Доработка бюджетного студийного конденсаторного микрофона или нестандартное схемное решение для стандарта фантома 48V, 6.8 кОм/6.8 кОм.

[Павлунчик]

ВНИМАНИЕ! - Данная схема НЕ РАБОТАЕТ с трансформаторным входом. Таковой проектировалась изначально и сознательно.
Вопросы о "пристройке транса" с ТС не обсуждаются.

Хочу поделиться с интересующимися довольно своеобразным схемным решением преобразователя импеданса студийного конденсаторного микрофона. Схема с успехом прошла испытания в десятках студий (любительских и профессиональных). Интересно ваше мнение, пожелания, критика основанная на реальных измерениях или эмуляции.
Идея (кстати родилась в Ташкенте) простая - два повторителя с раздельным питанием от резисторов источника фантома 48V звуковой карты + ПОС "слежения" с выхода усилителя в цепь питания первого каскада посредством двух конденсаторов.
Более полугода шло активное обсуждение этой идеи на другой площадке - где тема называлась "В помощь Самоделкину. "Нерадивый" конденсаторный микрофон зазвучит лучше!", её нетрудно найти в инете. Немало повторивших эту схему, тестов-сравнений, восторженных отзывов, здоровой критики и, куда без них - группа "вечно критикующих но не практикующих". Недавно вышел ролик, где эту схему тестирует один из увлечённых микрофонной тематикой. Естественно не "доктор акустических наук" но треки для сравнения любезно представил за что ему огромная благодарность.
https://www.youtube.com/watch?v=o6fv...ature=youtu.be
Схема -
Полевой транзистор можно выбрать из широкого списка маломощных - K30, 5457,305, 202, 5485 и т.п. Простая настройка - подбор R8 для установки на выходе "3" (он же третий контакт XLR разъёма) постоянного напряжения в пределах 20-21V.
Дроссели - ферритовые бусинки. Хотя можно и без них. Возбуждение схемы на ВЧ не замечалось.



---------- Сообщение добавлено 17:00 ---------- Предыдущее сообщение было 16:54 ----------

Тест в эмуляторе -


---------- Сообщение добавлено 19:09 ---------- Предыдущее сообщение было 17:00 ----------

Тест - коэффициент передачи -



Тест - эффективность компенсации паразитной ёмкости входа (сигнал подаётся на вход через очень малую ёмкость - 0.1 пФ). Как это отражается на КНИ и коэффициенте передачи -



---------- Сообщение добавлено 22:43 ---------- Предыдущее сообщение было 19:09 ----------

Далеко не во всех бюджетных КМ встроен высоковольтный преобразователь (варианты ВП рассмотрим позже) но и без него схема может "оставить" для питания капсюля около 46 Вольт, а вкупе с малыми потерями по передаче, после доработки "нерадивого" мика, мы получим ощутимый прирост чувствительности.
Капсюль обозначен на схеме, как C1.



---------- Сообщение добавлено 23:36 ---------- Предыдущее сообщение было 22:43 ----------

Тест - питание 24V -
Схема, сама по себе, достаточно линейна даже при значительном снижении напряжения питания и превосходно линейна от 40V вплоть до 60V.



По совету уважаемого semimat, для предотвращения резкого броска напряжения на выходе схемы, около 10 Вольт, в момент включения фантомного питания, схема дополняется диодом (1N4148 или аналогом) -



Для обеспечения наиболее плавного и безопасного запуска включать фантомное питание только после подключения устройства. Эта рекомендация относится и к другим КМ с фант.пит. 48В.

[real64]

При изменении напряжения питания от 14V до 31,5 через 100 кОм на обычном стабилитроне блуд до 250mV,

Потому что обычные стабилитроны проектировались на минимальный ток стабилизации 1-3 мА.

Шумы вообще не в счёт, хоть гигантские

У меня есть на этот счет свои наблюдения, и к сожалению не такие радужные, но об этом несколько позже, с картинками.

[shura1959]

На микротоках стабилизирует лучше. При изменении напряжения питания от 14V до 31,5 через 100 кОм на обычном стабилитроне блуд до 250mV, а с КТ361А всего 2-3mV.
Шумы вообще не в счёт, хоть гигантские - тут же выпрямитель-умножитель на диодах со сверхмалой утечкой, любой доп. шум просто выпрямляется + фильтр на выходе + практически без нагрузки.
Даже на самом дешёвом китайском стабилитроне никакой прибавки шума в тракте не замечено пока. С транзистором на порядок-два лучше стабильность. По температуре плывёт незначительно. Оно нам и надо.

Хорошо, спасибо, но транзистор, похоже не всякий годится, нужно подбирать, кт315, правда, всяких есть в коробке...)).

[Павлунчик]

Хорошо, спасибо, но транзистор, похоже не всякий годится, нужно подбирать, кт315, правда, всяких есть в коробке...)).

Судя по моим опытам - далеко не каждый. Но PNP КТ361А на микроток подходит без оговорок. Конечно требуется предварительный тест но он необходим и для стабилитрона.

---------- Сообщение добавлено 18:23 ---------- Предыдущее сообщение было 18:17 ----------

У меня есть на этот счет свои наблюдения, и к сожалению не такие радужные, но об этом несколько позже, с картинками.

Если применять НЕ BAV99 и т.п. у которых 3pA утечки и менее - то пульсация по питанию может сочится на ненагруженный выход ощутимо. Это понятно.

[real64]

Протестировал десяток КТ315 с буквами от Б до Ж. Подавал на транзистор-стабилитрон 48 В через резисторы 24+6,8 кОм и 24+68+200кОм. Т.е при токах (примерно) 0.18 и 1.65 мА. Напряжение при этом меняется в пределах от 0.03 до 0,1 В. Напряжение стабилизации независимо от буквы в пределах от 6.5 до 8 В. Из десяти три с напряжением не выше 6.8 В.

[Aikman]

Провел сравнитильные "тесты" трех микрофонов:
1. FIN в корпусе BM-800 с 25 мм капсюлем(китайский электрет за 250 руб) поляризация от фантома
2. FIN в корпусе BM-800 с 34 мм капсюлем за 1700 руб типа "китайский К47" с двумя мембранами(включена одна) внешняя поляризация -55 вольт
3. sE Electronics - Z5600a II
карта- lexicon lambda
Действия: микрофоны ставились на расстоянии 20 см от колонки и, при одинаковой громкости и установках на зв.карте, воспроизводился 4-й файл из спойлера.
файлы нормализованы. 3-й файл инвертирован, т.к. sE Electronics работал в противофазе

Скрытый текст

https://drive.google.com/file/d/1Krt...ew?usp=sharing
Elect.wav

https://drive.google.com/file/d/1kom...ew?usp=sharing
Cond.wav

https://drive.google.com/file/d/1ad0...ew?usp=sharing
1000$.wav


https://drive.google.com/file/d/1Svb...ew?usp=sharing
Meg Birch - I Feel It Coming.flac

[свернуть]

[gribov]

Взял на работу с десяток 361 транзисторов. У 361А напряжение 9,4В, самое высокое. У 361В от 7,2 до 7.5В. У 361И уже 4.7В. Придется поискать еще похоже. Завтра возьму еще 315-х мешочек.

[real64]

Особого смысла стремиться подбирать транзистор с напряжением стабилизации именно 6,8 В (или на какое либо другое) в "радиочастотном" преобразователе ( в терминологии Павла) не вижу. Наоборот меняя транзисторы с разным напряжением мы получаем возможность регулировать напряжение поляризации для предотвращения залипания мембраны или увеличения выходного уровня сигнала или характера звука.

[Павлунчик]

Провел сравнитильные "тесты" трех микрофонов:
1. FIN в корпусе BM-800 с 25 мм капсюлем(китайский электрет за 250 руб) поляризация от фантома
2. FIN в корпусе BM-800 с 34 мм капсюлем за 1700 руб типа "китайский К47" с двумя мембранами(включена одна) внешняя поляризация -55 вольт
3. sE Electronics - Z5600a II
карта- lexicon lambda
Действия: микрофоны ставились на расстоянии 20 см от колонки и, при одинаковой громкости и установках на зв.карте, воспроизводился 4-й файл из спойлера.
файлы нормализованы. 3-й файл инвертирован, т.к. sE Electronics работал в противофазе

Скрытый текст

https://drive.google.com/file/d/1Krt...ew?usp=sharing
Elect.wav

https://drive.google.com/file/d/1kom...ew?usp=sharing
Cond.wav

https://drive.google.com/file/d/1ad0...ew?usp=sharing
1000$.wav


https://drive.google.com/file/d/1Svb...ew?usp=sharing
Meg Birch - I Feel It Coming.flac

[свернуть]

Благодарю Вас за предоставленный тест. Тут без комментариев. Ни одна именитая фирма не может себе позволить схему подобную FIN, т.е. нарушить "стандарт универсальности" в угоду более верному звучанию. Жаль их. А мы - можем! Спасибо!

[Stas-Ka]

Простите за тупой вопрос. Можно ли в вышеобсуждаемой схеме применить электретный капсюль с бортовым полевиком ( разумеется после проведения обрезания по Линквицу)? Куда в таком случае подключить корпус капсюля?

[Aikman]

применить электретный капсюль

А смысл?

[Stas-Ka]

Panasonic wm55 показывают себя с вполне хорошей стороны для некоторых применений. Хочу их попробовать с этой схемой.

[semimat]

Можно ли в вышеобсуждаемой схеме применить электретный капсюль с бортовым полевиком ( разумеется после проведения обрезания по Линквицу)? Куда в таком случае подключить корпус капсюля?

Конечно можно. Поскольку электретному капсюлю не нужно напряжение поляризации, и у встроенного в него полевика уже есть внутреннее высокоомное сопротивление с истока на затвор, то вся система из высокоомных резисторов (всё, что левее затвора полевика на последней схеме FIN из поста #1, кроме С4 - 470 мкФ!) становится ненужной, а корпус капсюля нужно просто подсоединить к земле. Примерно так.

[Stas-Ka]

корпус капсюля нужно просто подсоединить к земле

Как же в этом случае устанавливать рабочую точку полевика и как следствие всей схемы? Ведь R8 уже не при делах.

[semimat]

Как же в этом случае устанавливать рабочую точку полевика? Ведь R8 уже не при делах.

В капсюле со встроенным полевиком рабочую точку полевика установить никак нельзя. Напряжение на затворе у него равно почти нулю относительно истока благодаря встроенному в полевик резистору утечки. Чтобы добраться до затвора нужно вскрывать капсюль или сверлить в нем отверстие, а это черевато изменением АЧХ. Если у встроенного полевика ток потребления очень большой (например, 0,5 мА), то вероятно в этом случае придется уменьшать величины резисторов R10, R3, R12, чтобы на полевике оставалось не менее 0,5 В напряжения. Если при подключении капсюля, напряжение между стоком и истоком окажется больше 0,5 В, то ничего изменять не надо.

[Stas-Ka]

В капсюле со встроенным полевиком рабочую точку полевика установить никак нельзя.

Я, собственно, это и пытаюсь сказать. Выйдет ли схема на правильную рабочую точку при таких изменениях? Можете это просимулировать?

[semimat]

Сейчас я это сразу сделать не могу. Но это уже делалось ранее, и поэтому я говорю, что единственная возможная проблема - это большой ток потребления у твоего конкретного капсюля (разброс их тока потребления - от 50 мкА до 500 мкА). Только из-за этого может потребоваться уменьшение номиналов резисторов. Но это, повторюсь, зависит только от параметров имеющегося у тебя конкретного экземпляра капсюля. Надо измерить его ток потребления просто подключив капсюль к источнику напряжения 1...1,5 В и замерив ток. У моих дешевых капсюлей ток потребления от 120 до 250 мкА. А можно сразу включить капсюль в схему и замерить напряжение на капсюле. Если оно будет меньше 0,5 В, то тогда думать об уменьшении резисторов. Хотя схема будет работать, даже если напряжение на капсюле будет и меньше 0,5 В, но полевик тогда будет работать не в оптимальном для себя режиме.

[Stas-Ka]

semimat, Спасибо за разъяснения. Попробую.

[Павлунчик]

semimat, Спасибо за разъяснения. Попробую.

[Stas-Ka]

Павлунчик, Спасибо. Вполне убедительно.

---------- Сообщение добавлено 14:22 ---------- Предыдущее сообщение было 13:07 ----------

Ну тогда ещё вопрос в догонку. Если заморачиваться с подбором резисторов, то какова стратегия оптимизации режимов работы схемы? Что будет критерием наилучших ТХ? Я так понимаю, что R10=R12. Как R3 с ними соотносится? Какого напряжения добиваться между СИ полевика?

[semimat]

Ну тогда ещё вопрос в догонку. Если заморачиваться с подбором резисторов, то какова стратегия оптимизации режимов работы схемы? Что будет критерием наилучших ТХ? Я так понимаю, что R10=R12. Как R3 с ними соотносится? Какого напряжения добиваться между СИ полевика?

Попробую ответить сначала я, как радиолюбитель без слуха, понимающий только объективно измеряемые параметры. Для этой схемы, при изменении параметров резисторов в широком диапазоне, искажения сохрняются на уровне тысячных долей процента. Но увы, искажения, порождаемые самОй мембраной элетретного капсюля малого диаметра могут составлять десятые доли процента (смотри пост #5 из другой темы). В этом случае не важно, какие искажения у преда 0,00001% или 0,005% - все эти искажения "перекроются" искажениями мембраны. Поэтому в твоем случе (использования маленького капсюля), оптимизация величин резисторов не нужна. Для капсюлей с мембраной большого диаметра (и, соответственно, большой емкостью) ситуация может быть немного другой, но всё равно, я думаю, что при искажениях предусилиеля на уровне тысячных долей процента, суммарные искажения будут определяться искажениями мембраны. Поэтому гнаться за снижением только лишь искажений предусилителя ниже 0,005% не имеет отдельного смысла. Я не говорю о вопросе слышимости искажений даже на уровне 0,01%, поскольку это уже область субъективного и индивидуального слухового восприятия. Я, например, в тесте, который здесь выкладывал Ясен Пень, не обнаружил искажения в 1%.