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.

[Павлунчик]

И вопрос не в том мотать или не мотать. А в корректном сравнении разных схемных решений.

Здесь вопрос ИЗНАЧАЛЬНО был в том - "мотать или не мотать".
Я попросил не сеять в теме трансформаторный хаос.
Корректнее сравнения "при всех прочих равных", здесь ничего нет. Тест отлично явил полную бесполезность МОТАНИЙ и всего, что с ними связано.
Сказано и показано достаточно для того, чтобы сторонние интересующиеся сделали свой выбор.

[real64]

Это который тест? Этот?

Бестрансформаторный (дроссельный) вариант Общая База -:
23V пит. - выход 27.5V, ток потр. 13.3 мкА.
45V пит. - выход 53.9V, ток потр. 27.7 мкА.
--
Трансформаторный вариант Общий Эмиттер -:
23V пит.- выход 28.22V, ток потр. 13.9 мкА.
45V пит. - выход 55.3V, ток потр. 27.7 мкА.
--
Трансформаторный вариант Общая База -:
23V пит. - выход 28.4V, ток потр. 13.9 мкА.
45V пит. - выход 55.86V, ток потр. 27.7 мкА.

Так ничего он не явил. Разница в третьем знаке. Менее полпроцента - это на уровне погрешности измерений. Все схемы примерно равны.

[Павлунчик]

Так ничего он не явил. Разница в третьем знаке. Менее полпроцента - это на уровне погрешности измерений. Все схемы примерно равны.

Напротив - здесь явил полную БЕСПОЛЕЗНОСТЬ всяких мотаний.
И - чем же Вам не угодил БЕЗУКОРИЗНЕННО работающий вариант с великолепной повторяемостью НЕ ТРЕБУЮЩИЙ НИКАКИХ МОТАНИЙ? Мощща эмиттерного повторителя приправленная преимуществами Общей Базы? Что Вы стали так усердно пропагандировать читателям трансформаторную мороку?
Ответьте - ЗАЧЕМ здесь НУЖНО ЧТО-ТО МОТАТЬ?
-----------------
Мало того - тест дроссельного варианта не исчерпывается полученными данными ("при всех прочих равных"). Эмиттерный повторитель можно выполнить на транзисторе ВC547C, с ним я получил тот же ток потребления (при пит. 45V) но уже 55,12V на выходе. Или на маломощном 3199 - при этом ток потребления падает (при пит. 45V) до 27 мкА, на выходе получается 55,06V. Транс. ОЭ и бестранс. ОБ - здесь действительно практически равны.

[real64]

чем же Вам не угодил БЕЗУКОРИЗНЕННО работающий вариант

Покажите мне где я говорил, что мне не угодил бестрансформаторный вариант? При наличии качественного дросселя требуемой индуктивности кто же против?

Ответьте - ЗАЧЕМ здесь НУЖНО ЧТО-ТО МОТАТЬ?

Не у всех есть в наличии готовые дроссели требуемой индуктивности и качества. Купить такое готовое изделие здесь и сейчас зачастую нетривиальная задача. Не все живут в больших городах, где есть хорошие радиомагазины. Заказывать в Китае - это долго ждать. У меня многие заказы идут до трех месяцев. Ну и наконец, результат при некоторой удаче получается лучше чем с промышленным дросселем. В моем случае в одной и той же схеме получилось более чем трехратное снижение потребляемого тока при смене референсного дросселя (двух одинаковых) из ВМ-12 на самодельный.

[Павлунчик]

при некоторой удаче

Что можно ответить на это...
Тогда - желаю удачи
Схема FINПП принята, ответственность за мной. А Вы в свою очередь инструктируйте интересующихся в "трансформаторных вопросах".

[real64]

я получил тот же ток потребления (при пит. 45V) но уже 55,12V на выходе. Или на маломощном 3199 - при этом ток потребления падает (при пит. 45V) до 27 мкА, на выходе получается 55,06V. Транс. ОЭ и бестранс. ОБ - здесь действительно практически равны.

С самодельным трансформатором (схема ОЭ) в этих же условиях у меня 22,5 мкА.

Это в Альктроне. https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2962776

[Павлунчик]

С самодельным трансформатором (схема ОЭ) в этих же условиях у меня 22,5 мкА.
Нажмите на изображение для увеличения. Название: ПНН транс.jpg Просмотров: 2 Размер: 88,1 Кб ID: 406280

Это понятно.
Эффективность работы индуктивностей - отдельный вопрос. Здесь, что транс. ОЭ, что транс. ОБ или бестранс. ОБ - те же "22,5 мкА".

[Igor EV]

Павлунчик, можно Вам еще вопрос?
Помнится, в одном из первых вариантов схемы конденсатор C6 стоял плюсом на сток транзистора, а минусом на корпус. Конденсатора C5 не было вообще. Вопрос: какую функцию выполняют C5, C6? Я читал обсуждение на rmmedia, но там так мутно, что я не осилил. И попутно про подавление 50Гц: в схеме с конденсаторами C5, C6 не будет ли фон больше, чем в схеме с конденсатором C6 на корпус?
Спасибо Вам за помощь.

Вопросы всем:
Какое минимальное и максимальное усиление должен иметь мик.усилитель? У меня переключатель на 11 положений, поэтому я должен выбрать те значения усиления, которые реально нужны. Ну скажем для особо громкого голоса усиление должно быть таким-то, а для слабого голоса и динамического микрофона усиление должно быть таким-то.

Offтопик:
Я вернулся к схеме на INA217 Вместе со схемой FIN шум/фон на частоте 50Гц получается на уровне -90дБ при усилении 56дБ. Далее шум спадает до -100дБ.

[Павлунчик]

Павлунчик, можно Вам еще вопрос?
Помнится, в одном из первых вариантов схемы конденсатор C6 стоял плюсом на сток транзистора, а минусом на корпус. Конденсатора C5 не было вообще. Вопрос: какую функцию выполняют C5, C6? Я читал обсуждение на rmmedia, но там так мутно, что я не осилил. И попутно про подавление 50Гц: в схеме с конденсаторами C5, C6 не будет ли фон больше, чем в схеме с конденсатором C6 на корпус?
Спасибо Вам за помощь.

Вопросы всем:
Какое минимальное и максимальное усиление должен иметь мик.усилитель? У меня переключатель на 11 положений, поэтому я должен выбрать те значения усиления, которые реально нужны. Ну скажем для особо громкого голоса усиление должно быть таким-то, а для слабого голоса и динамического микрофона усиление должно быть таким-то.

Offтопик:
Я вернулся к схеме на INA217 Вместе со схемой FIN шум/фон на частоте 50Гц получается на уровне -90дБ при усилении 56дБ. Далее шум спадает до -100дБ.

C5, С6 "обнуляют" переменный потенциал на всех переходах полевика.
Уберёте хоть один - потеряете в точности передачи звучания капсюля.

Вот график шума схемы FIN (красным) и rode ntk (зелёным).
Усиление 61.5 дБ.



Забыл напомнить.
Резистор 3G
Эквивалент капсюля - ёмкость 75пФ.
----------
С меньшим сопротивлением проводить сравнительные тесты (с изделиями именитых производителей) уже нельзя так, как "мир" перешёл на 3G и выше. Эквивалент номиналом именно 75пФ - так же обязателен.
В rode ntk применяется 3G.

[Igor EV]

Павлунчик, понятно, спасибо.
Собрал FIN для тестирования. Вместо капсюля керамический конденсатор 75пФ. R1=3ГОм. Конденсаторы C8, C9 не устанавливал. Дроссели L1, L2 присутствуют (по 0.8мкГ). Транзистор 2N5457.
Только что протестировал два варианта:
1) Минусовой вывод C6 идет на корпус, C5 отсутствует
2) Как по схеме (C5, C6 по 100мкФ)
Разницы по фону/шумам никакой.
Уровень шума у меня получился чуть выше, чем у Вас где-то на 3-4дБ (с учетом того, что у меня усиление 56.5дБ).

[Павлунчик]

Уровень шума у меня получился чуть выше, чем у Вас где-то на 3-4дБ

Поздравляю - Вы достигли уровня rode ntk (по шуму). Этого "с головой" для большинства задач. Можно уменьшить шум. Можно сделать шум меньше, чем у меня на графике. Думаю стоит идеально сбалансировать все "парные" резисторы на входе преампа, утихомирить по шуму источник фантома, затем попытаемся "вогнать" этот полевик в малошумящий режим.

---------- Сообщение добавлено 19:49 ---------- Предыдущее сообщение было 19:25 ----------

Разницы по фону/шумам никакой.

Да, режим "народный" Именно это "недозвучание" раздражало музыкантов заставив производителей снизойти до ОООС/ПОС.
Но простому люду и это выше крыши. FIN можно усложнить и упростить. Как пожелаете
Есть и в двухтактном варианте с "идеальным" ...его за ногу балансом.
Встречали когда-нибудь такой двухтакт? -

[Igor EV]

утихомирить по шуму источник фантома

Вероятно это для меня реально сделать.

"Парные" резисторы у меня и так подобраны.

Шум после 1кГц у меня практически на уровне шума карты. Лучше уже не получится.
А вот НЧ шум (или фон?) уменьшить было бы неплохо. Как считаете, какова природа этого шума (особенно до 300Гц)? Полевик? Резистор 3ГОм?

---------- Сообщение добавлено 18:01 ---------- Предыдущее сообщение было 17:58 ----------

Встречали когда-нибудь такой двухтакт? -

Я его не понимаю
Что куда подключать? Куда идет C2? Выход с Q2/Q3 - это я понимаю вывод 3 XLR? Нет, так не может быть... Короче, не понимаю.

[Павлунчик]

А вот НЧ шум (или фон?) уменьшить было бы неплохо. Как считаете, какова природа этого шума (особенно до 300Гц)? Полевик? Резистор 3ГОм?

Никакой не "фон". Конечно шум резистора + полевика.
Настройте режим работы полевика, примените более высокоомный резистор, капсюль с бОльшей ёмкостью...
Есть "нестандартный" способ ещё более снизить шум резистора (применяют в некоторых сверхмалошумящих моделях) но что-то сомневаюсь... одно вылечим - другое покалечим. Пока пусть будет "классика".

---------- Сообщение добавлено 21:16 ---------- Предыдущее сообщение было 21:08 ----------

Я его не понимаю
Что куда подключать? Куда идет C2? Выход с Q2/Q3 - это я понимаю вывод 3 XLR? Нет, так не может быть... Короче, не понимаю

Здесь просто УМ. К примеру для наушников (Вы же видите какая нагрузка). Его можно с успехом применить и в микрофоне.
Режимы конечно будут другие + "связка" с полевиком.

[Igor EV]

Здесь просто УМ. К примеру для наушников (Вы же видите какая нагрузка). Его можно с успехом применить и в микрофоне.
Режимы конечно будут другие + "связка" с полевиком.

Огласите пожалуйста весь список, ну то есть приведите полную схему
Не превратится ли в недалеком будущем схема FIN в полностью симметричную

[Павлунчик]

Не превратится ли в недалеком будущем схема FIN в полностью симметричную

Капсюль штука не "симметричная". Принудительное "расщепление" никогда не получало высшей оценки. Транс. не рассматривается в принципе.
"Пассивная симметрия" пока рулит.
Конечно предложу двухтакт "от FIN". Пока в практическом поиске. Результат должен получить более высокую оценку от музыкантов нежели известные схемы с ОООС и т.п. Иначе мне не интересно.

---------- Сообщение добавлено 23:05 ---------- Предыдущее сообщение было 22:57 ----------

С самодельным трансформатором (схема ОЭ) в этих же условиях у меня 22,5 мкА.

Соединил последовательно три маленьких копеечных китайских дросселя по 4700мкГн каждый.
Бестранс ОБ. т.е. FINПП -

- Частота 550кГц
- Питание 45V
- Ток потребления 21.7 мкА
- Напряжение на выходе 58.06V (нагр. мультиметр 10МОм)
------------------
Можно снять переменку со второго дросселя и получить (в общем) на капсюле уже не 80V, а 63V.
--------
Ваш ход

[real64]

Соединил последовательно три маленьких копеечных китайских дросселя по 4700мкГн каждый.

И у меня при увеличении (до определенного предела) индуктивности потребляемый ток уменьшался.

Ваш ход

Так вроде уже все выяснили. Дальше в установленных выбранными схемами рамках суетится будет неинтересно. Почти все улучшения будут связаны с качеством примененных компонентов.
Что мне в этих "одуванчиках" , как Вы их метко назвали, не нравится- это влияние на них окружения. В одном из микрофонов ПН затолкал в тесный металлический экран - ожидаемо выходное напряжение снизилось, а ток подрос. Вот это бы побороть. Буду пробовать отказаться от этого экранирования.

[Schertler]

Позвольте один короткий и конкретный вопрос про стандартные решения у известных производителей по Преобразователям Напряжения встраиваемые в микрофоны....
Точнее, три коротких суб-вопроса по одному основному вопросу:

1) Выпускают ли сегодня конденсаторные микрофоны с поляризующим напряжением до 60 Вольт ??
2) Если выпускают, то какие есть решения преобразователей напряжения ?? например, импульсные с дросселями или трансформаторами, иные ??
3) Какие применяются решения встраивания таких импульсных преобразователей в корпусы микрофонов ?? Проблемы фильтрации, экранирования ....

Очень интересны конкретные модели таких микрофонов.
Честно говоря, я думал что более высокое поляризующее напряжение характерно только для старых капсюлей, а современные все выпускаются под стандарт фантомных 48 Вольт.

[Павлунчик]

затолкал в тесный металлический экран

Не поступают так с дросселями в солидных микрофонах. Соблюдают дистанцию и разводка соответствующая.
Да, легко достижим ток потребления 10-12мкА (во всех трёх решениях. 23V+ умножитель). Но нужно было пройти "от края до края" чтобы найти компромисс и по току потребления. Получается - два небольших (4x7мм, а-ля резистор МЛТ) доступных китайских дросселя 4700мкГн соединённые последовательно вполне решают задачу, как и один КИГ 0.1-6800мкгн.

---------- Сообщение добавлено 09:39 ---------- Предыдущее сообщение было 09:37 ----------

1) Выпускают ли сегодня конденсаторные микрофоны с поляризующим напряжением до 60 Вольт ??

Да.

---------- Сообщение добавлено 09:41 ---------- Предыдущее сообщение было 09:39 ----------

2) Если выпускают, то какие есть решения преобразователей напряжения ?? например, импульсные с дросселями или трансформаторами, иные ??

Перешли на дроссели и даже логические элементы (в малошумящих микрофонах).

---------- Сообщение добавлено 09:48 ---------- Предыдущее сообщение было 09:41 ----------

3) Какие применяются решения встраивания таких импульсных преобразователей в корпусы микрофонов ?? Проблемы фильтрации, экранирования ....

"smd" монтаж (минимальная чувствительность к наводкам, минимальная паразитная ёмкость монтажа), соблюдают какую-то дистанцию. Я же показал фото внутренностей tannoy tm1. По шуму в ряду лучших, преобразователь на двух дросселях и его не расположили особо далеко от входной цепи. По наводкам от дросселей там тишь да гладь. Не можете найти высококачественные элементы "smd"? - Тогда корпус нужно выбрать попросторнее. Здесь логика простая.

---------- Сообщение добавлено 09:52 ---------- Предыдущее сообщение было 09:48 ----------

Честно говоря, я думал что более высокое поляризующее напряжение характерно только для старых капсюлей, а современные все выпускаются под стандарт фантомных 48 Вольт.

В рейтинге лучших (относительно недорогих) современных моделей можно встретить решения 150V на капсюле. В основном же 60-100V.

[real64]

затолкал в тесный металлический экран
Не поступают так с дросселями в солидных микрофонах.

Там (PM-860 Gefel - Вы знаете этот микрофон ) просто внешний диаметр ручки, в которой расположена схема, 26 мм

[Павлунчик]

Там (PM-860 Gefel - Вы знаете этот микрофон ) просто внешний диаметр ручки, в которой расположена схема, 26 мм

Как не знать. Три было. Последний отобрали несколько лет назад (друг музыкант). Лучший в мире конденсаторный микрофон за всю историю для живого выступления. По красоте передачи НЧ и ВЧ затмевает ЛЮБОЙ из известных конденсаторных капсюлей для живых выступлений. Имеет заводской брак в районе 5кГц (малость выпирает) но брак этот встречается не часто. Для студийной записи тоже неплох но здесь с ним поспорят другие капсюли. Однако по диаграмме направленности на ВЧ равных ему нет до сих пор. Широкая диаграмма направленности на ВЧ... близка к диаграмме на верхней середине.
А ручка небольшому дросселю не помеха.