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]

Микрофон разбирать ради Ваших хотелок не буду. Так что повысьте напряжение, чтобы на выходе было 60 В

[Павлунчик]

Микрофон разбирать ради Ваших хотелок не буду.

Разница между 5 и 30 витков "мои хотелки"?
Существенная разница в эффективности преобразования - тоже "мои хотелки"?
----------
Всего несколько деталек спаять, дабы убедиться в ущербности Общего Эмиттера (в данном случае) по сравнению с Общей Базой - а Вы - : "...не буду".
Ну "не будьте". Только в теме не сорите менее эффективными решениями.

[real64]

Разница между 5 и 30 витков "мои хотелки"?

несущественно в плане влияния на потребляемый базовый ток. И мотать что 5 что 30 витков - разницы практически никакой.

Всего несколько деталек спаять, дабы убедиться в ущербности Общего Эмиттера (в данном случае) по сравнению с Общей Базой - а Вы - : "...не буду".
Ну "не будьте". Только в теме не сорите менее эффективными решениями.

Как говорила моя преподавательница научного коммунизма - это демагогия
Будет время - спаяю. Только почему бы Вам этого не сделать тоже для -60 В? И почему Вы боитесь прислать модель своей схемы? Там что-то не так?

[Павлунчик]

несущественно в плане влияния на потребляемый базовый ток. И мотать что 5 что 30 витков - разницы практически никакой.

Ну наконец-то...
Действительно никакой разницы быть не может и ток потребления практически одинаковый, и выходное напряжение одинаковое.
А то один говорит мол на входе 20V - на выходе 20V.
Другой рьяно сулит 30 витков ни в чём не повинным простым любителям.

---------- Сообщение добавлено 17:58 ---------- Предыдущее сообщение было 17:52 ----------

Как говорила моя преподавательница научного коммунизма - это демагогия

"Демагогия" это 30 витков на уши доверчивым прихожанам.

[Schertler]

Начинать надо с физики процесса - устройства капсюля и при каких условиях он может выйти из строя.
Конденсаторный капсюли имеют разный материал мембран - с высоким напряжением поляризации капсюли сделаны из фольги никеля (там секретный сплав никеля для получения очень тонкой фольги и не разглашаемая технология получения такой фольги).... Про прочие нюансы конструкции здесь не говорим - капсюля выходят из строя в основном от трещин фольги. А трещины получаются от механических воздействий или от коррозии от слюны дикторов. Повышенное напряжение не страшно для для таких капсюлей - а на ламповых микрофонах при старте на холодных лампах напряжение могло быть и в 1,5 раза выше номинального. Сейчас микрофоны такого типа используются в основном в измерительных микрофонах, так как могут работать при уровнях звука 130-200 дБ - например для измерения параметров самолётных турбореактивных двигателей, а могут и звук разговора насекомых записать.

А так там много чего прописано - про капсюли, например, Брюль энд Кер - больше 200 страниц с графиками и картинками расписано с формулами и расчётами..... Но в основном печатные оцифрованные каталоги и мануалы. А вот современными знаниями никто не делится, так как опасаются китайцев , которые всё копируют и штампуют подделки.... но без понимания нюансов подделки хуже оригинала. А если всё расписать сделают подделку даже лучше оригинала.

Спасибо за отклик! Задавал этот вопрос также и австрийским и германским специалистам и получил их ответы тоже.....
Как я и ожидал, всё дело в неправильном чтении/тиражировании используемой терминологии Поляризующее Напряжение Конденсаторного Микрофона, что вовсе не означает Поляризующее Напряжение Конденсаторного Капсюля, а оно никогда не было в старых микрофонах выше 63 В как в той схеме от Нойман. А напряжения 105/110/120 и более Вольт предназначались для питания ламп в микрофонах.

Но, ничего не могу сказать по поводу современных микрофонов/капсюлей особого назначения, те же Bruel&Kjaer имеют множество моделей с указанными поляризующими напряжениями 200 В, только наверное они не имеют ламп в микрофонах, и всё это напряжение может быть предназначено исключительно для капсюлей!

Вопрос исчерпан!

[Павлунчик]

Вопрос исчерпан!

Вы в курсе, что капсюль CK12 самый помехонеустойчивый (в плане "ловли" наводки 50Гц и т.п.) среди других конструкций?
Что его нередко можно видеть с усиленным креплением сверху? Поскольку малейшая вибрация капсюля в микрофоне вызывает повышенные низкочастотные колебания на выходе микрофона по сравнению с другими конструкциями капсюлей.

[Schertler]

Вы в курсе, что капсюль CK12 самый помехонеустойчивый (в плане "ловли" наводки 50Гц и т.п.) среди других конструкций?
Что его нередко можно видеть с усиленным креплением сверху? Поскольку малейшая вибрация капсюля в микрофоне вызывает повышенные низкочастотные колебания на выходе микрофона по сравнению с другими конструкциями капсюлей.

Такое крепление капсюля я видел, но нигде не видел замечаний про помехонеустойчивость..... честно говоря, сам хотел своими руками такое сделать для большей надёжности, ведь капсюль держится на 4-х болтиках диаметром 1мм......
Однако, такая стойка капсюля встречается очень редко, только в некоторых моделях С12, большинство имеет нижне-боковое крепление болтиками.
Китайский 103-й Нойман имеет нулевую амортизацию седла, то есть нет никаких мягких прокладок между панелю и седлом ни гильз на болты, и это желательно как-то решить, то есть думаю решить это своими руками......

[Павлунчик]

но нигде не видел замечаний про помехонеустойчивость...

Кто ж будет лить помои на легенду? Я и сам не откажусь от него.
Напряжение поляризации поступает не только на мембрану но и на массивное латунное кольцо. Между кольцом и корзиной (массой) значительная паразитная ёмкость, особенно в тесной корзине, что заставило производителей мучиться с креплением.
Это же кольцо ловит фон сети 50 Гц через сетку.
Я наблюдал за фоном меняя капсюли разных конструкций в некачественной корзине. У CK12 был значительно повышенный фон 50Гц через сетку. Много позже у меня появился капсюль от rode ntk (подобной конструкции) - он тоже ловит наводку 50 Гц через слабую корзину значительно лучше, чем RK-67, 47.
С качественной корзиной большого объёма проблем не будет.

---------- Сообщение добавлено 20:09 ---------- Предыдущее сообщение было 19:58 ----------

большинство имеет нижне-боковое крепление болтиками.

Для лучшей "продаваемости". Только попробуй напомнить желающим поиметь "звучание легенды" о некоторых минусах конструкции...
А так... установят в хороший паук (и большинство корзин не такие уж тесные) - пойдёт...

[Schertler]

С качественной корзиной большого объёма проблем не будет.

Никаких проблем с фоном, у меня два готовых китайских 103-их Нойманов, корпусы и корзины с сеткой очень добротно сделаны!

[real64]

Действительно никакой разницы быть не может и ток потребления практически одинаковый, и выходное напряжение одинаковое.

Ну вот и славно, что Вы это признали сами.

[Павлунчик]

Ну вот и славно, что Вы это признали сами.

Я это давно прошёл.

[Igor EV]

Никаких проблем с фоном, у меня два готовых китайских 103-их Нойманов, корпусы и корзины с сеткой очень добротно сделаны!

А можете сообщить, что показывает SpectraPlus, если вместо капсюля поставить конденсатор 70пФ и на звуковой карте сделать усиление 60дБ? Ну или, как вариант, запишите WAV-файл (без капсюля!)
У меня сейчас лучше, чем -85дБ не получается (на частоте 50Гц).



Павлунчик, я протестировал Вашу трансформаторную схему #1165
Вот результаты (дроссель заводского изготовления, 8.2mH, гантелька 8мм диаметром, поверх намотано 5 витков):

Uпит, В	Iпот, uA	Uвых, В	f, кГц
29.12	31	33.6	549
35.7	38	41.6	552
37.4	40	43.6	552
46.3	48	54.3	553

Чтобы изменить напряжение питания, я подавал +48В через последовательный резистор. После резистора конденсатор на корпус 0.1мкФ.
Все номиналы, как на схеме, за исключением конденсатора в базе - вместо 4.7нФ я поставил 10нФ.
Думаю, если сделать выпрямитель с двумя диодами, можно ток сделать меньше, а напряжение получить 100В.

[Aikman]

ведь капсюль держится на 4-х болтиках диаметром 1мм......

Винтиках)) 1.6мм

[Павлунчик]

Никаких проблем с фоном, у меня два готовых китайских 103-их Нойманов, корпусы и корзины с сеткой очень добротно сделаны!

Всё верно.
Буквально перед развалом Союза инженеры ЛОМО разработали капсюль подобной конструкции но без потенциала на переднем кольце (оно заземлено). Для студийщиков запада это до сих пор диковинка. Запустили в серийное производство замечательный микрофон ЛОМО КМС-1902, у меня таких было три (и сейчас есть один на примете, вероятно куплю). Капсюли размером несколько меньше, чем CK12. Этим капсюлям не требуется столь плотная корзина, как для CK12. По этому звучание более открытое и приятное. С однослойной корзиной с CK12 работать трудновато - иногда сильный фон... тут либо "слушай сетку", либо слушай лучшее звучание но с аномально повышенным фоном 50Гц.
Тонкостей немало.

[Гоша]

Никаких проблем с фоном, у меня два готовых китайских 103-их Нойманов, корпусы и корзины с сеткой очень добротно сделаны!

Это на слух.
А по приборам нужно посмотреть.
Сделать, как предлагает Igor EV, думаю, фон там обнаружится.
Тот капсюль, который есть у тебя, насколько я понимаю, с разделенными центральными электродами.
Так что можно "заземлять" мембраны, а поляризующее напряжение подавать на ЦЭ. Тем самым "горячий" электрод капсюля будет дополнительно экранирован заземленными мембранами, что значительно снизит уровень наводок.
Демпфировать крепление капсюля нужно обязательно. Ведь, насколько я понимаю, речь не идет об изготовлении "нативного" Нойманна.

[Павлунчик]

А можете сообщить, что показывает SpectraPlus, если вместо капсюля поставить конденсатор 70пФ и на звуковой карте сделать усиление 60дБ? Ну или, как вариант, запишите WAV-файл (без капсюля!)
У меня сейчас лучше, чем -85дБ не получается (на частоте 50Гц).



Павлунчик, я протестировал Вашу трансформаторную схему #1165
Вот результаты (дроссель заводского изготовления, 8.2mH, гантелька 8мм диаметром, поверх намотано 5 витков):

Uпит, В	Iпот, uA	Uвых, В	f, кГц
29.12	31	33.6	549
35.7	38	41.6	552
37.4	40	43.6	552
46.3	48	54.3	553

Чтобы изменить напряжение питания, я подавал +48В через последовательный резистор. После резистора конденсатор на корпус 0.1мкФ.
Все номиналы, как на схеме, за исключением конденсатора в базе - вместо 4.7нФ я поставил 10нФ.
Думаю, если сделать выпрямитель с двумя диодами, можно ток сделать меньше, а напряжение получить 100В.

Благодарю за сотрудничество.
Вот, "пожалуйста"...
Видимо требуется выбрать соответствующий готовый дроссель (что предлагает промышленность).
Естественно никаких мотаний ни с Общим Эмиттером, ни с общей Базой мы принимать не будем, это удел "редких энтузиастов" вроде нас.
Оставленные в теме схемы на трансформаторах - как раз для таких.
----------------
На (условно) нормальном дросселе (залитая промышленная гантелька 6800мкГн, как у меня) - получается так (транс. ОБ, пять витков поверх дросселя, провод 0.18) - :
- Питание 29.12V
- Выходное 34.9V
- Ток потребления 16.32 мкА
При удвоении - около 70V.

[Igor EV]

Видимо требуется выбрать соответствующий готовый дроссель (что предлагает промышленность).

Да, видимо так. Хотя я использовал готовый, а не самодельный. Наверное все-же требуется подбор витков вторичной обмотки (я намотал 5 витков диаметром 0.15, возможно этого мало). Да, и наверное имеет значение конструкция дросселя.
Еще забыл написать: ограничение синусоиды сверху точно такое же, как в схеме с конденсатором 1пФ (если это конечно кому-то интересно).

[Павлунчик]

(я намотал 5 витков диаметром 0.15, возможно этого мало).

Не мало. Я пробовал на убогих дросселях, кол-во витков от пяти и выше почти не влияет на результат. И Вы попробуйте. Одна голова хорошо...

[Schertler]

А можете сообщить, что показывает SpectraPlus, если вместо капсюля поставить конденсатор 70пФ и на звуковой карте сделать усиление 60дБ? Ну или, как вариант, запишите WAV-файл (без капсюля!)

Обязательно, только SpectraPlus нет...... сделать окончательные тесты, демо-записи это всё часть проекта.
Макет платы сделал, но пока не наничнал пайку....... может получится встроить поляризующее напряжение 60В.

---------- Сообщение добавлено 20:56 ---------- Предыдущее сообщение было 20:54 ----------

Винтиках)) 1.6мм

Точнее это М1х2 и М1х6 болтики.

[Павлунчик]

Еще забыл написать: ограничение синусоиды сверху точно такое же, как в схеме с конденсатором 1пФ (если это конечно кому-то интересно).

Подтверждаю. Что транс ОЭ, что транс ОБ, что бестранс ОБ - схожие картинки. У всех трёх схем на переходе ЭК генераторного транзистора очень малое напряжение (около 0.4V). Инжекция заряда через коллекторный переход на базу приводящая к "призакрыванию" генераторного транзистора и оставляющая на его переходе ЭК жалкие сотни мВ - плата за экономичность. При такой экономичности ни о какой "линейности" и речи быть не может во всех трёх вариантах.