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.

[Igor EV]

просто затвор полевика подключаем к существующему в FIN делителю. И если повезёт с напряжением отсечки - даже не придется подбирать сопротивления в делителе.

Мне лично такой вариант не нравится потому, что схема получается привязанной к FIN. Захотел что-то изменить - одно влияет на другое.
Так что я лично пока повременю
В ближайшее время я планирую тестировать преобразователь с трансформатором. Если к тому времени появятся еще какие-то идеи, тогда буду тестировать и их. Всё по очереди
Кстати, резисторы 100МОм я решил не заказывать. Пока не вижу смысла. У меня есть резисторы 1ГОм, могу протестировать с таким резистором.

[Павлунчик]

Не могли бы вы выложить актуальную схему проекта. Стабильную версию.

По секрету... - подключив эту схему к карточке беринджер или фокусрайт (низкой ценовой категории) - Вы не получите никаких преимуществ в звукозаписи перед схемой от того же behringer b-1. Так последнюю можно хотя-бы нагрузить на длинный дешёвый кабель с дикой паразитной ёмкостью, а эта схемка требует нормальный кабель длиной не более 5м. Услышать преимущества схемы FIN перед достойными схемами ведущих производителей можно исключительно на "топовой" звуковой карте. Из дешёвых карт (старых запасов) - советую tascam us-366 и т.п. tascam с транзисторами на входе, а не ОУ.
Если вы не музыкант, желающий передать всю глубину своих чувств через песню или игру на музыкальном инструменте посредством хорошего капсюля и хорошей звуковой карты - FIN можно обойти стороной. Хотя дикторы так же отмечают потрясающую передачу по сравнению со схемами "из прошлого" но опять же - посредством топовых карт или, на худой конец - тех что посоветовал выше.
Для теоретиков-практиков-электронщиков - FIN это провокация с большой буквы ---- "К чему такие малые искажения? - Капсюль искажает больше". "Зачем разделять питание каскадов и убирать выходной электролит? - Без того работать будет". "Зачем ослаблять выход, когда есть мощные схемы с ОООС?". "У вас неправильная выходная балансировка!".
Но вот я подключаю микрофон-FIN к хорошей звуковой карте и... ни шума, ни фона, замечательная сверхдетализированная передача звучания капсюля достойная лучших мастеров вокала и игры на музыкальных инструментах.
Вы умеете слушать - а умеете ли Вы "слышать"?

[Igor EV]

По секрету... - подключив эту схему к карточке беринджер или фокусрайт (низкой ценовой категории) - Вы не получите никаких преимуществ в звукозаписи перед схемой от того же behringer b-1.

Ну так ведь есть еще один момент. Многим интересно сделать свой микрофон. Берем на Али BM-800, выбрасываем из него всё, оставляя только корпус, ставим внутрь нормальный капсюль и схему FIN...

[Павлунчик]

Ну так ведь есть еще один момент. Многим интересно сделать свой микрофон. Берем на Али BM-800, выбрасываем из него всё, оставляя только корпус, ставим внутрь нормальный капсюль и схему FIN...

"Наслаждаясь" фоном 50 Гц наводящимся на мембрану и сигнальный проводок через редкую приклеенную сетку (сей срам можно встретить и в некоторых "студийных" микрофонах от "октава").
Не вопрос
ISK BM-800 и т.п. "ISK". Тады куда ни шло.

[Igor EV]

"Наслаждаясь" фоном 50 Гц наводящимся на мембрану и сигнальный проводок через редкую приклеенную сетку

Да прям Там сетка очень даже неплохая, двойная:
https://content2.rozetka.com.ua/good.../174265294.jpg
И корпус вместительный. Сделаю - расскажу, приведу тестовые файлы.
А еще (для особых эстетов) можно купить какой-нибудь не шибко дорогой (можно даже б/у) MXL и использовать его корпус.

[Павлунчик]

Да прям Там сетка очень даже неплохая, двойная:

Да, видимо с другим подобным китайцем спутал, так в памяти и осталось. Никогда не приглядывался к подобным вещам
ISK знаю, не фонит через сетку. Хорошо экранируют, без особой порчи звучания.

[semimat]

Эт вряд ли.
Хотя бы потому, что при транзиентном анализе в схеме просто отсутствуют какие-либо источники шума, будь то шумы транзисторов или резисторов.
Причина "шумового артефакта" в другом, а именно в большом шаге интегрирования по времени, соразмерном с периодом частоты генератора. Это шум квантования по времени.

Согласен. Значит, "первое, что пришло мне на ум" - было ошибочным.

[Igor EV]

Вложение 405223

Протестировал по-быстрому схему.
Транзистор BC857B, базовый резистор 11МОм, вместо полевого транзистора резистор 430К, конденсаторы C4,C5 - 47n, конденсатор C3 не устанавливал (кстати, зачем он нужен?).
Индуктивность 3.5mH, поверх намотал 30 витков провода 0.15.
Частота получилась 495кГц, потребляемый ток 45мкА. Последовательно с L1 установил еще одну индуктивность 1.6mH, частота упала до 492кГц, потребляемый ток стал 42мкА.
Синусоида на выходе чистая, без ограничений. Я подключал осциллограф к правому выводу C1 через конденсатор 2пФ. Еще попробовал просто положить щуп рядом с катушкой - картинка та же самая. Только нужно убрать все источники помех подальше (в моем случае выключить паяльную станцию), иначе лезет помеха.
Так что схема имеет право на жизнь. Нужно только сделать правильный трансформатор. Возможно тут можно будет использовать кольцо - размеры получатся меньше.
Буду еще тестировать, но не сегодня.

[Павлунчик]

Так что схема имеет право на жизнь.

С полсотни лет уже живёт в миллионах устройств но современность согласна даже на логику с длинной гирляндой умножителя или на один-два дросселя, чем на возню с трансом. У меня нет никаких возражений на счёт работы трансформаторных преобразователей в микрофонах. Кому очень хочется - бог в помощь

---------- Сообщение добавлено 16:22 ---------- Предыдущее сообщение было 13:49 ----------

Синусоида на выходе чистая, без ограничений.

Производители тоже стараются использовать в преобразователях поляризации малошумящих микрофонов чистые сигналы, к примеру чистый синус или чистый меандр.

[Lenivo]

С полсотни лет уже живёт в миллионах устройств

В изначальной схеме стоят два 3 гОм резистора.... Можно их фото и где покупали.... Я достаточно с большим трудом нашёл 1 гОм резисторы, в B$K стоят 5,6гОм резисторы - в фирменном предусилителе стоит такой, а вот сколько не искал не мог купить современных гигаомных малогабаритных резисторов.

Смог купить только такие



И как боретесь с утечками около капсюля после этих резисторов .... вообще как то боретесь за счёт конструктива?

[Igor EV]

Lenivo, на алиэкспресс есть гигаомные SMD-резисторы, правда дорого:
https://aliexpress.ru/item/1005001794060703.html
Лично я купил резисторы в местном магазине.

И как боретесь с утечками около капсюля после этих резисторов .... вообще как то боретесь за счёт конструктива?

В схеме FIN нужен резистор 3ГОм. Поэтому я соединил последовательно 3 резистора по 1ГОм. Один конец запаял на плату, а второй - на затвор транзистора, висящий в воздухе (транзистор в корпусе TO-92). Чтоб вывод затвора не болтался, под него подставил фторопластовую подставку, хотя и без нее вполне нормально.
На корпус капсюля подается фантомное питание -55В, а второй вывод капсюля подключается к затвору транзистора проводом во фторопластовой изоляции (МГТФ). Хорошо, если этот провод ни к чему не прикасается.
Если капсюль электретный, то его корпус подключается к конденсатору 1-2n, второй вывод этого конденсатора на землю.

[Lenivo]

На корпус капсюля подается фантомное питание -55В, а второй вывод капсюля подключается к затвору

Спасибо за информацию.
Я вот так делал под капсюль на 200 вольт фантомного напряжения - одна нога на плате а вторая нога на фторопластовой колодке



При постройке ламповых микрофонов - пока не купил нормальных резисторов на 1 гОм и не стал применять фторопластовую колодку - у меня микрофоны постояно в самовозбуждение выходили..... И нормальной работы не получалось даже на проверенных схемах, которые многократно были повторены другими людьми.... Как говориться обжёгся.... поэтому этот момент и уточняю. А 48 вольт фантомного пока не смог сделать , чтоб лучше было чем на 1 дюймовых капсюлях на 140-200 вольт фантомного с никелевой мембраной.
Звук не нравится и всё.... Дорогие капсюля не хочется пользовать пока нормальных результатов на китайских не получил - фантомное питание отдельное делал в нескольких вариантах -чистил как мог - линейный трасформатор, дроссель, стабилизатор, качественные конденсаторы и ультрафаст диоды - всё то что дало результат на ламповых микрофонах ..... тут как то всё по другому......

[real64]

фантомное питание отдельное делал в нескольких вариантах -чистил как мог - линейный трасформатор, дроссель, стабилизатор, качественные конденсаторы и ультрафаст диоды - всё то что дало результат на ламповых микрофонах ..... тут как то всё по другому......

Вот тут на днях мы обсуждали фантомное питание https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=90766

придётся колдовать не только с первичной но и со вторичной обмоткой. Определять полярность подключения,

У нас скорее автотрансформатор или индуктивность с отводом. Наматывать начинаем с условно первого вывода (на примере гантельки)- он будет горячим, т.е. подключаемым к коллектору - особо не задумываясь до заполнения. Не обрывая провода делаем отвод на второй вывод гантельки- это холодный, подключаемый на землю. Далее продолжаем намотку в том же направлении - еще 10-30 витков - этот вывод подключаем к параллельным резистору и конденсатору идущим на базу.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Кстати, интересное наблюдение. Генератор запитан через резистор 460 кОм от фантомных 48 В. Амплитуда сигнала при отключении нагрузки (вход осциллографа 10 МОм) почти не изменяется - только увеличивается частота с 470 до 670 кГц. Т.е можно попробовать вообще обойтись и без АРУ и без повторителя.

[Серый Мыш]

Вставил в китайский микрофон новый китайский 33мм капсюль, потребовалось поляризующее напряжение.
Сделал такое утроитель напряжения . на входе напруга с коллекторов выходных эммитерных повторителей около 30В, на выходе 90V:

Ток потребления около 1мА, помех не обнаружено.
Мож кому надо?

[Гоша]

И как боретесь с утечками около капсюля после этих резисторов

Кроме фторопласта имеется еще так называемая техника "охранного кольца"
Это когда вокруг вывода, с утечкой которого необходимо бороться, формируется проводящее кольцо, которое подключается к фиксированному потенциалу или, в данном случае, ко второму выводу высокоомного резистора.
Тщательная помывка, просушка в присутствии силикагеля и покрытие платы полиуретановым лаком также не помешают.

[Павлунчик]

особо не задумываясь

А с чего "особо задумываться" желающему нагрузить себя бесполезной работой?
Тем более с залитыми дросселями такое не пройдёт. Это ж либо мотать целиком (сразу встаёт вопрос о марке феррита, марке провода тянущий за собой ряд других вопросов) или покупать готовую гантельку нужного номинала (ТХ которой так же под вопросом) с открытым нутром, чтобы видеть начало-конец.+ комментарии соответствующие под схемой делать в зависимости от того - какой попался феррит простому любителю, дроссель и пошло-поехало.
Я стараюсь заострять внимание в теме на решениях доступных для массового повторения, а не на трансформаторной чепухе от которой давно отказались но некоторым "почему-то" захотелось посеять здесь хаос.

---------- Сообщение добавлено 00:56 ---------- Предыдущее сообщение было 00:39 ----------

Ток потребления около 1мА

Спасибо за схему. 1000мкА слишком много. Есть хорошие решения 10-30 мкА.

[semimat]

Протестировал по-быстрому схему…

Igor EV, спасибо, что тестируешь схему. Ведь некоторое время назад один из вариантов преобразователя на КМОП микросхеме был признан идеалом, и надо было в точности и без сомнений повторять именно его. Сейчас идеалом стала другая схема на дискретных элементах (#955). Я, кстати, считаю её на данный момент лучшей. Но ведь одновременно получается, что идеалы могут меняться. Поэтому и надо пробовать разные решения - а вдруг снова получится что-то хорошее. А если не получится, то мы лишний раз убедимся в правильности и единственности выбранного пути.

-Милый, почему ты мне всё время изменяешь?!!!
-Любимая, я таким образом вновь и вновь убеждаюсь, что ты у меня самая лучшая!

…. конденсатор C3 не устанавливал (кстати, зачем он нужен?)…..
…Нужно только сделать правильный трансформатор. Возможно тут можно будет использовать кольцо - размеры получатся меньше.

Конденсатор С3 задаёт рабочую частоту генератора и делает её низкой для того, чтобы ферритовый сердечник работал на более «удобной» для него частоте. Как известно, у ферритов с высокой магнитной проницаемостью (2000 и выше), проницаемость падает с ростом частоты. Поэтому индуктивность, измеренная тестером на частоте 1 кГц, окажется намного меньше при частоте 500 кГц. И одновременно быстро растут потери на перемагничивание. Эти потери особенно велики в замкнутых сердечниках типа колец, борневых или Ш-образных, и менее заметны у стержней и гантелек (правда, из-за этого приходится мотать существенно больше витков). Из-за потерь, в свою очередь, растет реальный ток потребления (поскольку потери равноценны параллельному подключению резистора к обмотке трансформатора). Вот я и решил понизить рабочую частоту, чтобы можно было эффективней использовать кольцевые сердечники. Также наличие С3 минимизирует зависимость режима генератора от паразитных емкостей (емкости обмотки трансформатора и емкости коллектора транзистора). Я рекомендую поэкспериментировать с этой емкостью. Она также может снизить чувствительность схемы к наводкам и одновременно понизить число витков в обмотке обратной связи.
Кстати, у лучшей на настоящий момент схемы из #955 интересный нюанс - база верхнего транзистора (npn) практически "висит в воздухе" в широком диапазоне частот, поскольку к ней подходит лишь резистор в несколько МОм и конденсатор в 1 пФ. Но, опять же, в экранированном корпусе это не имеет какого либо значения. Вообще, здесь много разных нюансов, поэтому только реальные испытания могут показать, что опасно, а что - нет, какие логические соображения опровергаются реальностью, а какие подтверждаются. Поэтому я за экспериментальные проверки.

[Павлунчик]

здесь много разных нюансов, поэтому только реальные испытания могут показать, что опасно

Базовая схема, опробованная на десятке различных дросселей и т.п., в нескольких вариантах исполнения - УЖЕ - встроена в микрофон и прекрасно функционирует.
Какие "опасения"?
Транзисторы с успехом используются в различных режимах и если результат превосходный - говорить о какой-то "опасности" - глупо.
Включение транзистора "наоборот" да ещё с базой действительно - висящей "в воздухе", как Вы только, что выразились -



Или режим "С" в котором, в режиме покоя, ток через ЭК - "ноль" и напряжение ЭБ - "ноль" - тоже вызывают у Вас "опасения"?

---------- Сообщение добавлено 14:18 ---------- Предыдущее сообщение было 11:00 ----------

Ведь некоторое время назад один из вариантов преобразователя на КМОП микросхеме был признан идеалом, и надо было в точности и без сомнений повторять именно его.

Не передёргивайте. https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2894610
ПИСАЛ - "ПОКА наилучшее решение для FIN это микромощный преобразователь на логических элементах".
В этой теме НА МНЕ лежит ответственность за работу схемы FIN с различными вариантами преобразователей поляризации.
Что прошло многократные испытания, показало отличную повторяемость, стабильный результат в десятке копий - то и принимаю на сегодняшний день.
Тем более преобразователь на логике - "конёк" одного из самых малошумящих микрофонов в мире.
На лбу (в первом посте темы) написал - :"ВАРИАНТЫ высоковольтных преобразователей рассмотрим позже".

---------- Сообщение добавлено 15:54 ---------- Предыдущее сообщение было 14:18 ----------

-Милый, почему ты мне всё время изменяешь?!!!
-Любимая, я таким образом вновь и вновь убеждаюсь, что ты у меня самая лучшая!

[Igor EV]

Сегодня еще немного занимался тестированием обеих схем - #1020 и #1051.
С одним и тем же дросселем обе схемы имеют примерно одинаковый потребляемый ток. У схемы #1051 частота в 1.25-1.6 раза ниже, чем у схемы #1020. Причем чем больше индуктивность, тем меньше разница частот. Чем ниже частота, тем выигрышнее становится схема #1051 по потребляемому току. Напр. берем дроссель 8.2mH - с ним у схемы #1020 получается 492кГц/35мкА. А у схемы #1051 - 388кГц/34мкА. На более низких частотах не проверял. Чем больше повышать частоту, тем выгоднее становится схема #1020. Но разница в потреблении мизерная - в единицы микроампер. Так что по потреблению схемы практически одинаковы.

Нашел один момент, который я не могу объяснить. У схемы #1020 у меня стабильно получается обрезанная верхушка синуса. Причем у схемы #1051 этого не наблюдается (при разных дросселях). Правда я не экспериментировал с числом витков вторичной обмотки - возможно у меня случайно получился идеальный вариант.
Что интересно, real64 ранее сообщал, что у него обрезанная верхушка получается в схеме #1051. Судя по всему, здесь есть какой-то общий момент для обеих схем. Кто заинтересован, гляньте пожалуйста сообщение - там real64 выложил осциллограмму. У меня она точно такая же, только для схемы #1020.
Я пробовал изменять сопротивления резисторов R1, R2 в схеме #1020 в несколько раз - это ничего не дает, ограничение остается. Если кто желает протестировать, то удобнее исключить полевой транзистор на время экспериментов и поставить вместо него 330-470кОм.
То, что я сейчас написал, вообще-то называется ловлей блох и практически не влияет ни на что. Но все-таки лично мне хочется понять, почему происходит ограничение.

[shura1959]

обрезанная верхушка получается в схеме #1051. Судя по всему, здесь есть какой-то общий момент для обеих схем. Кто заинтересован, гляньте пожалуйста

Навскидку... если вариации R3 не дадут изменений, можно попробовать в разрыв истока полевика включить резистор 10...50кОм (подстроечный), стабилизация, правда, будет похуже,