Шум электретного микрофона(

[neeson]

Здравствуйте. мучают вопросы по электретным микрофонам(

Хочу записывать поддержку пейзажей звуком. Спаял по схеме на ОУ (в моём случае 4580) усилитель и подключил капсюль (схема на рис), записал, и понял что шум самого капсюля превышает уровень белого/розового шума всей обвязки (усилителя и карты), поэтому не удаётся охватить качественный сигнал( пробовал кучу разных фирменных капсюлей, и именитые WM от Panasonic, и даже от дорогих петличек фирмы Sennheiser, всё равно капсюли шумят(((

Сразу перед этим пробовал Noise Reduction или Noise remove - вообще не то, качество страдает сильно, фиксировал только сам шум, крутил всё, появляется эффект MP3 булькающий звук, а если уменьшать ручку release speed, то полезные звуки просто пропадают(((

при записи пейзажей этот белый шум явно выражается, он перебивает дальние звуки, например крики птиц в дали, хотя ушами их не трудно слышать(

Я записал ночью микрофон (кромешная тишина), далее записал усилитель на холостую и замкнув вход на массу (убрав R1), и усилив программно на 60dB сравнивал записи, - белый шум ссильно выпирает от микрофонного капсюля (в частности ВЧ, и СЧ тоже) а на холостом тишина...((( может это всё таки не капсюль шумит, а, как вариант шум исходит от питания капсюля R1? питаю усилитель от батарейки...

1) Думаю - что если 3 одинаковых капсюля склеить ровно рядом друг к другу вместе, записать все 3 дорожки отдельно (рис), и, программно-логически вычесть из 3х записей шумы, сложив полезные сигналы в единое, и, по логике должен остаться практически только полезный сигнал (звуки природы). Вопрос - есть ли такая программа, и, сбствено прокатит ли это?

2) И еще подумал - а что если..., взять 2 одинаковых капсюля, разобрать их, вытащить 2 полевика (Impdance converter), и эти 2 полевика по отдельности припаять к одному капсюлю (к самой мембране), далее усиливать 2мя каналами отдельно, и в программе вычесть из 2х сигналов шумы...бред? а может есть уже готовые идеи о которых я не знаю?

---------- Сообщение добавлено 15:54 ---------- Предыдущее сообщение было 15:36 ----------

Вот, послушайте пожалуйста, первые секунды холостой ход (фон изза того что я снял экран чтобы отцепить капсюль и R1, так что его нет в закрытой коробочке), и после первых секунд начинается этот белый шум как река.....(((

ТЕМА ЗАКРЫТА. ПОСТ 86.

[shura1959]

2SK170 я бы в простых схемах не ставил из-за его высокой входной емкости.

Если включить его повторителем (лучший вариант), то влияние ёмкости З-И минимизируется.
На форуме есть ветка по электретным микрофонам, там уважаемый semimat подробно разбирал схемы включения.
https://forum.vegalab.ru/showthread....hlight=semimat

[real64]

есть ветка по электретным микрофонам, там уважаемый semimat подробно разбирал схемы включения.

А можно конкретную цифру входной емкости, или, хотя бы во сколько раз она становится меньше даташитных 30 пФ в однотранзисторном истоковом повторителе? Мы же сейчас о нём?

[shura1959]

Зависит от крутизны транзистора и величины резистора в истоке, скажем, примерно в 10...30 раз. Это видно на АЧХ в схемах с ОИ и ОС.

[Игорь Гапонов]

Offтопик:
"И что же нам остаётся, -
Любовь и вино" ?(С)О.Хайам...

Не густо, да... И какие на Ваш взгляд, решения задачи? Повторю вопрос про экспандирование сигнала, ... или хороший шумодав?

Решение задачи в условиях ТС - запись тихих звуковых событий с низким максимальным ак. давлением - снижать шум первого каскада усиления при реальном импедансе преобразователя и повышать чувствительность самого капсуля/преобразователя. Т.е. решение "очевидное".

Например, повышение чуйки в ёмкостных микрофонах почти пропорционально напряжению поляризации (напомню, в электретах сам электрет лишь "энергонезависимый" источник напряжения поляризации), поэтому "свежие" электрет.мик. в купе со своим половым транзистором в капсуле шумят меньше, чем "старые". В среднем же половик в капсуле с самим капсулем годится для записи звуковых событий с эрэмэс по давлению от 50-60дБ, т.е. "обычных звуков", а не тихих.

Т.е. для решения задачи ТС без замены транзистора в капсуле на менее шумящий каскад (при таки свежем электрете) не обойтись. По моему мнению (имхо) в современной ситуации обычного снабжения деталями возможно снижение экв. ак. шума распространённых электретных капсулей лишь 10дБ, причём с серьёзным вмешательством в конструкцию, да так, чтобы акустические параметры не ухудшились (вмешательство хотя бы без изменения ЧХ на 3-5дБ в худшую сторону) .

Если использовать "независимый" от предусилителя (от микампа) высокочувствительный капсюль (с достаточной площадью мембраны и высоким, но оптимальным по мех. устойчивости напряжением поляризации), то решение становится весьма "небюджетным", однако реализуемым .

Если использовать "пушку", то снижается информативность записи "по сюрраунду" при хорошем ДД "в луче" (+20дБ к "без пушки"), т.е. в записи звуковая перспектива будет сильно не соответствовать визуальной, однако бюджет в большинстве случаев будет приемлем.

А шумодавы не мой метод.

[neeson]

пушка всё таки, да, снизит, как бы "разрешение" регистрации звуков, и шумодавы как я с сожалением уже писал в первом посте - тоже не работают, значит мимо.

МКЭ-3 послушал... то что он шумит больше, ладно, его производили давно и можно заменить полевик, но звук очень не понравился( звучание более схоже с озвучкой остановок в трамваях по сравнению с теми что я использую - https://www.cui.com/product/resource/cmb-6544pf.pdf

Согласен разобрать этот cmb и заменить в нём полевик ради надежды на меньший шум, однако эта модель достаточно свежая/актуальная, найдётся ли менее шумный полевик (т.е. стоит ли разбирать?)

Ну а в идеале, выходит - значит чтобы уменьшить шумы - нужно использовать тупо капсюли с бОльшим диаметром мембраны - чем больше - тем более "громче" (с меньшими шумами) он сможет принимать звуки, верное мнение?

[Игорь Гапонов]

Ну а в идеале, выходит - значит чтобы уменьшить шумы - нужно использовать тупо капсюли с бОльшим диаметром мембраны - чем больше - тем более "громче" (с меньшими шумами) он сможет принимать звуки, верное мнение?

Недостаточно верное. Там целый комплекс влияний. В общем виде это выражается в увеличенной чувствительности вольт/паскаль за счёт снижения максимального неискажённого давления при преобразовании. Типа, нам даже сто дБ прокатит максимального давления (2Па), но нужна высокая отдача в том же диапазоне частот, чтобы меньше зависеть от шумов микампа. А обычно Рмакс.=120-130дБ. Вот эти "лишние 20-30" и надо направить в правильную сторону - в повышение чуйки. Поэтому "параметр поиска номер один" - высокая чуйка.

[Гоша]

И какие на Ваш взгляд, решения задачи? Повторю вопрос про экспандирование сигнала,

Не применять в этом случае бюджетные электретные капсюли.
Сужать частотный диапазон записываемого сигнала. В природе выше 10 кГц практически звуков нету.
Экспандер не поможет.

[neeson]

Гоша, не согласен. мои cmb6544pf (ЕСЛИ ОНИ ОРИГИНАЛЬНЫЕ) очень качественные В ИХ КЛАССЕ (габариты), я их сравнивал более чем с 30ю разными моделями с ровной АЧХ, но только если они оригинал, не подделка.

на счёт 10ти кГц - абсолютный бред... что касаемо ниже 0,1кГц - там да, уже не сильно принципиально, но как назло самые шумы исходят именно сверху - в более важном спектре особенно для природы - я регистрировал звуки пролетающих птиц которые перекрикивались между собой в районе 25ти кГц (!) одна перекрикивалась чуть выше, другая чуть ниже, я не увидел что это за птицы, но когда повышал громкость записи, сначала не понял, почему идёт клиппинг, только после того как посмотрел на спектарльной картинке отчётливо всё было показано. Запишите свой голос, даже на диктофон телефона, затем срежьте на компьютерной программе всё что выше 10кГц, поглядим как вам такое понравится)))

[shura1959]

заменить в нём полевик ради надежды на меньший шум

Похоже, Вы не читали мою 2-ю ссылку..., или читали... полевик нужен оч хороший. Также всё сказано в пост #44 Игоря Гапонова.

Для примера, может, приведу вот такие микрофоны, мои первые (слегка студийные) мики. Они как раз преимущественно предназначены для записи "издалека", например, ambient, хора, оркестра, массовки, и т.п.
Line Audio CM3
http://nohypeaudio.com/lineaudioproducts.htm

P.S.: На ибее видел их весной по 1,5тыс руб.

[Гоша]

Гоша, не согласен. мои cmb6544pf (ЕСЛИ ОНИ ОРИГИНАЛЬНЫЕ) очень качественные

Это не бюджетные капсюли. Но и шум 60 дБА - не предел мечтаний.

я регистрировал звуки пролетающих птиц которые перекрикивались между собой в районе 25ти кГц (!)

Можно и писк летучих мышей зарегистрировать. Только нужно ли?
А срезать сверху первым порядком - никакого вреда не будет. Чуть изменится тембральная окраска, а шум уменьшится в 2 раза. Никто же не предлагает убрать все выше частоты среза фильтрами высокого порядка.
И кстати, о шуме ниже 100 Гц. Вот как раз у полевого транзистора ниже 100 Гц идет повышение спектральной плотности шума. Другой вопрос, что на НЧ энергия шума незначительна, но все же и снизу порезать - не помешает.

[Игорь Гапонов]

///
А срезать сверху первым порядком - никакого вреда не будет. Чуть изменится тембральная окраска, а шум уменьшится в 2 раза. Никто же не предлагает убрать все выше частоты среза фильтрами высокого порядка.

Неверно. Первый и бесконечный порядки ФНЧ почти одинаковы по эффективности против некоррелированных шумов в виде белого шума - +3дБ к исходнику в случае брик волл и чуток меньше (не помню, но это десятые дБ) вслучае 1-го порядка, однако именно в объективной информативности - верность передачи формы акустического процесса, проигрыш вдвое для1-го и чёрт знает во сколько в случае брикволл.

Offтопик:
Точное значение ДД в виде отношения эрэмэс конечно зависит от формы спектральной плотности и сигнала и шума. Но я всегда удивляюсь, когда приводят график без значений эрэмэс шума, а только с шумовой полкой, когда всего-то нужно задать границы по частоте и кликнуть по функции "эрэмэс"...

[Гоша]

Первый и бесконечный порядки ФНЧ почти одинаковы по эффективности против некоррелированных шумов в виде белого шума - +3дБ к исходнику

Так я это и сказал - шум подавит, а на тембральном балансе скажется меньше, чем с применением фильтров высоких порядков.
Ниже шумы пресловутого 2SK170 в режиме повторителя при затворном резисторе 0.1 ГОм. С 1 ГОм будет еще хуже, вопрос в том, будет ли 2SK170 работать с 1 ГОм.
RMS 47 мкВ.
Половина всего шума лежит в полосе до 1 кГц.
Так что, пожалуй, сниму свое замечание насчет фильтроваться сверху, но усилю рекомендацию фильтроваться снизу.
Снижение нижней граничной частоты до 100 Гц дает снижение RMS до 23 мкВ, а это 6 дБ.
Чет я с цифрами прокинулся.
RMS в диапазоне 20 - 20000 27 мкВ.
RMS в диапазоне 20 - 1000 25 мкВ.
RMS 20 - 100 Гц 13.7 мкВ.
RMS 100 - 20000 - 23 мкВ.
Так что снижение шума не столь велико, как хотелось бы - 1.4 дБ, но все таки...
А при увеличении затворного резистора до 1 Гом RMS 20 - 20 кГц составит 41 мкВ, а в диапазоне 100 - 20 кГц 20.3 мкВ. Вот они, вожделенные -6 дБ.

[Игорь Гапонов]

Это вместо того, чтобы применить транзистор или почти такой же по размеру операционник с более низким срезом фликкер шума?

В конце концов Вы придёте к правильным выводам по замене капсуля и первого каскада усиления., а не к коцанью инфы вместе с шумом.

---------- Сообщение добавлено 01:12 ---------- Предыдущее сообщение было 00:47 ----------

////
А при увеличении затворного резистора до 1 Гом RMS 20 - 20 кГц составит 41 мкВ, а в диапазоне 100 - 20 кГц 20.3 мкВ. Вот они, вожделенные -6 дБ.

И Вы учли, что практически вся эдс теплового резистивного шума "замыкается" на ёмкость капсуля+затвор, ведь там в купе с этими гигаомами ФНЧ-1 (RC фильтр) с частотой среза порядка единиц Гц?

[neeson]

shura1959, вы про https://almois.ru/2018/09/05/normaln...ofon-iz-mke-3/ ? извините, не заметил! весёлая статья, особенно поржал где "схема 1. микрофон курильщика". Значит многое меняется при смене транзистора... Подумаем!

Игорь Гапонов, порекомендуйте пожалуйста, конкретно, что бы вы сделали в моём случае? (я просто уже и чуть запутался если честно..)

---------- Сообщение добавлено 01:33 ---------- Предыдущее сообщение было 01:26 ----------

судя по ссылке shura1959 параметры электретников сильно зависят от применяемых в них полевиков, стало быть, раз МКЭ-3 большой по сравнению с простыми остальными, то в моём случае попробовать разобрать один cmb (с безпрецедентным качеством звучания, несчитая лёгкого шума в условиях дальних звуков) и установить его полевик к МКЭ? И раз мембрана МКЭ больше, то, по идее шума должно стать меньше?.…

[Гоша]

Это вместо того, чтобы применить транзистор или почти такой же по размеру операционник с более низким срезом фликкер шума?

Какой, например? 2SK170 показывает один из лучших результатов.
Какой ОУ заработает с гигаомным резистором на входе?

И Вы учли, что практически вся эдс теплового резистивного шума "замыкается" на ёмкость капсуля+затвор

Да,конечно.
Шум отдельно стоящего резистора составляет ок. 574 мкВ RMS, а подключенного к затвору повторителя - ок. 7.4 мкВ RMS. И, как Вы правильно заметили, шум резистора чисто белый, а с повторителем слегка "коричневеет".

[Tuvalu]

А при увеличении затворного резистора до 1 Гом RMS 20 - 20 кГц составит 41 мкВ, а в диапазоне 100 - 20 кГц 20.3 мкВ. Вот они, вожделенные -6 дБ.

Как это ни странно, при увеличении R смещения, приведённое ко входу напряж. шума уменьшается (На НЧ - за счёт уменьшения частоты "перегиба", с которой начинается рост шума с понижением частоты. Т.е. уменьшается интегрально). Вы оперируете абсолютными значениями шума, но при этом не учитываете, что чем меньше резистор, тем больше делится сигнал прямо на входе. Рекомендую переходить на прив. ко входу напр. шума - как в даташитах на ОУ. Удобно, понятно, не зависит от Кус. Правда не знаю, умеет ли ЛТСпайс "мерить" шум в этих величинах. Микрокап точно могёт.

---------- Сообщение добавлено 00:42 ---------- Предыдущее сообщение было 00:41 ----------

Какой, например? 2SK170 показывает один из лучших результатов.

Как вы думаете, почему этот полевик-рекордсмен никто из грандов микрофоностроения не ставил на вход?

Какой ОУ заработает с гигаомным резистором на входе?

Хороший JFET Ultralow Input Bias Current. Но лучше, всё же, дискретный JFET.

[Игорь Гапонов]

///Да,конечно.
Шум отдельно стоящего резистора составляет ок. 574 мкВ RMS, подключенного к затвору повторителя - ок. 7.4 мкВ RMS. И, как Вы правильно заметили, шум резистора чисто белый, а с повторителем слегка "коричневеет".

И? Как эти послефильтрационные 7,4мкВ (пусть будет верно для полосы 20кГц) могут увеличить шум с 27мкВ до 41мкВ? (суммарная rms шумов=sq(27^2+7^2)=27,8мкВ)

[Гоша]

Рекомендую переходить на прив. ко входу напр. шума

В случае повторителя - а именно о нем я говорил - это все равно.

Правда не знаю, умеет ли ЛТСпайс "мерить" шум в этих величинах.

Умеет.

Хороший JFET Ultralow Input Bias Current

Имя, сестра, имя (С).

[Игорь Гапонов]

///

Игорь Гапонов, порекомендуйте пожалуйста, конкретно, что бы вы сделали в моём случае? (я просто уже и чуть запутался если честно..)

Вам надо искать мик+амп с эквивалентным уровнем шума порядка 10-12дБ или менее (обычно по кривой А). Причём требования к НИ могут быть существенно снижены (т.к. сигналы "негромкие"). Т.е. микрофон для записи тихих звуков с омни, дипольной (восьмёрочной) или кардиоидной направленности (мало искажают звуковую перспективу при "панорамном" визуальном плане).

[Гоша]

И? Как эти послефильтрационные 7,4мкВ (пусть будет верно для полосы 20кГц) могут увеличить шум с 27мкВ до 41мкВ?

Это было в полосе 100 -20000.
А что, шумит только резистор?
С 1 ГОм шум резистра 20 - 20кГц составляет 14.9 мкВ, шум транзистора 38.2 мкВ. Калькулятор показывает, что все сходится, SQRT(14.9^2+38.2^2)=41 (мкВ).
Шумом истокового резисотра пренебрегаем.