Страница 9 из 11 Первая ... 7891011 Последняя
Показано с 161 по 180 из 215

Тема:

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

    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:	728 
Размер:	37,1 Кб 
ID:	299818 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шумы 1.png 
Просмотров:	459 
Размер:	7,8 Кб 
ID:	299819 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шумы 2.png 
Просмотров:	377 
Размер:	5,7 Кб 
ID:	299820 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шумы 3.png 
Просмотров:	452 
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:	637 
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:	419 
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:	958 
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:	836 
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:	492 
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:	599 
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:	725 
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:	629 
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:	812 
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:	884 
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:	638 
Размер:	3,9 Кб 
ID:	299833 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	базовая схема с ООС npn.png 
Просмотров:	650 
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. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    Цитата Сообщение от demid Посмотреть сообщение
    Разобрал капсуль HMO0603B , там обычный транзистор - маркировка J35 ... разобрал до кучи Panasonic wm-60a который я перегревом убил ,транзистор 1H-P маркировка
    Спасибо за проделанную работу и принесенную жертву... Это обогащает наши знания. Тогда остается одно... у этого транзистора большой ток потребления. Надо его проверить. А транзистор 1H - это, похоже, 2sk3372 или 2sk0123.
    P.S. Но все-таки, и LMV1012 тоже имеет вид обыкновенного транзистора, и ставится в точности как прямая замена встроенного полевика. Надо смотреть выходное сопротивление... если оно составляет сотни Ом, а не несколько единиц...десяток килоом, то это не транзистор, и тогда "Комби-3т" будет с ним работать неправильно.
    Последний раз редактировалось semimat; 06.04.2019 в 18:22.

  3. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

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

    semimat, транзистор 1H-P маркировка, на просторах нашёл как bc847 )

  4. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    Цитата Сообщение от demid Посмотреть сообщение
    P.s. J35 транзистор вроде как 2SK1109 J35 SOT23-3 N-CHANNEL на просторах интернета , даташит глянул этот транзистор питается от 5 вольт, возможно вот по этому он и не заработал
    Да, ты прав, это может быть причиной плохой работы. То есть, работать схема будет, но при напряжении на стоке 0,5 В у этого транзистора, возможно, очень сильно упадет усиление, что приведет к низкой чувствительности. Интересно, сейчас карманные гаджеты питаются от маленького напряжения, и поэтому фантомное питание стало не 3,5...5 В, как на древних материнках, а снижено иногда до 2,2 В. Вроде, по этой причине производители капсюлей должны переходить на низковольтные полевики...

    ---------- Сообщение добавлено 20:34 ---------- Предыдущее сообщение было 20:28 ----------

    Цитата Сообщение от demid Посмотреть сообщение
    semimat, транзистор 1H-P маркировка, на просторах нашёл как bc847 )
    К сожалению, с этими маркировками большие проблемы... Трудно с помощью пары букв создать различные обозначения для всего множества транзисторов, особенно, так, чтобы все производители договорились между собой не использовать чужие комбинации. Про капсюли - это совершенно точно, что 1H - это специализированный полевик со встроенным эквивалентом высокоомного резистора на затворе, а не биполярный транзистор.

  5. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

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

    HMO0603B и Panasonic wm-60a в разборе =)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	тест ).jpg 
Просмотров:	154 
Размер:	83,1 Кб 
ID:	344024

  6. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    demid, спасибо за фотку. Для меня здесь важно, что производитель капсюлей стараются уменьшить внутренний воздушный объем капсюля, делая пластиковую внутренность под размер транзистора. А ведь могли бы оставить больше свободного места, сделав внутреннюю полость большего размера и сэкономив на пластике. Я так понимаю, что это повышает верхнюю рабочую частоту капсюля.
    По поводу маркировки и капсюлей есть вот такая ссылка с другого сайта. http://www.audio-perfection.com/foru...ead.php?tid=62
    Там, правда, чтобы увидеть изображения, надо зарегистрироваться. Вот полезная цитата оттуда:
    Маркировка на транзисторе 1H :X. Вообще, эта маркировка не может служить слишком надёжным идентификатором.
    Маркировка 1H используется многими фирмами для обозначения транзисторов не имеющих ничего
    общего с полевиком фирмы Panasonic.
    Например биполярного npn транзистора Fairchaild KST05 http://www.fairchildsemi.com/ds/KS/KST06.pdf
    Или FMMTA05 фирмы Diodes Inc. http://www.diodes.com/datasheets/FMMTA05.pdf

    По данным Джона Коновера http://www.johncon.com/john/wm61a/ в капсюле стоит один из 2 транзисторов: 2SK0123 для японской версии или 2SK3372 для американской.
    Даташиты транзисторов:

    .pdf 2SK0123_BED_discon.pdf (Размер: 168.96 Кб / Загрузок: 55)

    .pdf 2SK3372_DED_discon.pdf (Размер: 201.84 Кб / Загрузок: 58)

    Оба транзистора имеют маркировку 1H, оба выпускались Panasonic. Сейчас больше не производятся.
    Panasonic рекомендует им на замену DSK3J02, имеющий очень близкие параметры.
    Даташит DSK3J02 прилагается:

    .pdf DSK3J02_E.pdf (Размер: 468.39 Кб / Загрузок: 50)

  7. 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

    Всех приветствую. прогулялся сегодня в амперкот и купил несколько CZN-15E для опытов.
    По сравнению с теми капсюлями, что были у меня в наличии, этот очень даже ничего. Чувствительность у него и правда выше. Но имеется фон, который убирается фольгой.
    Самое интересное когда решил настроить резистор R3.
    Включил на генераторе 1кГц
    График CZN-15E без какой либо настройки.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	CZN.png 
Просмотров:	97 
Размер:	74,7 Кб 
ID:	344030
    График микрофона №1 из моих постов выше. Тоже без настройки. к слову, сверху отсечку на графике получить не удалось.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	микрофон 1.png 
Просмотров:	107 
Размер:	82,9 Кб 
ID:	344031

  8. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    VlsdidmirU, возможно, на практике отсечка не так заметна, как в симуляторе. Поэтому твои результаты важны и информативны. Я бы сказал, что на первом рисунке синус очень хороший, и до ограничения еще далеко - чтобы его получить, можно еще "поддать" звуковой сигнал, приблизив микрофон к динамику. А во втором случае видна асимметрия - верхний полупериод сильно "приплюснут" - это, похоже, и есть ограничение, только не резко выраженное. Вот в этом случае и имеет смысл "поиграть" с резистором R3.

  9. 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
    VlsdidmirU, возможно, на практике отсечка не так заметна, как в симуляторе. Поэтому твои результаты важны и информативны. Я бы сказал, что на первом рисунке синус очень хороший, и до ограничения еще далеко - чтобы его получить, можно еще "поддать" звуковой сигнал, приблизив микрофон к динамику. А во втором случае видна асимметрия - верхний полупериод сильно "приплюснут" - это, похоже, и есть ограничение, только не резко выраженное. Вот в этом случае и имеет смысл "поиграть" с резистором R3.
    Вот CZN
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	czn.png 
Просмотров:	98 
Размер:	48,4 Кб 
ID:	344050

    А вот эксперименты с R3 на микрофоне №1:

    Скрытый текст

    R3-100k
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	r3-100k.png 
Просмотров:	96 
Размер:	51,1 Кб 
ID:	344051
    R3-200k
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	r3-200k.png 
Просмотров:	99 
Размер:	49,8 Кб 
ID:	344052
    R3-300k
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	r3-300k.png 
Просмотров:	102 
Размер:	55,2 Кб 
ID:	344053
    R3-400k
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	r3-400k.png 
Просмотров:	92 
Размер:	45,3 Кб 
ID:	344054
    R3-500k
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	r3-500k.png 
Просмотров:	91 
Размер:	49,5 Кб 
ID:	344055
    [свернуть]


    Верхний полупериод сплюснут всегда. Увеличение R3 уменьшает полку снизу.
    На микрофоне CZN тоже верхний начинает сплющиваться при увеличении сигнала, но уже после того как наступает ограничение. и R3 в 200k в моей связке ему как раз.
    Последний раз редактировалось VladimirU; 22.04.2019 в 11:06.

  10. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    Цитата Сообщение от VladimirU Посмотреть сообщение
    Верхний полупериод сплюснут всегда. Увеличение R3 уменьшает полку снизу.
    На микрофоне CZN тоже верхний начинает сплющиваться при увеличении сигнала, но уже после того как наступает ограничение. и R3 в 200k в моей связке ему как раз.
    CZN очень хорошо работает... А для микрофона №1, наверное, нужно еще уменьшить значение резистора R3 - до 51...62 кОм. При этом, чтобы сохранить коэффициент усиления преда, имеет смысл вообще выпаять резистор R2 (он настраивает коэффициент усиления). Попробуй, вдруг будет лучше. Если окажется лучше, то чтобы сохранить нижнюю рабочую частоту преда, надо увеличить емкость C1 до 4,7 мкФ.

    Впрочем, я пригляделся к картинкам, и кажется, что эти красивые ограничения у тебя не в микрофоне, а в звуковой карте - ведь уровень сигнала 0 дБ означает, что достигнут максимум по уровню оцифровки. Убавь усиление на звуковой карте.
    Последний раз редактировалось semimat; 07.04.2019 в 03:08.

  11. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

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

    Хотел купить капсулу Primo EM172Z1 , так и не получилось ..то сбер не работает оплатить то денег нет ..не понос так золотуха как говорится ..но на это есть причины )) сегодня 2 картофельных мешка отдали с запчастями , нашёл 3 видеокамеры панасоник ... одну разобрал panasonic nv-rx22 - капсула Panasonic wm-60a маркировка 60J72 , ещё 2 камеры остались Panasonic nv-gx7 и Panasonic vdr-d150 ... так что сейчас с микрофонами у меня порядок ))
    P.s. Ещё микрофон от ресивера denon dm-s205 он для калибровки ресивера , не знаю можно его использовать как микрофон - цена 3200р микро такого )
    Panasonic nv-gx7 разобрал , 2 капсулы но не понятные ,на панасоник не похоже - капсулы на шлейфе , маркировка на шлейфе vjb04806 на самих капсулах нет ничего ...все 3 камеры чисто японцы
    Последний раз редактировалось demid; 11.04.2019 в 14:00.

  12. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    С картофельными мешками тебе повезло... и не только из-за микрофонов. В старой технике меньше поддельных и некачественных компонентов. Им можно доверять. А с микрофонами может быть и по-другому. Они, с одной стороны, могут стареть (мембрана и электрет могут со временем менять свои механические и электрические свойства). С другой стороны, старые микрофоны также могут быть рассчитаны на большое рабочее напряжение и при малом фантомном питании могут хуже работать. Так что их надо обязательно как-то проверить. Хотя бы их ток потребления. И, что тоже важно, посмотреть зависимость тока потребления от напряжения на капсюле (стоке встроенного транзистора). В современных микрофонах стоят полевики, у которых ток стока начинает выходить на "полку" уже начиная с напряжения около 0,5 В.

  13. 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

    Раздобыл парочку микрофонов Панасоник от старой видеокамеры вместе с усилителем. с маркировками 60В21 и 60L13. В усилителе две микросхемы с маркировкой 4572. Интернет выдает что это UPC4572-операционный усилитель.Интересно, что микрофона два, усилителя тоже два. а выход с усилителя моно. усилитель питается от 4,5 вольт.

    фото

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	123.jpg 
Просмотров:	40 
Размер:	584,2 Кб 
ID:	345435
    [свернуть]
    Последний раз редактировалось VladimirU; 25.04.2019 в 00:12.

  14. Завсегдатай Аватар для straus
    Регистрация
    24.01.2009
    Сообщений
    3.261

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

    Цитата Сообщение от VladimirU Посмотреть сообщение
    Раздобыл парочку микрофонов Панасоник от старой видеокамеры вместе с усилителем. с маркировками 60В21 и 60L13
    Сейчас кое-кто из другой темы тебе завидует. Там люди из-за бугра выписывают за деньги, а ты нашёл сразу пару и бесплатно.

  15. 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 straus Посмотреть сообщение
    Сейчас кое-кто из другой темы тебе завидует. Там люди из-за бугра выписывают за деньги, а ты нашёл сразу пару и бесплатно.
    Зависть плохое чувство. Тем более старую видеокамеру раздобыть сейчас достаточно легко. Может люди из-за границы новые выписывают,тогда это совсем другой уровень)

  16. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    Цитата Сообщение от VladimirU Посмотреть сообщение
    Раздобыл парочку микрофонов Панасоник от старой видеокамеры вместе с усилителем. с маркировками 60В21 и 60L13. В усилителе две микросхемы с маркировкой 4572. Интернет выдает что это UPC4572-операционный усилитель.Интересно, что микрофона два, усилителя тоже два. а выход с усилителя моно. усилитель питается от 4,5 вольт.
    Мне кажется, что так не может быть... надо искать два выхода, то есть, посмотреть, куда на плате идут выходы с обеих микросхем. Вообще, я тоже посмотрел, что это за микросхема. Там в одном корпусе два ОУ. Зачем же тогда две микросхемы?!

  17. 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
    Мне кажется, что так не может быть... надо искать два выхода, то есть, посмотреть, куда на плате идут выходы с обеих микросхем. Вообще, я тоже посмотрел, что это за микросхема. Там в одном корпусе два ОУ. Зачем же тогда две микросхемы?!
    Микрофон в камере выполнен отдельным блоком вместе с усилителем. закрыт металлическим корпусом. соединяется этот блок с основной платой камеры трехпроводным коннектором. При включении камеры на двух из проводов появляется напряжение 4,5 в. Запитал этот блок от трех батареек. подключил к компьютеру. Все работает. активны оба микрофона. так же можно подключить к линейному входу. разницы особо не услышал.
    По ощущениям микрофоны несколько отличаются по звучанию. возможно они воспринимают разный диапазон частот. Либо имеют разную чувствительность
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	22.jpg 
Просмотров:	85 
Размер:	938,7 Кб 
ID:	345439 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	55.jpg 
Просмотров:	85 
Размер:	923,2 Кб 
ID:	345442 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	33.jpg 
Просмотров:	96 
Размер:	909,9 Кб 
ID:	345440Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	44.jpg 
Просмотров:	102 
Размер:	945,9 Кб 
ID:	345441

  18. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    576

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

    Ну, если так, то это загадочная платка. А микросхемки очень хороши по шумам, приятно, что их аж две штуки. В общем, приобретение отличное. И есть пища для ума разобраться, зачем два микрофона и зачем два сдвоенных операционника.
    А что означает пластмассовая накладка с двумя дырочками?

  19. 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
    Ну, если так, то это загадочная платка. А микросхемки очень хороши по шумам, приятно, что их аж две штуки. В общем, приобретение отличное. И есть пища для ума разобраться, зачем два микрофона и зачем два сдвоенных операционника.
    А что означает пластмассовая накладка с двумя дырочками?
    Эта накладка выполнена из резиноподобного материала. В нее плотно вставляются микрофоны. Играет роль своеобразного подвеса. Для механической изоляции микрофонов и корпуса камеры.

  20. Новичок Аватар для demid
    Регистрация
    07.03.2019
    Сообщений
    30

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

    Один операционник на микрофоны , второй операционник на внешний микрофон (аудио гнездо 3.5мм). Я свои камеры разбирал тоже не понял нафига там кучу всего лишнего )

  21. Завсегдатай Аватар для Гоша
    Регистрация
    21.01.2004
    Адрес
    Москва
    Возраст
    61
    Сообщений
    2.436

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

    VladimirU,
    А посмотри, нет ли в одном из микрофонов дырочек сзади.
    Если есть, то понятно, почему два микрофона.

Страница 9 из 11 Первая ... 7891011 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
  •