик-то-пик почти 1 В в диапазоне питающих напряжений от 2,3 В до 5 В, потребляя вместе с капсюлем ток 250...500 мкА (настраивается резистором R5 от 1,2 до 2,5 кОм).

    Главным предметом интереса было исследование подавления помех по питанию. Для этого использовался стандартный метод: в разрыв земли питающего напряжения включался источник синусоидального сигнала и производилось измерение, какая доля сигнала (в дБ) оказывается присутствующей на выходе ПУ (так называемое PSRR - ослабление пульсаций питающего напряжения). Симулирование проводилось в диапазоне частот от 1 Гц до 10 МГц.
    Ниже приведены результаты.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Combi PSRR all.png 
Просмотров:	124 
Размер:	10,6 Кб 
ID:	346249

    Из результатов следует, что в диапазоне частот до 2 кГц ослабление не хуже 94 дБ и не хуже 84 дБ во всём звуковом диапазоне. Даже на 460 кГц оно равно 60 дБ (красная кривая).
    Следует отметить важность конденсатора C4 - без него, как видно из рисунка, ослабление в звуковом диапазоне составляет всего 67 дБ (сиреневая кривая).

    В принципе, мне кажется, что предложенной схемы будет достаточно в большинстве случаев. Однако, вдруг попадется очень плохой гаджет. Скорее всего, это может быть стационарный ПК или мощный ноутбук, где внутренние импульсные токи велики. В этом случае можно добавить RC цепочку (R8C5), которая позволяет добиться подавления более 94 дБ в полосе от 5 Гц до 1 МГц (рисунки ниже). При питании от батарейки эта цепочка однозначно будет не нужна, но при разводке платы можно оставить место для этих двух маленьких элементов.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Combi-3t USB с  RC.png 
Просмотров:	143 
Размер:	8,3 Кб 
ID:	346250 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Combi PSRR wRC.png 
Просмотров:	126 
Размер:	7,8 Кб 
ID:	346251

    Естественно, вместо USB питания эту схему также можно запитать и от внешней батарейки напряжением 2,5...3,7 В.
    В этом случае следует помнить, что при замене USB питания на внешнюю батарейку, её минус таки надо соединить с землей микрофонного входа.
    Ниже на рисунке приведены варианты подключения USB разъёма (зеленые проводники) и батарейки (малиновые проводники). Единовременно могут быть либо зеленые проводники, либо малиновые. В противном случае, при включении USB разъёма, его цифровая земля таки окажется соединенной с аналоговой землей (в добротно спроектированных гаджетах это может и "прокатить"). Я пока не знаю, как организовать схему так, чтобы без всяких переключателей можно было питать на выбор либо от батарейки, либо от USB. Надеюсь, с USB всё получится в реальности, и вопрос о батарейке просто отпадёт.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Combi-3t USB & БАТ.png 
Просмотров:	137 
Размер:	10,5 Кб 
ID:	346252

    В общем, рекомендую всем интересующимся опробовать этот вариант питания "Комби-3т"!
    Симулирование показало очень хорошие результаты. Схема выдаёт неискаженный выходной сигнал почти 1 Вольт пик-то-пик при питании от батарейки 2,3...3,7 В и практически столько же при подключении к USB, что позволяет подключать такой ПУ даже к линейному входу. При этом потребление схемы составляет 250...500 мкА (вместе с капсюлем). Естественно, схема (сам "Комби-3т" без генератора тока) сможет работать и от микрофонного фантомного источника, но, к сожалению, в этом случае не все современные гаджеты смогут обеспечить питанием одновременно и предусилитель и капсюль с большим током потребления.
    И напомню... конденсаторы C2 и C3 в схеме формируют завал частотной характеристики выше звукового диапазона для снижения уровня возможных проникающих помех и как перестраховка на случаи непредвиденных свойств микрофонного входа какого-либо гаджета. В большинстве других предлагаемых предусилителей никакой подобной коррекции вообще нет. Так что эти конденсаторы необязательны.
    Также с помощью R5 (1,2 кОм) можно регулировать ток потребления схемы (в зависимости от тока капсюля) таким образом, чтобы на связку Q2-Q3 приходилось 50...200 мкА. В схеме, приведенной на рисунке, можно взять R5 равным 2,5 кОм и получить полный ток потребления (вместе с капсюлем) не 500, а 250 мкА (из них на капсюль приходится 186 мкА) и схема полностью сохраняет работоспособность. Только несколько увеличивается выходное сопротивление, приводя к уменьшению PSRR c 94 дБ до 90 дБ. Я рекомендую на связку Q2-Q3 отвести примерно 100...150 мкА.

    Очень хотелось бы, чтобы кто-то попробовал этот вариант на практике. Вот бы сравнить его с рекламируемым и продаваемым на Алиэкспрессе предусилителем (смотри пост #5), использующим плату с MAX9812L. Интересно, действительно ли последний настолько лучше, чем "Комби-3т", чтобы отказаться от удобства работы с разными питаниями и двухпроводным подключением, как у "Комби-3т".

    И, конечно, снова упомяну об очень практичном способе заставить работать "Комби-3т" с самыми маломощными фантомными источниками, у которых после подключения одного лишь капсюля, напряжение проседает до менее чем 1,2...1,3 В. В этом случае и другие схемы, в том числе, промышленные, не смогут работать. Для "поддержки" такого слабого фантома достаточно в разрыв сигнально-питающего провода (в любом месте, проще у штекера) добавить самую плохонькую, почти севшую батарейку или аккумулятор на 1,2...1,5В.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	комментарии к работе ПУ Комби 3т 2.png 
Просмотров:	150 
Размер:	8,0 Кб 
ID:	346253
    Даже если при подключении микрофона напряжение на батарейке просядет до 0.5 В, всё равно, этого уже достаточно, чтобы "Комби-3т" вышел на оптимальный режим. То есть, можно использовать "до конца" те батарейки, которые уже не пригодны в других устройствах и приготовлены на выброс.

    В общем, для "Комби-3т" можно придумать различные "прибамбасы", расширяющие возможности его применения.
    Напомню снова про два его важных преимущества - малое выходное сопротивление, обеспечивающее дополнительную защищенность от помех (вдобавок к 20-...30-кратному усилению), и двухпроводное подключение, удешевляющее и упрощающее использование данной схемы при больших длинах соединительного провода.

  10. Новичок Аватар для VladimirU
    Регистрация
    19.03.2019
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    24

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Приветствую!
    Прогресс в теме не стоит на месте. Это замечательно!
    semimat, спасибо за поддержку темы и дальнейшее ее развитие.

    Энтузиазм не пропал. Попробую все в "железе". Так же заказаны МАХ9814 и МАХ4466 для сравнения.
    На схему питания от ЮСБ и схему "Комби3тм" подготовил платы.
    Будем пробовать.

    Плата Комби3тм
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Аннотация 2019-05-14 144915.png 
Просмотров:	135 
Размер:	43,0 Кб 
ID:	346753Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Аннотация 2019-05-14 145017.png 
Просмотров:	131 
Размер:	42,5 Кб 
ID:	346754

    Плата питания
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Аннотация 2019-05-14 173932.png 
Просмотров:	129 
Размер:	27,8 Кб 
ID:	346756
    Последний раз редактировалось VladimirU; 14.05.2019 в 18:12.

  11. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    VladimirU, спасибо, что не останавливаешься на достигнутом! А разработанные тобой хорошие печатные платки позволяют рассчитывать, что появится больше желающих собрать "Комби". Ну, и теперь остаётся самое волнующее - на практике проверить, можно ли с помощью этой простой схемы побороть проблему питания от USB разъёма. Устройства с микрофонами, в том числе, промышленные, где питание берется от USB, существуют. Но там и сигнал передается уже оцифрованный по тому же USB. А вот, чтобы сигнал шел на микрофонный или линейный вход, я не припомню (если кто-то знает пусть поделится полезными сведениями, вдруг оттуда можно почерпнуть красивые технические решения).
    Straus решал проблему проникновения пульсаций от USB в микрофонный вход по "плохой" земле посредством использования преобразователя питания с гальванической развязкой (и брал этот преобразователь со старых сетевых карт ПК). Здесь же я пытаюсь обойти проблему другим путем. Стопроцентной уверенности, что всё получится, у меня нет. Так что, с нетерпением жду твоих результатов!

  12. Новичок Аватар для VladimirU
    Регистрация
    19.03.2019
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    24

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Straus решал проблему проникновения пульсаций от USB в микрофонный вход по "плохой" земле посредством использования преобразователя питания с гальванической развязкой (и брал этот преобразователь со старых сетевых карт ПК)
    Для этих целей приобрел преобразователь подобный этому: DC-DC 0505s
    Корпус несколько велик. Старых сетевух к сожалению нет.

    Еще в руки попали остатки вот такой штуки:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20190515_194908.jpg 
Просмотров:	139 
Размер:	47,2 Кб 
ID:	346807Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20190515_194919.jpg 
Просмотров:	128 
Размер:	46,4 Кб 
ID:	346808
    Судя по всему это микрофон панасоник vmh3 от видеокамеры. имеет четыре микрофона. к сожалению часть корпуса с разъемом не сохранились.
    Имеется восьмипиновый разъем.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20190515_195002.jpg 
Просмотров:	123 
Размер:	53,7 Кб 
ID:	346809
    Три провода в одной оплетке скорее всего стерео выход. Назначение остальных неизвестно.

  13. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от VladimirU Посмотреть сообщение
    Для этих целей приобрел преобразователь подобный этому: DC-DC 0505s
    Корпус несколько велик. Старых сетевух к сожалению нет.
    Очень интересный преобразователь. Он явно лучше преобразователей с сетевых карт. Поражает маленькая емкость (20 пФ) между изолированными входной и выходной цепями. Даже не представляю, как в таких габаритах всё это можно уместить. И цена всего 110 рублей в "Чип и Дип", а ведь там цены иногда в разы больше, чем в других фирмах. Но что удивительно, я не нашел нигде цены меньше! Наоборот, в ряде других мест цена в разы больше. Прямо так и подмывает купить чтобы разобрать и узнать внутренности.

  14. Новичок Аватар для VladimirU
    Регистрация
    19.03.2019
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    24

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Очень интересный преобразователь. Он явно лучше преобразователей с сетевых карт. Поражает маленькая емкость (20 пФ) между изолированными входной и выходной цепями. Даже не представляю, как в таких габаритах всё это можно уместить. И цена всего 110 рублей в "Чип и Дип", а ведь там цены иногда в разы больше, чем в других фирмах. Но что удивительно, я не нашел нигде цены меньше! Наоборот, в ряде других мест цена в разы больше. Прямо так и подмывает купить чтобы разобрать и узнать внутренности.
    Да, штука интересная. И цена даже у китайцев около 100р.
    Можно купить, разобрать. А можно посмотреть видео. Там все подробно описано. И внутренности тоже показывают.

  15. Завсегдатай Аватар для straus
    Регистрация
    24.01.2009
    Сообщений
    3.126

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Очень интересный преобразователь. Он явно лучше преобразователей с сетевых карт. Поражает маленькая емкость (20 пФ) между изолированными входной и выходной цепями.
    Он ничем не отличается от преобразователей на сетевых картах (кроме выходного напряжения). Только детали smd, а схема та же двухтактная с самовозбуждением. А ёмкость у преобразователей от сетевых карт тоже низкая, там это очень критично. Из-за этого даже микросхему 8392 не ставят в панельку.

  16. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов соврем

    Коллеги, спасибо за видео и комментарии. Тогда всё встает на место. Действительно, то, что показано на видео, как отметил straus, ни чем не отличается от преобразователей с сетевых карт. И наверное поэтому такие "версии" стоят очень дешево, а другие - в разы дороже, поскольку, в отличие от китайских подделок, изготовлены на более современной элементной базе.

  17. Новичок Аватар для Hjvfy
    Регистрация
    08.01.2019
    Сообщений
    11

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов соврем

    semimat, Здравствуйте, давно я не заглядывал к вам, а тут оказывается, усилитель с каждым днем все лучше и лучше становиться Примите мои поздравления

    Как появиться свободное время, попробую собрать усилитель с доп питанием от usb - мне кажется это отличный вариант модификации "Комбита"

    Кстати заказал вчера на Али усилитель MAX9814, как "все будут в сборе" проведу сравнение и и поделюсь своими успехами. Будет интересно посмотреть на результаты.

  18. Зарегистрировался Аватар для maxim87
    Регистрация
    06.01.2012
    Адрес
    Тольятти
    Возраст
    32
    Сообщений
    7

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов соврем

    Существуют такие китайские микрофоны F100TL/F200TL, питание берется от USB, а сигнал выходит по аналоговому джеку 3,5. Правда не уверен стоит ли брать с них пример схемы, и вообще есть ли там хитрости, потому как пользователи замечают помехи, которые исчезают при подключении провода USB в зарядное устройство от розетки вместо компьютера.
    Этим ликвидируется земляная петля.
    Да и в вашей схеме зачем использовать землю USB, не понимаю. Берите только +5 вольт от него и всё. Все земли пусть будут от минуса аудиокарты.
    Я раньше делал несколько устройств с питанием от USB, предусилители и преобразователь для получения поляризационного напряжения для конденсаторного капсюля. Были помехи по типу "цифровых", когда слышно работу процессора, видеокарты, жесткого диска. И RC-фильтр помогал только на высоких частотах. После отрыва минуса USB не припомню чтобы это беспокоило, то есть фильтра вполне хватало.

  19. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов соврем

    Цитата Сообщение от maxim87 Посмотреть сообщение
    Существуют такие китайские микрофоны F100TL/F200TL, питание берется от USB, а сигнал выходит по аналоговому джеку 3,5. Правда не уверен стоит ли брать с них пример схемы, и вообще есть ли там хитрости, потому как пользователи замечают помехи, которые исчезают при подключении провода USB в зарядное устройство от розетки вместо компьютера.
    Этим ликвидируется земляная петля.
    Наверное, так тоже можно... Но я решал задачу питания без использования зарядных устройств и дополнительной сетевой розетки. Тогда ты не привязан к сети и можешь использовать свою технику автономно.

    Цитата Сообщение от maxim87 Посмотреть сообщение
    Да и в вашей схеме зачем использовать землю USB, не понимаю. Берите только +5 вольт от него и всё. Все земли пусть будут от минуса аудиокарты.
    Я раньше делал несколько устройств с питанием от USB, предусилители и преобразователь для получения поляризационного напряжения для конденсаторного капсюля. Были помехи по типу "цифровых", когда слышно работу процессора, видеокарты, жесткого диска. И RC-фильтр помогал только на высоких частотах. После отрыва минуса USB не припомню чтобы это беспокоило, то есть фильтра вполне хватало.
    Вообще-то, я тоже не использую землю USB непосредственно для питания микрофона и подчеркиваю, что её соединять с землей звуковой карты нельзя. Как видно из рисунков, к микрофону идет только один провод от генератора тока 250...500 мкА. Земля USB нужна лишь для работы этого генератора. Генератор тока обеспечивает хорошее подавление помех от USB питания на низких и средних звуковых частотах, а RC-фильтр, как и написано в тексте (и показано на графиках) дополнительно снижает помехи на высоких частотах. Возможно, тебе повезло, и ты встречался только с хорошими USB питаниями. А я, вот, купил себе колоночки с питанием от USB и не смог их использовать по назначению со своим компом из-за сильного гудения.
    Что касается микрофона F100TL/F200TL, то это другой класс по стоимости (1300...1700 р). Я предлагаю вариант для тех, кто хочет сделать что-то сам, потратив на это 30...100 рублей в зависимости от того, какой радиохлам у него уже есть в столе.
    Но твоя информация тоже полезна! Я познакомился с внутренностями F100TL на одном из сайтов и считаю, что это возможное решение для тех, кому нужен микрофон для использования, а не как объект технического творчества.

  20. Зарегистрировался Аватар для nubsaybot
    Регистрация
    04.04.2009
    Сообщений
    3

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов со

    добавлю для полноты картины
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	12.jpg 
Просмотров:	75 
Размер:	85,1 Кб 
ID:	349768 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	11.jpg 
Просмотров:	73 
Размер:	78,8 Кб 
ID:	349769

  21. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    572

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов c низковольтным фантомным питанием от микрофонных входов соврем

    nubsaybot, очень эффектная платка получилась. Я вижу, что ты решил опробовать низковольтную версию "Комби-3т". Если будет время, пожалуйста, потом поделись мнением о качестве работы преда, особенно о проблемах, если они возникнут. Возможно, на практике окажется, что более удачными будут другие номиналы резисторов, чем указанные в схеме.

Страница 10 из 11 Первая ... 8 9 10 11 Последняя

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
  •