Выбираем измерительный микрофон...

[Stalin]

Напишите, пожалуйста, типы и по возможности характеристики используемых вами микрофонов для измерения параметров акустических систем.

Вот, что удалось найти:
Спасибо за кучу ссылок Ламеру со стажем,
Спасибо GREY за принесенный в жертву Behringer ECM8000,
Спасибо Ерофееву Ивану,
Спасибо Fenix-у за усилитель и Нингбо Йиньжоу зинглонг Электроникс ,
Новая схема микрофонного усилителя от Fenix-а,
Спасибо Ale за находку ,
Спасибо Randol,
EM9767 и вообще весь модельный ряд этой фирмы и подобной в ассортименте
Микрофоны DPA и их Reference microphone
Спасибо Yaroslaw за микрофоны фирмы "Брюль и Кьер"

Почему существуют вот такие микрофоны, если прктически фаворитами признаны капсули Panasonic WM60 и его "клоны", имеющие настолько ровную характеристику, стоящие около двух долларов?

[EUROтрутень]

Разговаривать с подобными тролленышами

Мне не досуг тратить свое личное время на "лентяя", евротрутня и прочих подобных экземпляров. Для имеющих мозги на выходных выложу скрины с графиками снятыми с моего микрофона. Для эталона так сказать. Сегодня уже поздно пищать.

Offтопик:
В общем-то другого ответа от вас и не ожидал. Но вот вопрос - кто же из нас троллёныш ??..

[Dzymytch]

О том, как бороться с искажениями в ПТ:

Особенно стоит обратить внимание на знаменатель формулы 3.7. (Источник: Ю.С.Ежков, Справочник по схемотехнике усилителей, (РадиоСофт, Москва, 2002)):

Так что Схема Линквица очень даже адекватна. Товарищ Alickkk ранее, около пару месяцев назад, в LTSpice приводил более продвинутую схему- с нагрузкой на активный источник тока, которая в плане искажений и перегрузочной способности и является оптимальной. Лучшей для МК-61, думаю, врядли придумаешь.

[Bobby_ii]

Капсуль - имеется в виду сам конденсатор - он изолирован от дальнейшей схемы затвором полевика. Мембране все равно по какой схеме включен транзистор.

Я в схемотехнике чуть понимаю - так разжевывать не обязательно.
Я говорю о разной вх. емкости этого тр-ра (который обычно в капсюле). В ОИ она максимальна, в вашем усилителе (как назвать-то? Пентодное включение?) - средняя, в ИП - минимальна.
Возможно в схеме с ОИ возникает емкостная ОС (емкость Миллера/емкость капсюля+емкость ЗИ), которая слегка линеаризует схему?
А скорее кривизна тр-ра в какой-то мере компенсирует кривизну капсюля.
K596: Ciss 3.5pF, Crss 0.65pF Yfs 1.2mA/V Rd~2kOhm
Cin_linkv~0.5pF
Cin_pent~4.15pF
Cin_cs~10pF (формул как всегда не помню - поправьте если не сложно, но порядок величин верный)

Товарищ Alickkk ранее, около пару месяцев назад, в LTSpice приводил более продвинутую схему- с нагрузкой на активный источник тока, которая в плане искажений и перегрузочной способности и является оптимальной.

ГСТ стабилизирует ток и слегка уменьшатся первые гармоники - для измериловки хорошо, зато "поднапрудит" высших гармоник и интермодов - для записи плохо.

Offтопик:
господа, возвернитесь в русло объектного обсуждения. Хорош сраться. Уважайте себя.

[Dzymytch]

Я в схемотехнике чуть понимаю - так разжевывать не обязательно.
Я говорю о разной вх. емкости этого тр-ра (который обычно в капсюле). В ОИ она максимальна, в вашем усилителе (как назвать-то? Пентодное включение?) - средняя, в ИП - минимальна.
Возможно в схеме с ОИ возникает емкостная ОС (емкость Миллера/емкость капсюля+емкость ЗИ), которая слегка линеаризует схему?
А скорее кривизна тр-ра в какой-то мере компенсирует кривизну капсюля.
K596: Ciss 3.5pF, Crss 0.65pF Yfs 1.2mA/V Rd~2kOhm
Cin_linkv~0.5pF
Cin_pent~4.15pF
Cin_cs~10pF (формул как всегда не помню - поправьте если не сложно, но порядок величин верный)

ГСТ стабилизирует ток и слегка уменьшатся первые гармоники - для измериловки хорошо, зато "поднапрудит" высших гармоник и интермодов - для записи плохо.

Offтопик:
господа, возвернитесь в русло объектного обсуждения. Хорош сраться. Уважайте себя.

Вообще-то, ГСТ в разы повышает истоковое сопротивление по переменному току, а Кг, теоретически, негосопротивления зависит как Кг ~1/R^4, т.е. зависимость 4 степени. Потому абсолютное значение Кг должно сильно снизится. А для измерений это первично. А уж какой там порядок нелинейности, когда общий Кг менее 0.001 %- да хоть 100500-ый- плевать . Главное б акустику измерить.
Ну а для записи надо паять кошерный ламповый улучшайзер, либо просто напросто забыть про вм-61 .

Кстати да, вопрос: а по какой причине возрастает влияние нелинейностей высших порядков, при включении истокового резистора ?

[Fenyx]

Возможно в схеме с ОИ возникает емкостная ОС (емкость Миллера/емкость капсюля+емкость ЗИ), которая слегка линеаризует схему?

А скорее кривизна тр-ра в какой-то мере компенсирует кривизну капсюля.

Там у мембраны нелинейность возникает из-за того, что она не всей площадью движется, а прогибается параболоидом вращения (края мембраны фиксированы), но величина этой нелинейности на несколько порядков ниже чем нелинейность транзистора по схеме с ОИ (в материалах по измерительным микрофонам Брюль и Кьер я это встречал). Но как она складывается с последующими искажениями...

Я обещал показать измерения, я их покажу. Я вчера только глазом успел глянуть, делать все по нормальному с фиксацией результатов времени не было. Но пока скажу что смотреть есть на что так или иначе. И будет сравнение с электретником без встроенного транзистора - с ОУ по схеме УН.

[Bobby_ii]

Кстати да, вопрос: а по какой причине возрастает влияние нелинейностей высших порядков, при включении истокового резистора ?

Дык в брощюрке-ж и писано: без резистора передаточная квадратична, потому токома вторая гармонь, а с резистором - сложная функция и появляется что ни попадя .
Надо смотреть при одинаковом выходном напряжении. А в таком случае уже четвертого порядка не будет. Четвертый порядок получается скорее за счет убийства 2й гармоники, доминирующей в Кг.
Про кошерный улучшайзер - наверное, соглашусь. Измерения и запись - это разное.

---------- Сообщение добавлено 00:05 ---------- Предыдущее сообщение было 00:01 ----------

Там у мембраны нелинейность возникает из-за того, что она не всей площадью движется, а прогибается параболоидом вращения

скорее нелинейность из-за того, что расстояние мембрана-статор если память не изменяет,

У 10мм капсюлей типа CZN-15E, XF-18D, CM18-W, 34H7D, 34J6E
диаметр мембраны 7мм
толщина мембраны 0,015мм
толщина дист. кольца 0,05мм
расчетная емкость 7пФ (считаю, что е=1)

У ВМ-61 (6мм)
диаметр мембраны 3,7мм
толщина мембраны 0,004мм
толщина дист. кольца 0,02мм
расчетная емкость 4,7пФ будем считать 5пФ

посчитаем заряд ... напряжение
напряжение смещения считаем 1В заряд 5пК
входная емкость схемы от 0,5пФ у ИП до 10пФ у ОИ - в ОИ получается весьма знатный делитель 1/3 в ИП почти 1:1 .
Если не изменяет память, видел здесь слова о 1В с ИП (не знаю уж при каком давлении) - изменение емкости более чем в 2 раза. т.е. расстояие мембрана-статор меняется 0.01-0.04мм (при равновесном 0,02) - вот и посмотрите, какова нелинейность!!!!

(мой волос 0,045мм)
А емкость плоского конденсатора С=ее0*S/d

И будет сравнение с электретником без встроенного транзистора - с ОУ по схеме УН.

Это интересно.

[Dzymytch]

Дык в брощюрке-ж и писано: без резистора передаточная квадратична, потому токома вторая гармонь, а с резистором - сложная функция и появляется что ни попадя .
.

Дык я и спрашиваю- почему с резюком передаточная такая сложная. В брошурке указано следствие, но не причина, а мне интересно, если хотите, - физическое явление, физическая причана (это сродни вопросу- "почему Земля круглая !? " ). Мне кажется, надо просто взять и тупо посмотреть на эквивалентную схему транзистора. Это с темой связанно очень косвенно, но, тем не менее, интересно бы узнать почему оно так, и, желательно, чтобы еще и на блюдечке принесли... лень-матушка .

[Dzymytch]

Там у мембраны нелинейность возникает из-за того, что она не всей площадью движется, а прогибается параболоидом вращения (края мембраны фиксированы), но величина этой нелинейности на несколько порядков ниже чем нелинейность транзистора по схеме с ОИ (в материалах по измерительным микрофонам Брюль и Кьер я это встречал). Но как она складывается с последующими искажениями...

Я обещал показать измерения, я их покажу. Я вчера только глазом успел глянуть, делать все по нормальному с фиксацией результатов времени не было. Но пока скажу что смотреть есть на что так или иначе. И будет сравнение с электретником без встроенного транзистора - с ОУ по схеме УН.

Дело не столько в нелинейности мембраны, сколько- наличии паразитных емкостей между мембраной и корпусом, и между мембраной и задним электродом. В той брашуре, про кооорую вы говорите, имеются все математические формулы. Кстати, некоторое время, месяца два назад, я график в этой теме выкладывал с теоретической зависимостью КНИ капсюлей 1/2" и 1/4" от давления, именно с той брошуры я и брал математические выражения.

А что касается электретных микрофонов, то имеются подозрения, что лавсановая мембрана с нанесенным на нее электретом будет слегка кривоватее, нежели жесткая никилевая мембрана неполяризированных конденсаторных капсюлей (если кто вопрсом интересуется более серьёзно, советую скачать книгу Вахитова по микрофонам). Но лезть глубоко в этот вопрос наврядли стоит... Проще купить хороший конденсаторный микрофон и не мучаться .

[Bobby_ii]

Мораль пред. поста какова?
- чтобы мерить искажения на больших давлениях (больших %% смещениях диафрагмы), ВМ-61 и пр. мелкие капсюли не годятся. Надо большие капсюли с большой площадью, большим расстоянием мембрана-статор и большим смещением (50-200В, тогда снимая с капсюля 0,01В можно надеяться на что-то более-менее) или капсюли с симметричной конструкцией.
- может, такие капсюли сгодятся для измерения искажений на малых давлениях. Передаточная х-ка капсюля 1/х, напр. смещения электрета прим. 1В. Оценивать искажения по передаточной не умею. Можно оценить %%гармоник при том или ином напр. на выходе.

- Скажите, почему бы не измерять искажения демоническими микрофонами? Исходя из выше даденных расчетов, складывается впечатление, что в демонических микрофонах искажения должны быть сильно меньше. Чёрт с ней, с частоткой - ее замерим 61м. От преда требуется минимум шума.

---------- Сообщение добавлено 02:46 ---------- Предыдущее сообщение было 02:31 ----------

Дык я и спрашиваю- почему с резюком передаточная такая сложная. В брошурке указано следствие, но не причина, а мне интересно, если хотите, - физическое явление, физическая причана

Экв. схема не поможет. передаточная ж-фета квадратична. с резистором - не квадратична (может степень 1.5). У квадратичной - только 2я, у х**1.5 - чёрти что.

Кстати, некоторое время, месяца два назад, я график в этой теме выкладывал с теоретической зависимостью КНИ капсюлей 1/2" и 1/4" от давления,

Можно повторить?

Dzymytch, глянь плиз пост 2275 на предмет косяков в расчетах.

[Dzymytch]

Мораль пред. поста какова?
- чтобы мерить искажения на больших давлениях (больших %% смещениях диафрагмы), ВМ-61 и пр. мелкие капсюли не годятся. Надо большие капсюли с большой площадью, большим расстоянием мембрана-статор и большим смещением (50-200В, тогда снимая с капсюля 0,01В можно надеяться на что-то более-менее) или капсюли с симметричной конструкцией.
- может, такие капсюли сгодятся для измерения искажений на малых давлениях. Передаточная х-ка капсюля 1/х, напр. смещения электрета прим. 1В. Оценивать искажения по передаточной не умею. Можно оценить %%гармоник при том или ином напр. на выходе.

- Скажите, почему бы не измерять искажения демоническими микрофонами? Исходя из выше даденных расчетов, складывается впечатление, что в демонических микрофонах искажения должны быть сильно меньше. Чёрт с ней, с частоткой - ее замерим 61м. От преда требуется минимум шума.

---------- Сообщение добавлено 02:46 ---------- Предыдущее сообщение было 02:31 ----------


Экв. схема не поможет. передаточная ж-фета квадратична. с резистором - не квадратична (может степень 1.5). У квадратичной - только 2я, у х**1.5 - чёрти что.


Можно повторить?

Dzymytch, глянь плиз пост 2275 на предмет косяков в расчетах.

Bobby_!!, я вот про эти сообщения говорил. И, кстати, проверил в литературе, и по паспортным капсюлей, теория с практикой согласуется очень даже хорошо.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1840253

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1828720


Расчеты вроде как верные, немного позже просмотрю.




Отправлено с моего U8800Pro через Tapatalk

[Bobby_ii]

Невзвешеный собственный шум даже у системы 1\4" капсюль+микрофон (в моем случае это РФТ МК301+MV201) составляет порядка 60 дБ (т.е примерно 100 мкВ, в основном в НЧ диапазоне), так как сам капсюль обладает мальнькой емкостью- около 6 пФ и "плохо" отфильтровывает шумы, возникающие на высокоомном резисторе предусилителя (или где-то ещё, но в основном это- низкочастотный 1/f шум), задающего напряжение поляризации 200 В (номинал, как правило не меньше 100 МОм). В случае же 1/8", с его емкостью в 3-3.5 пФ, получить уровень невзвешенного НЧ шума меньше чем 70-80 дБ и не надейтесь.

вроде как согласуется с тем, что я насчитал.
А есть еще капсюли от ноутов диаметром 2,5-3мм ....

---------- Сообщение добавлено 19:08 ---------- Предыдущее сообщение было 19:06 ----------

Еще просьба посчитать вх. емкости каскадов на ПТ н-р К596, можно КП303 в разных включениях (ОИ, пентодное, ИП).

---------- Сообщение добавлено 19:13 ---------- Предыдущее сообщение было 19:08 ----------

На моем капсуле -wm61, при давлении ~ 120дБ на выходе 1 В... хватит? ))

не ошибся про 1В (речь про ИП)

[Alickkk]

ГСТ стабилизирует ток и слегка уменьшатся первые гармоники - для измериловки хорошо, зато "поднапрудит" высших гармоник и интермодов - для записи плохо.

Был еще один вариант линеаризации с резистором, посаженным не на землю, как у Линквица, а на минус питания... При этом ток стока увеличивается на порядок, за счет увеличения напряжения(тока) на истоковом резисторе - резистор в истоке так же увеличиваем на порядок, чтобы вернуть прежнее значения тока стока. Что это нам дает? При неизменном сигнале с мембраны, девиация тока стока будет (на порядок!!!) меньше, соотв. меньше THD(при вх. уровне в 1В на два порядка!!!!!)...
Для наглядности выкладываю два графика THD:


и схема, почти как здесь :


Питание - 22В
Кстати, на этой схеме(подобной, пит.- 9В) удалось "надавить" порядка 130дБ неискаженных...

В свете этого, применение ИТ в исток уже не так заманчиво, но все же уменьшает THD на порядок! ))

---------- Сообщение добавлено 01:36 ---------- Предыдущее сообщение было 01:35 ----------

не ошибся про 1В (речь про ИП)

Да, все верно, это ИП... что ж еще? ))

[Bobby_ii]

При таком давлении искажать будет капсюль, а не каскад на ПТ.
Т.е. искажения схемы мы "удавим", а кто будет нелинейность капсюля компенсировать?
Можно конечно в цифровом виде наложить обратную передаточную ...
В общем я понял: хоть 0% ТХД сделай у преда, а капсюль всё равно будет искажать.
Хочешь мерить АЧХ - бери ровный капсюль и малошумящий ровный пред.
Хочешь искажения - подумай в первую очередь о линейном датчике. На выбор: динамический мик, ленточный мик, симметричный большой капсюль, ... .

[Alickkk]

При таком давлении искажать будет капсюль, а не каскад на ПТ.

Нет! НЕ угадал... ЗК в перегрузе... ))
Капсюль я еще плотно не мучил... ИМХО он и больше сможет...
Да даже если и не сможет куда столько копоти? Ракетоносители мерить на Байконуре?

[Alickkk]

В общем слегка "симульнул" ... "Ист.Тока" vs "Резистор" в истоке...

схемы:



THD 1k:



THD 10k:



THD 100k:



IMD(500Hz-10k):

[Fenyx]

скорее нелинейность из-за того, что расстояние мембрана-статор если память не изменяет

Не понял из-за чего таки по вашему мнению. Помню в брошюрке БиК четко было прописано - из-за того что мембрана изгибается и величина S/d как раз таки нелинейно зависит от приложенного давления.

Это интересно.

Пока не готово. Батарейка в конденсаторном умерла, а новую я сегодня не нашел. Там 2 шт. 6-ти вольтовые у меня, они не везде есть - может завтра повезет. Вообще, давно хотел переделать на питание от импульсного источника с батарейки 1.5В, а то один геморрой с этими 6-вольтовыми - да все никак.

Выкладывать половину - не так наглядно. Да и мне интересно что там будет.
Вообще говоря, я свою конструкцию делал для определенных целей, в число коих измерения величины THD не входило. Свою функцию по измерению АЧХ он отрабатывает на 100%, доли процента гармоник не влияют никак. Другие цели требуют других решений.

[Bobby_ii]

Нет! НЕ угадал... ЗК в перегрузе... ))

Ну-ну
Выводы чисто теоретические. Пожалуй, повторю их:
смещение на микрофоне порядка 1В т.о. чтобы получить 1В сигнала надо изменить емкость ВДВОЕ.
Посчитайте по формуле - там до симметрии как до Луны пешком.
На какую-то линейность можно рассчитывать при отклонениях мембраны в 1000раз меньше чем при 1В сигнала. Какое давление получается? 1В - 120дБ, 0,001В - ? 60дБ? До сих пор путаюсь. Это что по громкости?

В общем слегка "симульнул" ... "Ист.Тока" vs "Резистор" в истоке...

А чего токи-то разные? аж на 30%!!! И интересно, что даст если тр-ра не будет (капсюль сразу к ОУ).

Там 2 шт. 6-ти вольтовые у меня, они не везде есть - может завтра повезет. Вообще, давно хотел переделать на питание от импульсного источника с батарейки 1.5В, а то один геморрой с этими 6-вольтовыми - да все никак.

Если питание 12В, а не 2 по 6, можно использовать 12В батарейку от брелков сигнализаций. Или сделать 2*12В - они менее редки.

[Alickkk]

А чего токи-то разные? аж на 30%!!!

Ну для резистора в истоке, кни напрямую зависит от тока стока, но слишком малый ток замедляет транзистор...
Для ИТ то же, но в меньшей степени...

---------- Сообщение добавлено 10:53 ---------- Предыдущее сообщение было 10:50 ----------

что даст если тр-ра не будет (капсюль сразу к ОУ).

Много меньший кни, но точка покоя сильно плавает... Так же нужно принять меры по доп. экранировке. Либо разместить ОУ в непосредственной близости к капсюлю...

[Fenyx]

Мораль пред. поста какова?
- чтобы мерить искажения на больших давлениях (больших %% смещениях диафрагмы), ВМ-61 и пр. мелкие капсюли не годятся.

Все с точностью до наоборот. Чем выше давление, тем меньше надо капсуль. Перегрузочная способность растет при уменьшении площади мембраны.

- Скажите, почему бы не измерять искажения демоническими микрофонами? Исходя из выше даденных расчетов, складывается впечатление, что в демонических микрофонах искажения должны быть сильно меньше.

Искажения у них всегда на порядок больше чем у конденсаторных. Особенно на высоких уровнях сигнала. От того что искажения у конденсаторных микрофонов отличаются от нуля, не делает их хуже динамических.

---------- Сообщение добавлено 08:58 ---------- Предыдущее сообщение было 08:44 ----------

смещение на микрофоне порядка 1В

Можно поинтересоваться откуда такая величина? У меня другие данные...

использовать 12В батарейку от брелков сигнализаций

Там все еще хуже - у нее емкость раза в три меньше, соотв-но и горит она в разы быстрее..

[Bobby_ii]

Ну для резистора в истоке, кни напрямую зависит от тока стока, но слишком малый ток замедляет транзистор... Для ИТ то же, но в меньшей степени...

??? Хотите сказать, больше ток - больше искажения ??? Мне казалось, должно быть наоборот.

Много меньший кни, но точка покоя сильно плавает... Так же нужно принять меры по доп. экранировке. Либо разместить ОУ в непосредственной близости к капсюлю...

Как раз это и в планах. Капсюль, сразу за ним - ОУ.
Вопрос в выборе ОУ. Мне кажется, нужен ОУ со входом на ПТ (ибо откуда взять ток на БПТ???)
и в организации питания. Вопрос - стоит ли смотреть в сторону фантома или лучше сразу поставить 2 батарейки?
и в организации выхода (желательно +-). ОУ на транс мне кажется не хорошее решение. А для хорошего драйвера надо хорошее питание ...

При 5пФ для среза на 10Гц надо резистор 3ГОм. С др. стороны в тр-ре как-то режим устанавливается!!!
Инвертирующие (зарядовые) схемы (пост. потенциал обкладок) - бред?

От того что искажения у конденсаторных микрофонов отличаются от нуля, не делает их хуже динамических.

У конденсаторных я вижу механизм возникновения искажений (асимметричность емкости). У динамических - не вижу. По крайней мере если катушка в однородном поле.

Все с точностью до наоборот. Чем выше давление, тем меньше надо капсуль. Перегрузочная способность растет при уменьшении площади мембраны.

Я перескочил через пару рассуждений:
- для того чтобы искажения были меньше, нужно бОльшее расстояние мембрана-статор
- при большом расстоянии чуйка упадет
- чтобы ее поднять надо увеличить площадь
но при этом попадаем в "замкнутый круг" - увеличится смещение, ... .
Похоже чтобы мерить искажения, надо переделывать стандартный мик - ставить толстые дист. кольца и возможно, 2 "пуговицы" (это если с динамическими всё так плохо).

смещение на микрофоне порядка 1В
Можно поинтересоваться откуда такая величина? У меня другие данные...

Какие? Я предположил исходя из питания и некоторых общих физических соображений. Может в 2 раза ошибся. Вряд-ли в 10.
У конденсаторных (измерительных) - там смещение и 50В и 100В и 200В.

Расскажите, откуда у динамических микрофонов искажения (механизм)? С частоткой, резонансами, резонансами мембраны и выходом катушки из зазора (это-ж как надо дунуть???) - более-менее понятно.