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.

[Tuvalu]

2. Проблемы с разводкой входной цепи - делать разводку вывода микросхемы в SMD-исполнении на воздухе сложно (но реально, для начала я не заморачивался)

Очень советую сделать плату с защитным кольцом (OpAmps Guard Ring). Что это такое - легко гуглится. Можно посмотреть даташиты фемтомперных ОУ, например ADA4530-1, OPA928, OP-497.

[Aikman]

Очень советую сделать плату с защитным кольцом (Guard Ring).

Ну, это заморочка. Это только если серию готовить и платы на заводе заказывать. Проще "по воздуху" сделать:


Тут правда фторопластовый туррет стоит, но можно просто в воздухе соединить.

[gribov]

Подобная схема на ОР1652 использована в микрофоне Boya М1000.

[Павлунчик]

Потребление опера около 3,3мА на 12В (напряжение на R5 (200 Ом) 0,695В, ток 3,4мА, из которых через делитель средней точки (12В/94к) утекает 0,13мА). Думаю, на 20В потребление опера будет 3,5-3,7мА.

Значит можно стабилизировать до 24V.
Нагрузка на ОУ всё равно далеко от паспортной. Около 800 Ом.



---------------------------------------------

И потом, каким образом Вы заставите эту схему стать "вокальной сценической" без ФВЧ?



Если внешними средствами то не стоит вводить в заблуждение новичков.
Если внутренними то надо подумать - как это сделать. Первый порядок хилое решение, а далее напрашивается транс.
Мы же не рассматриваем в теме применение ОУ в усилителях студийных микрофонов. Стараемся передать акустику капсюля, как есть, без "стекляшек" и "бубняжек".

---------- Сообщение добавлено 15:34 ---------- Предыдущее сообщение было 13:20 ----------

Очень советую сделать плату с защитным кольцом (OpAmps Guard Ring). Что это такое - легко гуглится.

Очень не советую это делать от глупой мысли, что кольцо уберёт ляпы с платы.
"Поэтому думайте о защите как о методе экранирования и уменьшения эффектов емкости нагрузки, которые наводят шумовое напряжение от земли. Связь шума земли с сигналом значительно снижается благодаря защите".
https://electronics.stackexchange.co...re-guard-rings

К примеру в rode nt2a не только кольцо но и тотальная заливка смолой всего высокоимпедансного узла.

[Espresso]

>> кольцо уберёт ляпы с платы.
Не уберёт. Даже хуже сделает. В этой, да и во всех схемах конденсаторных микрофонов, проблема не в экранировании входа и уравнивании потенциалов входов ОУ, а в утечках по материалу [зачастую плохо отмытой] платы, добавлящих в параллель к гигаомникам сопротивление, которое зачастую ещё и нелинейное. Кольцо эту утечку только увеличит.

[Tuvalu]

Кольцо эту утечку только увеличит.

Можете объяснить, почему увеличит?

[Павлунчик]

Можете объяснить, почему увеличит?

Потому что любитель наслушается тут "советчиков" - возьмёт да и нарисует голую медную петлю на плате пропустив её меж выводов нескольких smd элементов. Критическая близость петли и выводов элементов высокоимпедансного узла сделает своё грязное дело.

---------- Сообщение добавлено 14.04.2024 в 10:40 ---------- Предыдущее сообщение было 13.04.2024 в 13:56 ----------

...сценические микрофоны...

Голосовой пример работы акустического "сценического" ФВЧ. Без трансформаторного ФВЧ.
К47 с али доработан для сценического концертного вокала "рот вплотную к микрофону". Плюс с учётом вот этого паразитного горба на НЧ от близкого пения.



Я специально голосил с расстояния 10см от поролона-ветрозащиты надетой на корзину чтобы был слышен завал на НЧ. Запись прямая, без всяких обработок. Если приблизить рот вплотную появится "мясо" без гундежа, как в случае использования студийного капсюля а-ля "20Гц-20кГц". Неплохая сценическая "плевалка" выходит без транса. Пум-пум ртом прямо в губку, никаких НЧ бабахов.

https://drive.google.com/file/d/1_Cd...ew?usp=sharing

------------

А это негромко но вплотную губами к ветрозащите. (Мы не пение тут оцениваем, а примерно представляем отклик микрофона).

https://drive.google.com/file/d/1kcg...ew?usp=sharing

Тут всё посредством схемы FINA2 но не в этом суть.

[Tuvalu]

Критическая близость петли и выводов элементов высокоимпедансного узла сделает своё грязное дело.

Можете обьяснить, почему близость петли по вашим представлениям критическая, и какое именно "черное дело" она сделает?
Или так: почему в различных профессиональных схемах с такими же ГОм-ными цепями, например в зарядовых усилителях, такие петли вокруг смд- компонентов улучшают ситуацию с утечками, а в микрофонах должна случиться прямо противоположная ситация?

[Павлунчик]

Можете обьяснить, почему близость петли по вашим представлениям критическая, и какое именно "черное дело" она сделает?
Или так: почему в различных профессиональных схемах с такими же ГОм-ными цепями, например в зарядовых усилителях, такие петли вокруг смд- компонентов улучшают ситуацию с утечками, а в микрофонах должна случиться прямо противоположная ситация?

---------- Сообщение добавлено 15:06 ---------- Предыдущее сообщение было 14:55 ----------

Или так: почему в различных профессиональных схемах с такими же ГОм-ными цепями, например в зарядовых усилителях, такие петли вокруг смд- компонентов улучшают ситуацию с утечками, а в микрофонах должна случиться прямо противоположная ситация?

Перечислите ВСЕ полезные свойства петли от постоянного тока до мегагерц переменного тока и вероятно Вы обнаружите одно из свойств петли используемое конкретно в схеме микрофона. А с утечкой в схеме этого конкретного микрофона борются совершенно иным методом. Заливают лаком все дорожки в rode nt1 single (аналог современной схемы nt1a) или заливают смолой конкретное место в rode nt2a, где тоже красуется петля.

[Espresso]

В общем, для себя я лично я утвердился в своем согласии с Aikman: воздух - лучший изолятор, не надо изгаляться, проводя дорожки между выводами SMD-компонентов, никаких утечек, никаких остатков флюса и промывных жидкостей (в том числе трудно удаляемых, под SMD-компонентами). Единственная забота - грамотное механическое решение монтажа в воздухе (жесткое, чтобы от вибраций при эксплуатации не рассыпалось). По крайней мере, в любительской практике это гораздо проще.

>>К47 с али доработан для сценического концертного вокала "рот вплотную к микрофону".
Павел, а можно поподробнее в чём заключается доработка?

[Aikman]

Разработчик (или один из) AliceOPA обошелся "защитным отверстием", как я понял ))

[Павлунчик]

воздух - лучший изолятор

Несомненно люди дышат в основном азотом

-----------------

На счёт доработки акустики капсюля...
Написал около 3000 букв и всё стёр.
Отработаю в легко повторяемую конструкцию с доступными материалами, относительно образцовой кардиоиды - обязательно поведаю.
........

[Espresso]

Разработчик (или один из) AliceOPA обошелся "защитным отверстием", как я понял ))

Непонятно назначение этого отверстия. Сначала я думал для монтажной стойки, но нет, похоже, просто крепежное. Народ там утечками не заморачивается - у всех всё разведено на плате. Правда, платы заводские, а не лазерно-утюжные, но флюс и прочая грязь после пайки всё равно может остаться, особенно между ногами и под микросхемой.

Несомненно люди дышат в основном азотом

Кислород и прочие газы - при комнатной температуре тоже изоляторы. И получше поверхности платы с остатками флюса и промывных жидкостей.

Отработаю в легко повторяемую конструкцию с доступными материалами, относительно образцовой кардиоиды - обязательно поведаю.

Очень интересно. Жду с нетерпением.

[Павлунчик]

Кислород и прочие газы - при комнатной температуре тоже изоляторы. И получше поверхности платы с остатками флюса и промывных жидкостей.

Не знаю, хорошо или плохо, что моя метафора понята неверно
Иногда с виду превосходство одного без учёта полезности другого может сыграть злую шутку.
Rode в массе своей не шумят от утечки по входу. Пробиваются в основном элементы. Всякие реально агрессивные бяки в воздухе без проблем обволакивают средний капсюль в сотни раз активнее. Внутри бяки покрывают гигаомник, корпус полевика с очень близко расположенными выводами, никакие воздушные подвесы не спасут. Входную часть платы можно даже в воду опустить без проблем, если весь входной узел залит лаком но, если узел только на подвесе или на стойке - увы.

---------- Сообщение добавлено 03:34 ---------- Предыдущее сообщение было 02:54 ----------

Очень интересно.

Да, всякие там поглощения, отражения, регулируемые по частоте и амплитуде акустические сопротивления, вычитание фазы, полезные и вредные резонансы, ветрогасители, амортизационные подвесы, крашстойкость...
Всего не упомнишь
Микрофон он весь сзади, спереди почти сплошной обман, если не учитывать слюни

[Павлунчик]

Кислород

Обнаружил среди хлама AKG D202E. Его внешний капсюль (там двухполосная акустическая система) оказался с очень мало изрезанной АЧХ на фоне которой комфортно сравнивать образцовую кардиоиду и самопал.
Удивило, что настройка капсюля для сценического вокала (или использования микрофона впритык для "эффекта присутствия" без вспучивания на НЧ и перегрузки усилителя микрофона) с помощью шуршащего пакета совпала с импровизированным "искусственным ртом"+ Белый шум.



Гнул шину 100X10 мм, пробивал в ней отверстие 47мм, затем резиновая накладка-держатель тщедушного динамического капсюля akg с диаметром переда 20,6мм.



Капсюль по ощущениям звучит почти неотличимо от пресловутых сенхайзовских 3000 евро На самых-самых ВЧ правда нет такой изысканной воздушности но далеко не они правят бал.

[Espresso]

Павел, это какой такой Зеннхайзер за 3000? У них, вроде, самый крутой из динамических - 441й, тот самый, из программы "Время"... Так он тыщу стоит. И не евро, а долларов.

И что в результате получилось? Я правильно понял, что в основе стальная полоса 10мм толщиной и шириной 100мм и динамический капсюль? Я думал, вы конденсаторники улучшить надумали или китайские электретники. Всё равно интересно.

[Павлунчик]

вы конденсаторники улучшить надумали или китайские электретники.

Динамический излучатель из akg в металлическом ОЯ. Зелёный график - образцовая кардиоида - сенх студийный 3000 ценой с архиравномерной АЧХ.
На его фоне капсюль к47 с али переделанный под концертный вокал и корректированный согласно сенху от СЧ и выше. На НЧ у к47 вокальная коррекция АЧХ для того чтобы при близком пении в микрофон АЧХ стала ровной, а микрофонная схема не перегружалась. Классика.
Сейчас получилось снять внешний резонатор с капсюля akg. На его мембране оказалось много металлических опилок. Убрал. Вот ещё раз разница АЧХ между образцовым сенхом и переделанным капсюлем к47 с али. Здесь излучатель akg в голом виде, без накладного внешнего резонатора и без опилок на мембране.



Как можно видеть у корректированного капсюля к47 с али остался лишь махонький подъём на 12 кГц но это скорее плюс, чем минус. У к47 после 16кГц завал относительно сенха, не новость, у сенха 800ой серии полоска 50кГц, что для капсюлей 34мм популярных конструкций недостижимо.

---------- Сообщение добавлено 08:25 ---------- Предыдущее сообщение было 05:48 ----------

Зеннхайзер за 3000? У них, вроде, самый крутой из динамических - 441й, тот самый, из программы "Время"... Так он тыщу стоит. И не евро, а долларов.

https://www.amazon.com/Sennheiser-MK.../dp/B004ZXMPHE
Версия twin. Базовую же модель первого выпуска 2000г найти непросто в не пользованном состоянии за вменяемые деньги.
441ый кривой во всей верхней части, только окрасом весёлым берёт,"радийной" АЧХ. У меня была пара не пользованных 25 лет назад, низкое чутьё, едкий на верхней середине, НЧ это конечно что-то. Корпус у него тыщу точно стоит, а то что внутри уже ничего не стоит. На сцене ведёт себя плохо, рассчитан видимо для красивого вида в кадре ТВ.

---------- Сообщение добавлено 15:06 ---------- Предыдущее сообщение было 08:25 ----------

или китайские электретники.

А это, на том же рисунке, по сравнению с образцовой кардиоидой (она на графике зелёным цветом) - электретный капсюль упомянутый на предыдущей странице.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3220203 В оригинале без доработок. Надеюсь заметно, что появился третий график чёрного цвета на котором отчётливо видны на ВЧ больные "цыкания".

[Espresso]

Павел, спасибо, очень интересно.

капсюль к47 с али переделанный под концертный вокал и корректированный согласно сенху от СЧ и выше. На НЧ у к47 вокальная коррекция АЧХ

Вот в этом месте, про переделку к47, хотелось бы поподробнее.

у сенха 800ой серии полоска 50кГц, что для капсюлей 34мм популярных конструкций недостижимо.

Ну, 800-я серия - конденсаторник, да ещё с частотным преобразователем ёмкости, или как это правильно назвать... Кстати, не задумывались над RF-конденсаторником?

441ый кривой во всей верхней части, только окрасом весёлым берёт,"радийной" АЧХ.

Возможно. Микрофону больше 40 лет. Из динамического микрофона с одним капсюлем выжимали всё что могли. Народ его кто ругает, кто считает устаревшим, кто "универсальным решением всех проблем". По крайней мере, сделан добротно, на борту внутренние гидравлический виброподвес и поп-фильтр, нет поролона, превращающегося в труху. Подзвучивали им и вокал (в том числе женский), и ударные, и гитарные комбики, и акустические инструменты. Я сам хотел попробовать в него книги читать, но прислали не то. Закажу в другом месте, интересно составить свое мнение, да и к легенде прикоснуться.

Кстати, я, ради интереса, капсюль, седло и основание китайского 25-мм капсюля в корпусе ВМ-800 оклеил синтетическим фетром, которым оклеивают колонки - кривые сибилянты у "проблемного исполнителя" из моего недавнего поста про OPA-Alice стали нормальными. Тут явно поле для экспериментов.

[Павлунчик]

Вот в этом месте, про переделку к47, хотелось бы поподробнее.

Ничего конкретного сказать сейчас нельзя. Различные стандартные материалы, детали поступают ко мне с али каждые 2 недели и каждый пока проходит испытания. Выбираю один из вариантов конструкции на основе доступных стандартных деталей, материалов. Для более-менее результата "вслепую" где-то там в руках любителя не имеющего образцовую кардиоиду. Главное эксперимент прошёл успешно на нескольких доступных капсюлях, для студии и сцены (сцена пока дорабатывается).

---------- Сообщение добавлено 23:27 ---------- Предыдущее сообщение было 23:09 ----------

800-я серия - конденсаторник, да ещё с частотным преобразователем ёмкости, или как это правильно назвать... Кстати, не задумывались над RF-конденсаторником?

Вы наверно заметили, что я никогда не затрагиваю темы RF микрофонов и ОУ в усилителях студийных микрофонов.
Первые для "гениев", вторые для "простаков". В крайности не лезу

---------- Сообщение добавлено 23:30 ---------- Предыдущее сообщение было 23:27 ----------

Подзвучивали им и вокал (в том числе женский), и ударные, и гитарные комбики, и акустические инструменты.

Чем только ни озвучивали инструменты. Иной раз такая лажа в студии, а звукооператор "бог". Балаган, а весело.

---------- Сообщение добавлено 23:35 ---------- Предыдущее сообщение было 23:30 ----------

седло и основание китайского 25-мм капсюля в корпусе ВМ-800 оклеил синтетическим фетром,

И - да, подавляющее число занимающихся микрофонной техникой понятия не имеют насколько вредно оставлять на дне корзины различные впадины, плоскости и т.п. Одна надежда на капсюль.

[Lenivo]

Вы бы как -нибудь на досуге потестили бы современные SMD микрофоны. Цифровые полупроводниковые (некоторые из них имеют MEMS технологию, некоторые основаны на датчиках давления). Стоят в современных смартфонах и цифровых петличках. Есть распаянные на отдельных платках, стоят не дорого на АЛИ экспрессе.
Непонятно - это сам микрофон такое качество даёт или хороший звук это встроенная цифровая обработка.

Понятно это не по теме ветки, но если уж стали тестировать электреты, то почему бы не потестить новейшие технологии в микрофонном деле.