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?

[semimat]

Olvicgor, Bobby_ii, эти данные для вас. Я все-таки предлагаю опробовать мою схему из поста #2821 . В схемах Bobby_ii (пост #2857 ) для компенсации используется дополнительный полевик в режиме ИП. В моей схеме тот же самый принцип, но я использую для этой цели сам полевик капсюля. Причем схема регулирования такова, что при верхнем положении потенциометра получается идеальная схема (carbon*a) без компенсации, а в нижнем самая сильная компенсация, когда цепочка R3-C2 прямо с истока садится на землю. При моделировании работы схемы получились хорошие результаты. А отличие то схемы carbon*a всего в двух-трёх деталях.
Методика моделирования компенсации:
Сначала для входного сигнала размахом в 1500 мВ (регулируется резистором Rs1) был установлен уровень второй гармоники - 0,24% (регулируется резистором Rs5) - согласно данным olvicgor*a, дообработанным Bobby_ii (пост#2866 , ИП, К2). Затем с помощью компенсирующего потенциометра R4 был достигнут минимальный уровень THD на выходе ОУ. В дальнейшем положение компенсирующего потенциометра оставалось неизменным, а уменьшалась лишь амплитуда входного сигнала с шагом в 5дБ. Естественно, поскольку была смоделирована квадратичная нелинейность, то автоматически происходило падение уровня второй гармоники и, соответственно, THD.
Вот результаты моделирования компенсации искажений при изменении размаха выходного сигнала с имитатора. Поправлюсь: в правой колонке, конечно, не уровень второй гармоники, а THD. Мне carbon подсказал, как узнать каковы уровни каждой гармоники, и оказалось, что при 125 дБ 0,013% составляет третья гармоника, а вторая подавлена до -90дБ (0,00316%).

Получилось хорошее согласование с таблицей Bobby_ii.
Чтобы нагляднее было происхождение результатов, выкладываю все скриншоты моделирования для разных входных сигналов:

Еще раз подчеркну, что знак компенсации такой же, как и в схемах Bobby_ii, только глубина регулировки намного больше - от нулевой до 1.35%. Если компенсация не получится - значит нужен другой знак в обоих схемах. И очень важно использовать точный потенциометр R4, чтобы легче "поймать" минимум THD (или оптимизировать соотношение К2 и К3).

[olvicgor]

Самовозбуждение будет с пост. времени или R3-C3 или R2-C2.

Ага, и обе эти постоянные времени по несколько секунд Постоянная времени самовозбуждения при граничных параметрах не имеет никакого отношения к резисторам и конденсаторам, а определяется временем выхода на режим ПТ по постоянному току из запертого состояния. То, о чем я писал в самом начале экспериментов.

Как понимаю, это некоторый закон изменения Crss(Udg)

Да, но снятый очень неточным методом.

Пока первый каскад схемы (то, на чем промерялась устойчивость, т.е. уже сделанный).
1. Определить, при каком Ку получается минимум К2 (и что при этом с К3) при Uси=10В и 105/110/115/1120/125дБ.

Я конечно измерю, но странно, что ты ждешь положительного результата. Не понимаю. Компенсация входной емкости это мне понятно - как минимум, устраняем влияние нелинейной емкости Сзс, которая имеет не квадратичную х-ку и не может быть скомпенсирована квадратичным компенсатором., Но введение глубокой перекомпенсации входной емкости заведомо тупиковый путь, т.к. снова вносит (только с обратным знаком) нелинейность емкости Сзс, да еще усиленную в Ку раз. А реально за счет ПОС еще и больше. А зачем? Не понимаю, но сделаю.

Я все-таки предлагаю опробовать мою схему из поста #2821 .

Сделаю в порядке поступления

[Bobby_ii]

В моей схеме тот же самый принцип, но я использую для этой цели сам полевик капсюля.

Право, не стоит делать компенсацию на тр-ре капсюля.
Там сигнала и так "кот наплакал". А мы тут собираемся его еще "гнуть" нелинейной ОС. Стоит ли? Что, жалко что-ли лишний тр-р поставить?
С/Ш - тоже не лишняя характеристика.
Ваша схема основана ТОЖЕ на изменении крутизны. ХО лучше разделить капсюль и компенсатор.
Схема с ПОС в Сток тоже интересна и она на другом принципе.

Получилось хорошее согласование с таблицей Bobby_ii.

Стоит ли это понимать как хорошее соответствие модели нелинейности микрофона экспериментальным данным?

Постоянная времени самовозбуждения при граничных параметрах не имеет никакого отношения к резисторам и конденсаторам, а определяется временем выхода на режим ПТ по постоянному току из запертого состояния. То, о чем я писал в самом начале экспериментов.

Ок

Я конечно измерю, но странно, что ты ждешь положительного результата. Не понимаю. Компенсация входной емкости это мне понятно - как минимум, устраняем влияние нелинейной емкости Сзс, которая имеет не квадратичную х-ку и не может быть скомпенсирована квадратичным компенсатором., Но введение глубокой перекомпенсации входной емкости заведомо тупиковый путь, т.к. снова вносит (только с обратным знаком) нелинейность емкости Сзс, да еще усиленную в Ку раз. А реально за счет ПОС еще и больше. А зачем? Не понимаю, но сделаю.

Видать, мои пространные рассуждения слишком пространны и "прошли мимо".
Кто как не ты (можно на ты?) на мои вопли о жуткой нелинейности Crss ответил, что изменяется она достаточно линейно (данные 2SK596 - у них в даташите как-то побогаче чем у Панаса):

В схеме ОИ перемножаясь с квадратичностью S дает третью гармонику.
Перемножаясь с линейным сигналом даст параболу (рекурсивно все остальные гармоники, но с меньшим уровнем)
ИП почти нечувствителен к изменению Uds (Rd порядка 50-100кОм) Поэтому "коррекция" идет почти полностью через делитель Crss/(Cm+Cin)
Crss 0,5-1пФ (15В-1В)
Cm+Cin порядка 5-10пФ, из них общая "паразитная" порядка 2-5пФ
т.е. перекомпенсация "убивает двух зайцев":
- компенсирует паразитную емкость тем самым устраняя одну из причин искажений
- надеюсь (не без оснований), что имеет правильный знак компенсации за счет изменения Crss.
НО эти 2 параметра регулировать отдельно наверное не получится ... или получится? Получится!!!! Начальным напряжением на стоке регулируется "базовая" Crss, а ПОС в сток - величина ее изменения!!!!

Offтопик:
Заметьте, я "защищаю" не "свою" схему.

Устранить причину искажений лучше чем потом их исправлять.
НО наверное в данной схеме (перекомпенсации) надо смотреть не на К2 (ее можно "разогнуть" на полевике), а на поведение К3, К4, ... - их "разогнуть" гораздо сложнее.
По-моему, всё достаточно разумно и обосновано.

[olvicgor]

Видать, мои пространные рассуждения слишком пространны и "прошли мимо".

Пространных рассуждений слишком много и просто не было времени все опровергать

можно на ты?

Можно

Кто как не ты на мои вопли о жуткой нелинейности Crss ответил, что изменяется она достаточно линейно

Я только писал, что никакой жуткой нелинейности нет. Просто известно, что барьерная емкость обратно пропорциональна корню второй-третьей степени из разности напряжения на переходе и порогового напряжения. Но про линейную зависимость от напряжения вообще говорить как-то странно, хотя ты про это писал. Поэтому вот это утверждение:

В схеме ОИ перемножаясь с квадратичностью S дает третью гармонику.
Перемножаясь с линейным сигналом даст параболу (рекурсивно все остальные гармоники, но с меньшим уровнем)

вилами на воде. линейностью там и не пахнет. А в двойном логарифмическом масштабе функция любой степени выглядит как линейная.
И пока я не въехал в твои объяснения. В них,как минимум, сплошь спорные утверждения. Ты уже на их основе прогнозировал , что устойчивость сохраняется до Ку=10-11. Получилось вдвое меньше даже при предельном напряжении. Повод, как минимум, скорректировать свои выкладки.

[Bobby_ii]

линейностью там и не пахнет

Как говорится, "тогда живого мертвеца будить не будем".
А если серьёзно - надо смотреть за остальными гармониками. Если они начнут существенно расти на фоне снижения К2 - нафиг такую компенсацию.
А т.к. у нас в измерениях порог 0.01% и К3,К4,... обычно ниже этого порога - ВОПРОС: можно ли увеличить точность измерений чтобы увидеть поведение К3, К4, ... ?

в двойном логарифмическом масштабе функция любой степени выглядит как линейная.

Что-то об этом не подумал - увидал прямую и возрадовался

---------- Сообщение добавлено 19:29 ---------- Предыдущее сообщение было 19:21 ----------

Получилось вдвое меньше даже при предельном напряжении. Повод, как минимум, скорректировать свои выкладки.

Ошибиться всего в 2 раза имея только косвенные данные - это КРУТО!!! Ошибся бы в 10 - вот тогда бы загрустил .
Тут не думать. Тут копать надо . Тем более объем работ значительно уменьшился. Понятно, что напряжение на капсюле надо побольше (5В+-4В или 10В+-8В советовать не буду, наверное 15В превышать не стоит), а перекомпенсация 5х макс.
Надо посмотреть, как ведут себя гармоники при на 115дБ при 0х(просто компенсация) 1х 2х 3х 4х 5х
И что будет при изменении СПЛ.

---------- Сообщение добавлено 19:32 ---------- Предыдущее сообщение было 19:29 ----------

Похоже, Crss у 3372 действительно больше чем у К596 (паспортными данными которого пользовался в выкладках).

[Нодир]

Здравствуйте.
Нет ли у кого нибудь, данных на конденсаторный микрофон-пушку ЛОМО 8а19 (капсюль)/ум-51 (усилитель).
Перерыл весь интернет - ноль информации. Гугл - выдает пару фоток и все!
Предположительно АЧХ 20-20кГц. Узнать бы, ее неравномерность.

С уважением,
Нодир.

[Subvender]

Сегодня провел модернизацию своего микрофона wm61 по схеме Феникса до схемы "линквица-марлена" (где 10ком внизу и перерезана дорожка).По поводу TNDеще до конца не понял, но заметил неприятный момент-ачх в диапазоне 5-8кгц меняется в зависимости от положения капсюля на кончике трубки.У меня он стоял в медной трубке в внутринним диаметром точно как микрофон и почти не вставлен в трубку.Хоть и сделана на трубке фаска , но при "погружении" капсюля даже наполовину ачх на 5-8кгц опукается на 2дб.
Получается единственно правильная конструкция где капсюль вообще не вставлен в трубку а, как бы приклеен торцом к трубке с наружным диаметром равным микрофону?

[antiluser]

Получается единственно правильная конструкция где капсюль вообще не вставлен в трубку а, как бы приклеен торцом к трубке с наружным диаметром равным микрофону?

Я так и сделал у себя в итоге. Разницы в АЧХ с капсюлем, держащимся только на проводах, не обнаружилось.

[Subvender]

Я так и сделал у себя в итоге. Разницы в АЧХ с капсюлем, держащимся только на проводах, не обнаружилось.

Какая трубка подошла(кто донор), крепили капсюль как - клей?

[azz74]

Какая трубка подошла(кто донор), крепили капсюль как - клей?

Хорошо подходят трубки от телескопических антенн.Вот мой микрофон:Вложение 209348Вложение 209347Вложение 209349Пред Fenix уместил в трубку диаметром 6мм,поближе к микрофону.Все затянул термоусадкой.Теперь думаю может снять усадку,чтоб было все заподлицо?

[Subvender]

Вложение 209348Вложение 209347Вложение 209349

Хорошо подходят трубки от телескопических антенн.Вот мой микрофон:Пред Fenix уместил в трубку диаметром 6мм,поближе к микрофону.Все затянул термоусадкой.Теперь думаю может снять усадку,чтоб было все заподлицо?

Очень компактно, очень.
Я видел вот так сделано, но неясно как мик прикреплен, неужели термоклей?

[Subvender]

Сделал вот так, вроди бы не отличается от капсюля на проводах.Мик просто вставил , наверное приклею(поровнее)😄

[Nota Bene]

ИМХО, для любительских измерительных целей, улучшать особо не нужно. Единственно, меня интересует поведение такого микрофона, как датчика ЭМОС, установленного около диффузора, при больших уровнях давления.

Согласен. И по поводу датчика - аналогично
Вставлю свои пять копеек по поводу схемотехники (как вариант):

[Bobby_ii]

Вставлю свои пять копеек по поводу схемотехники (как вариант):

Как бы сюда фантом с балансом так-же изящно приделать, как компенсатор емкости???
Вместо ТЛки как понимаю, можно транзистор?
Думаю, что будет если вместо ТЛ+R4 поставить "разгибатель".
"разогнутый" сигнал попадет на Исток J1 в кол-ве примерно 1/10-1/20 (R3/Rs)
Будет плодить хвост гармоник.
Можно увеличить R3, но ток капсюля прим. 0.4мА и каждые 10кОм дадут 4В. ГСТ вместо R3? Масло масляное.
"Разгибать" все-таки лучше отдельно .

[Nota Bene]

Как бы сюда фантом с балансом так-же изящно приделать, как компенсатор емкости???

Можно ли прояснить мысль?

Вместо ТЛки как понимаю, можно транзистор?

Лучше составной, но температурная стабильность ухудшится.

Думаю, что будет если вместо ТЛ+R4 поставить "разгибатель".
"разогнутый" сигнал попадет на Исток J1 в кол-ве примерно 1/10-1/20 (R3/Rs)
Будет плодить хвост гармоник.
Можно увеличить R3, но ток капсюля прим. 0.4мА и каждые 10кОм дадут 4В. ГСТ вместо R3? Масло масляное.
"Разгибать" все-таки лучше отдельно .

Мысли вслух?

[Bobby_ii]

Мысли вслух?

УгУ. "Потоком". Может кто что полезное "выловит".

Как бы сюда фантом с балансом так-же изящно приделать, как компенсатор емкости???
Можно ли прояснить мысль?

До сих пор в голове не уложилось, как баланс с фантомом "приделывать" без трансформатора. Или это невозможно?
Хочется некторорых "стандартов" вроде XLRa (точнее балансной линии) и удобств в виде фантома (вместо батареек или отдельного БП).
Также хочется широкополосности (для измерения АЧХ), что с тансом будет тяжеловато.
В общем, всего и сразу .
Тут схемы приводились, но они не вызвали чувства что "ВОТ ОНО!!! То, как надо сделать".
По поводу компенсации вх.емкости и кривизны х-ки такое чувство появилось. Остались "удобства".

[semimat]

Вставлю свои пять копеек по поводу схемотехники (как вариант)

Потрясающе оригинальная схема. Минимум деталей для организации обратных связей по истоку и по стоку. Она как-то проверялась по выходным шумам? Ведь к управляемому стабилитрону особых требований на шумы не предъявляется.

[Nota Bene]

До сих пор в голове не уложилось, как баланс с фантомом "приделывать" без трансформатора. Или это невозможно?

Я подумаю.

Она как-то проверялась по выходным шумам? Ведь к управляемому стабилитрону особых требований на шумы не предъявляется.

Усилитель пока существует только в симуляторе. Надо паять и проверять. А TL431 - биполярная микросхемка, поэтому, ИМХО, на уровне шумов полевого транзистора микрофона ее шум, наверное, не должен особенно выпирать. Хотя - проверить это можно только измерениями.

[olvicgor]

Выкладываю результаты по схеме #3 Bobby_ii с регулируемой глубиной ОС в сток.
Первый вопрос: дает ли положительный эффект компенсация емкости Сзс полевика по сравнению с обычным истоковым повторителям.
Ответ: нет, не дает. Более того простая компенсация несколько на 1,5-2дБ ухудшает ситуацию:

Слева спектр без ОС справа - схема с компенсацией Сзи (Ку=1 в схеме #3 )
SPL=115дБ, Uси=10В
Второй вопрос: дает ли положительный эффект увеличение глубины ОС (Ку>1 в схеме #3 )
Ответ: да.

Спектры искажений при оптимальной величине Ку и SPL=115дБ,
слева - Uси=7В Ку=2,3, справа - Uси=10В, Ку=2,6
Одновременно это ответ на вопрос о стабильности Ку как функции Епит.
Важное замечание: при Uси=7В компенсация значительно хуже, чем при Uси=10В, что очевидно связано с тем, что нелинейность Сзи увеличивается с при снижении Uси.
При Uси=10В все вроде неплохо, если забыть о том, что при наличии сигнала значительно превышается предельно допустимое напряжение капсюля (10В).
Вопрос: насколько широка область компенсации при изменении Ку.
Ответ: не шире, чем при компенсации в схеме с общим истоком.
Спектров еще много в общей сложности больше 40. Если что-то интересно, спрашивайте, выложу.
А пока сводная таблица с цифрами:

[Bobby_ii]

olvicgor, Что бы мы без тебя делали??? Увязли бы в словоблудии!!!
У меня правда иное мнение по поводу оптимума. Я бы смотрел по минимуму 3й гармоники:
для 10В Ку = 2 (по минимуму 3й гармоники)
для 7В наверное тоже? (тож по минимуму 3й)
122дБ - тоже 2?

При Uси=10В все вроде неплохо, если забыть о том, что при наличии сигнала значительно превышается предельно допустимое напряжение капсюля (10В).

Может это и не страшно? Тр-р вроде на 20В.

В общем-то результат УЖЕ есть.
С третей сторны уменьшение Кг при переходе с 7В на 10В прям-таки просит изнасиловать капсюль повышенным напряжением!!!!
С другой стороны, 10В - макс. напряжение для капсюля, который как считает производитель, должен быть включен только ОИ. Это даст запредельный ток и мощность при макс. СПЛ. Это я к тому, что в ИП не грех и повысить напругу . ИП значительно более щадящ по току.