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.

[semimat]

... Калибровка карты описана в теме https://forum.vegalab.ru/showthread....highlight=0204

Спасибо! Я не знал про эту полезную тему. Поизучаю... хоть у меня и нет такой карты... есть только примитивная, встроенная в ПК. Поэтому я так ратую за обязательную калибровку.

[real64]

А еще лучше найти такое минимальное усиление карты, при котором еще сохранится такое же возвышение сигнала над шумами на 86 дБ. Это буде означать наилучший режим работы звуковой карты, при котором достигается самый большой динамический диапазон входных сигналов.

semimat, посмотрите на рисунки из вашего поста 275. Мне кажется уровень +30 дБ это то что надо.

[semimat]

semimat, посмотрите на рисунки из вашего поста 275. Мне кажется уровень +30 дБ это то что надо.

Это только кажется из-за красоты (ровности) шумовой картинки. На самом деле ведь нам надо, чтобы шумы карты во всем спектральном диапазоне были намного ниже шумов измеряемого устройства, а не ровность графика шумов (хотя это приятно на глаз). В этом случае режим +65 более предпочтителен. Ведь мы подняли усиление по сравнению со средней кривой на целых 35 дБ, но при этом шумы на высоких частотах возросли лишь на 18 дБ (надеюсь, что это не завал АЧХ карты). То есть, если такие низкие шумы на высоких частотах при усилении +65 не являются следствием завала АЧХ карты, то в этом режиме усиления граздо лучше измерять шумы на высоких частотах. Я рекомендую с помощью генератора всё-таки проверить реальную АЧХ на усилении +65. У микрофонного входа может быть такой завал... Если это случится, то тогда действительно лучше снизить усиление карты до уровня, при котром такого завала АЧХ не будет, поскольку завал АЧХ сильно мешает правильной оценке реальных шумов измеряемого устройства. Возможно, средний график (усиление 30) в этом случае действительно окажется наилучшим, поскольку ровная картинка шумов в какой-то степени "намекает" на ровную АЧХ.

[Гоша]

Итак, что мы имеем с файлов от real64.
Фрагмент записи 1кГц -66 дБ дает rms 378 мкВ.
Фрагмент записи 1 кГц 0 дБ дает rms 620 мВ.
Кус=620/0,378=1640=64,3 дБ.
Все соответствует с точностью +-1 дБ, весьма неплохо.
По шумам.
С полным усилением rms шума на выходе 411 мкВ, что при Кус 1640 дает приведенное напряжение шума ко входу карты 250 нВ. Весьма похоже на правду.
При минимальном усилении с шумами сложнее. Он (шум) находится в пределах +- одного отсчета дискретизации, поэтому приведенный ко входу уровень шума хуже, чем при полном усилении. А именно 580 нВ.
Вот теперь можно измерять и считать.

[Павлунчик]

Итак, что мы имеем с файлов от real64.
Фрагмент записи 1кГц -66 дБ дает rms 378 мкВ.
Фрагмент записи 1 кГц 0 дБ дает rms 620 мВ.
Кус=620/0,378=1640=64,3 дБ.
Все соответствует с точностью +-1 дБ, весьма неплохо.

Ошибся я в уровнях. Конечно +65 дБ и на крутилке в конце белым по чёрному на моей E-MU 0404 +65 (у нас с Real64 одинаковые чувствительности) и теперь начинается совсем другая история - почему графики сошлись с NT1 записанным на E-MU1616 с усилением те же +65дБ. Я же добавлял по идиотской запарке +5дБ К СВОЕМУ ШУМУ. На графиках от меня ПЛЮС 5дБ. В упор не вижу где подвох. Сейчас (+ко всему) переписываюсь с тем, кто мне тест прислал (шум NT1/75pF/65дБ). Найдём ответ. Очень интересно.

---------- Сообщение добавлено 00:30 ---------- Предыдущее сообщение было 00:12 ----------

посмотрите на рисунки

Вы не заговаривайте нас. Подключите свою схему к своей карте - выкрутите гейн на максимум +65дБ и просто покажите график шума.
Я сделал "заглушку" (Выпаял smd матрицу из платы от старого харда (четыре резистора) и подобрал совершенно одинаковые номиналы - по 33,09 Ом).
Настроил анализатор, как у Вас на картинке - переключил карту в режим 44100, выкрутил гейн на +65дБ. Вы так же сделали?
Шумовая полка -115 дБ, завал от 5 кГц до 20 кГц плавный до минус 7-8 дБ.

[semimat]

Шумовая полка -115 дБ, завал от 5 кГц до 20 кГц плавный до минус 7-8 дБ.

Павлунчик, так же, как и у real64, обращаю внимание на начинающийся с 5 кГц завал шумов на усилении 65. У real64 при усилении 30 такого завала нет. Само появление, а также характерная форма завала наводят на подозрение, что при большом усилении в схеме происходит завал АЧХ микрофонного входа. Это опаснее, чем повышенные шумы, поскольку существенно искажает картину шумов измеряемого устройства. Поэтому нужно с помощью внешнего генератора пройтись по частотному диапазону и проверить ровность АЧХ. В итоге желательно найти максимальное возможное усиление микрофонного входа, при котором еще нет завала АЧХ.

[Павлунчик]

Павлунчик, так же, как и у real64, обращаю внимание на начинающийся с 5 кГц завал шумов на усилении 65. У real64 при усилении 30 такого завала нет. Само появление, а также характерная форма завала наводят на подозрение, что при большом усилении в схеме происходит завал АЧХ микрофонного входа. Это опаснее, чем повышенные шумы, поскольку существенно искажает картину шумов измеряемого устройства. Поэтому нужно с помощью внешнего генератора пройтись по частотному диапазону и проверить ровность АЧХ. В итоге желательно найти максимальное возможное усиление микрофонного входа, при котором еще нет завала АЧХ.

Проверю сейчас. Потом отпишусь.
Здесь вот такой триллер... -
Подал синус 1кГц с генератора на вход карты через делитель на 1000 (на один из входных контактов, второй зашунтировал через 33 Ома на общий). Установил ручку чувствительности карты на "0". Затем отрегулировал сигнал генератора таким образом - чтобы на анализаторе выставилось ровно -100дБ (проверил "меткой"). Далее выкрутил ручку чувствительности на максимум до отметки "65дБ". На анализаторе установился уровень ровно -39дБ.

[semimat]

Очень хорошо, что у тебя есть внешний генератор. Значит можно будет доверять результатам измерений ровности АЧХ. Ну а насчет триллера, то да... получилось -39 вместо ожидаемых -35. Ошибка в 4 дБ при измерениях - это много. Поэтому я и не совсем доверяю тому, что в звуковой карте, пусть даже и шикарной, но созданной для "музыки", а не для измерительных целей. Там могут просто-напросто внести изменения и не отразить их в документации. В общем надо калибровать во всем частотном диапазоне, а не только на одном килогерце.
Насчет завала АЧХ, я болше и больше прихожу к мысли, что это именно так. Если микрофонный вход имеет операционник, который меняет усиление в 1000 раз, то на больших усилениях, как раз и должно проявляться сужение полосы пропускания. Если завал шумов карты происходит из-за АЧХ, то мы будем ошибаться в измерениях шумов на высоких частотах на 7...8 дБ, а это очень большая ошибка.

[Павлунчик]

обращаю внимание на начинающийся с 5 кГц завал шумов на усилении 65.

Вы абсолютно правы. Разница в передаче амплитуд на усилении "+65" между 2 и 20 кГц ровно 9 дБ. На 20 завал. Пробежался генератором (параллельно включен вольтметр переменного тока с широкой полосой, для уверенности).

[semimat]

Хорошо, что ты быстро всё проверил. Значит надо искать оптимальное усиление карты, при котором этот завал еще не происходит.

[Павлунчик]

Ошибка в 4 дБ при измерениях - это много.

По крайней мере уже знаем какую поправку делать, а это очень хорошо.
Помните - я ещё добавлял к шуму своей схемы +5дБ. Чтобы "срослось" с записью сделанной на E-MU1616 у которой предел 65дБ - а она заметно дороже была по сравнению с нашими, более совершенна. И того друга своего попрошу таким же образом измерить усиление 1616... Авось ещё дБ выиграем. Шанс есть

---------- Сообщение добавлено 03:04 ---------- Предыдущее сообщение было 02:59 ----------

то мы будем ошибаться в измерениях шумов на высоких частотах на 7...8 дБ, а это очень большая ошибка.

Да но надо учесть, что при относительных измерениях между микрофонами (на одной и той же карте или на двух одинаковых по "завалам") ошибки не будет вообще.

[semimat]

Да но надо учесть, что при относительных измерениях между микрофонами (на одной и той же карте или на двух одинаковых по "завалам") ошибки не будет вообще.

Это понятно, но потом сравнение с другими измерениями и на других картах будет затруднительно. Можно и как с измерительными микрофонами - создать файл калибровки карты. Но я пока пошел бы по самому простому пути - нашел усиление, при котором неравномерность АЧХ была бы в пределах 1 дБ.

[real64]

Я по прежнему за измерения по -30 дБ (имеется в виду выход генератора )
Вот по быстрому посмотрел в RMAA. 0 дБ с обоих выходов карты. Остальные с выхода на наушники - там есть регулятор.

Кому интересны подробности - сохраненные результаты.
https://yadi.sk/d/Q3LElN-1auyniA

[semimat]

Я по прежнему за измерения по -30 дБ (имеется в виду выход генератора )
Вот по быстрому посмотрел в RMAA. 0 дБ с обоих выходов карты. Остальные с выхода на наушники - там есть регулятор.

Я не работал с RMAA и не совсем понял результаты. Но если при усилении микрофонного входа +30, его АЧХ при записи получается неравномерной менее 1 дБ в полосе до 40 кГц, то это здорово. Если еще при таком усилении шумы микрофонного входа карты позволят измерить шумы подключенного предусилителя, то надо проводить измерения именно на таком усилении.

[Павлунчик]

Я по прежнему

Я за за относительные измерения. Никто не скажет какой малый шум можно считать несущественным для большинства задач но любой будет учитывать разницу.
Усиление моей карточки +61дБ (за "0" надеюсь Вы беспокоится не будете?).
1) Какое точное усиление Вашей карты?
2) Я выложил график +61дБ на резисторах по 33Ом - чем он Вам поможет?

[semimat]

Я за за относительные измерения. Никто не скажет какой малый шум можно считать несущественным для большинства задач но любой будет учитывать разницу.

У одного человека на одной карте измерения всегда получаются в первую очередь относительными. Но если мы хотим сравнивать результаты между разными участниками с разными картами, и чтобы потом другие участники могли проводить свои эксперименты с предами своей разработки и сравнивать с нашими результатами, желательно калибровать тракты и иметь изначально ровную АЧХ. Тогда у других будет меньше трудностей.

[real64]

Я не работал с RMAA и не совсем понял результаты.

Ни чего страшного, если интересно разберетесь быстро как никто другой. Пока же можно просто посмотреть в таблице как резко деградируют параметры карточки при переходе от усиления 30 к 65 дБ. Особенно обратите внимание при этом переходе на график Noise Level.

Переход с 30 до 65 добавляет шумы непропорционально. Похоже на этом уровне записывать будет неправильно. Возможно надо попробовать на +30 (собственно у меня он практически всегда и установлен) а потом, при необходимости можно программно добавить + 35.

Смотрите первую картинку из сообщения №275.

1) Какое точное усиление Вашей карты?

с файлов от real64.
Фрагмент записи 1кГц -66 дБ дает rms 378 мкВ.
Фрагмент записи 1 кГц 0 дБ дает rms 620 мВ.
Кус=620/0,378=1640=64,3 дБ.
Все соответствует с точностью +-1 дБ, весьма неплохо.

2) Я выложил график +61дБ на резисторах по 33Ом - чем он Вам поможет?[/QUOTE]

Лучше не график, а файл. Сейчас допишу как

[Павлунчик]

У одного человека на одной карте измерения всегда получаются в первую очередь относительными. Но если мы хотим сравнивать результаты между разными участниками с разными картами, и чтобы потом другие участники могли проводить свои эксперименты с предами своей разработки и сравнивать с нашими результатами, желательно калибровать тракты и иметь изначально ровную АЧХ. Тогда у других будет меньше трудностей.

Вот я и начал, продолжил, (исходя из своего недавнего "горького опыта") с тщательного сопоставления параметров - тем более у нас карточки одного производителя, возможно "завалы" вполне окажутся схожими. Сравнивать по шуму от 20 Гц до 1кГц - вполне достаточно - а выше просто обзорно, тем более, если "завалы" окажутся одинаковыми - разница между шумами схем будет выражена идеально. На других точно не надо оглядываться - у них будут свои "тараканы" в голове. Real64 я доверяю, потому, что не боится ошибаться и не конфузится в случае ошибки, дополняет свой опыт и двигается дальше (это очень сильно и только такие люди достойны уважения).

---------- Сообщение добавлено 12:19 ---------- Предыдущее сообщение было 12:18 ----------

Лучше не график, а файл. Сейчас допишу как

Я Вас внимательно слушаю.

[real64]

Пишу по памяти.
1 Сброс к дефолтным настройкам (если жалко – не обязательно)
2 Нужное – как на рисунке. Важно выставить параметры 96/24 (чтобы можно было открыть разные файлы)

3 Вставить заглушку 2Х33 Ом на вход карты
4 Выставить усиление на минимум
5 Нажать кнопку RUN. 15 -20 сек подождать
6 Повернуть регулятор в положение +30 дБ. Опять 15-20 сек подождать.
7 Регулятор на максимум. Те же 15-20 сек.
8 Кнопка Stop
9 Пробуем сменить режим real time в меню mode на любой другой или делаем попытку закрыть программу. Должно выскочить окно с вопросом о сохранении файла. Сохраняем Wav и выкладываем на общедоступный ресурс. Дальше можно смотреть совместно результаты по карточкам

Делается намного быстрее чем я писал. Возможно что-то упустил.
Павел, спасибо за оценку . После "записного цыгана" вдвойне приятно А наши перепалки, не знаю как Вы, я всегда воспринимал как дружеские и идущие на пользу обоим ( покрайней мере мне это точно)

[Павлунчик]

Пишу по памяти.
...... Возможно что-то упустил.
[/SIZE]

Будет время ещё возможно что-то вспомнить. Я 5 дней в неделю всегда на работе. Приду домой - решим вопрос.
--------------
На будущее - я никогда не знал что такое "трезвое состояние" поскольку не пробовал никакого спиртного вообще, даже лёгких вин и крюшонов.
Так, что всё высказанное мной полностью соответствует моему "оригинальному" состоянию. Некоторые в личку пишут - "Вы вроде не шизофреник, как некоторые тут (перечисляет ники) но стиль общения настораживает". Всем "удивляющемся" - не настораживайтесь - паяльник в руки - приборы поточнее, а ураган страстей лишь привлечёт побольше конструктивных критиков - что на руку любому бескорыстному разработчику и остальным интересующимся.