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.

[Igor EV]

У меня изначально были только эти транзисторы SK170BL.

Очень плохой вариант. В соседней теме (про микрофоны с низковольтным питанием) кажется об этом уже говорили.
На Али есть 2SK30A, а также 2N5457. Я поставил 2N5457, хотя 2SK30A удобнее (у него затвор посередине). Когда я экспериментировал, разницы между 2SK30A и 2N5457 не обнаружил. Так что берите любой из транзисторов, упомянутых в 1-м сообщении темы.
Относительно батарейного питания - оно может и хорошо, но при экспериментах батареек не напасешься. Ну или аккумуляторы постоянно заряжать нужно.
Рекомендую схему фантома, которую предложил real64: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=90766
Моя схема (которая тоже есть в той теме) тоже приемлемо работает, но схема real64 лучше.

---------- Сообщение добавлено 11:43 ---------- Предыдущее сообщение было 11:40 ----------

Да, и еще забыл: подстроечник на 1МОм я бы не ставил. На этапе экспериментов можно, но потом подобрать резисторы с нужным сопротивлением и установить. Никто не знает качество подстроечника, и через какое-то время контакт может пропасть (у меня было много таких случаев за всю мою практику, в том числе несколько случаев с фирменными подстроечниками).

[Schertler]

Как я знаю, схема должна "завестись" после включения и это занимает некоторое время, видимо после вчерашних проб схема завелась сегодня ........
Батарейки (4х12В) почти новые, использовал всегото ничего, но за эти пару дней ёмкость упала с 47В до 43В, неужели так много тока потребляет эта схема ?? Придётся подключать интерфейс....

Потенциометром покрутил много и напряжение на Коллекторе ВС547 уже 19,5 Вольт, оно может и выше но батарейки сами 42В показывают при этом, так что при 47-48В на Коллекторе точно будет выше 20В.......

Затвор полевого не измеряется точно, оно постоянно набирается с нуля, удерживал щупы до 3В, дальше слетают щупы....
Тоже самое на Сток-Исток, только напряжения "бегают" с 10 до 25 Вольт.....

Думаю серьёзных ошибок нет (может и вообще нет!), но нужны стабильные 48В для настроек!

[real64]

44-45В не может быть так как батарейки сами имеют 46В и резисторы 6,8 кОм

на Коллекторе ВС547 почти 19В

- отсюда на базе Q5 (истоке полевого) примерно 18,5 В. Прибавить

СИ полевого показывает 17-19 Вольт

пусть будет примерно 37 . Ток через резистор R10 получается (42-37)/47=0,1 мА. А через резистор 6.8 кОм этого плеча течет ток (46-42)/6.8=0.59 мА. Сразу вопрос где потерялись 0.5 мА? - сколько потребляет преобразователь? И с номиналами в делителе нет ошибки?

---------- Сообщение добавлено 13:41 ---------- Предыдущее сообщение было 13:39 ----------

Затвор полевого не измеряется точно

Достаточно знать напряжение на истоке или на выходе повторителя

[Павлунчик]

Очень плохой вариант.

Не должен быть плохим. Вроде не замечал за 170ым никаких аномалий кроме чуть затуманенного звучания на краю восприятия, да и то когда поёшь, слушаешь себя в наушниках часами, а затем меняешь транзистор на 170ый и тут же ощущаешь лёгкий дискомфорт по сравнению с другим полевиком.
На среднее ухо - без проблем. Звукописцам конечно не рекомендую. Звукарям - ради бога...
--------
Речь о FIN. В других схемах звучание этого полевика либо чуть хуже, либо (без компенсации паразитки) - только для звукарей, где качество микрофона никак не влияет на "хитовость" даже посредством угольного микрофона.

[Schertler]

Вот реальная схема и точные номиналы которые и стоят на плате. Оказывается, необходимо подключать конденсатор на место капсюля!!
Заодно припаяю конденсаторы 680пФ на выходной XLR микрофона и буду уже измерять с интерфэйсом, батарейки слабые уже ......



---------- Сообщение добавлено 12.11.2021 в 03:03 ---------- Предыдущее сообщение было 11.11.2021 в 16:08 ----------

Павел, хорошие новости!!
Как оказалось, причиной неудачных измерений был Гига-резистор, с номиналом 3гОм цифры просто "плавали" на мультиметре. После его шунтирования все данные ниже:

1. На Плюсе большого конденсатора 470 мкФ: 44.5 Вольт
2. На Затворе полевого SK170: 20,5 Вольт
3. На Коллекторе транзистора ВС547: 23,5 Вольт
4. Преобразователь: выставил -36,5 Вольт (понижающий резистор R2 - 680 кОм)
5. Поляризация капсюля: 57В (должен заменить резистор R2 на 620 кОм)
6. Частота: 428 кГц

Так как вчера слишком открутил подстроечный, буду наверное крутить обратно чтоб чуть понизить напряжение на Коллекторе транзистора ВС547 (23,5 В)

Фантомное напряжение с интерфейса 47 Вольт.

Готов подключать австрийца!

[Павлунчик]

На Коллекторе транзистора ВС547: 23,5 Вольт

Не у всех звуковых карт фантомные резисторы 2x6.8кОм поддерживают по мощности долговременное короткое замыкание на входе карты. Слишком маломощные резисторы применяют производители в дешёвых картах. Бывают случаи когда эти резисторы приходят в негодность после нескольких сотен пусков фантома со стандартными микрофонами. FIN не исключение.
Также не желательно допускать значение меньше 21V на любом из контактов XLR в сообщениях на данную тему.
Если в Вашей звуковой карте резисторы достаточной мощности - используйте на выходе хоть 5V но не пишите в теме цифры ниже 21V без соответствующего комментария.

[Schertler]

Если в Вашей звуковой карте резисторы достаточной мощности - используйте на выходе хоть 5V но не пишите в теме цифры ниже 21V без соответствующего комментария.

Извиняюсь, но я совсем не понял что вы имели в виду в этом последнем предложении. Откуда и как можно использовать напряжение 5 Вольт ??
Также, что это значит "без соответствующего комментария" ?
Карта не самая дорогая, но новая модель (2020) от М-Аудио, выбрал её из-за самого низкого показателя собственных шумов ниже -130дБ.

[Aikman]

Слишком маломощные резисторы применяют производители в дешёвых картах. Бывают случаи когда эти резисторы приходят в негодность

Лично пострадал В моем Lexicon*e "подгорел" резистор в цепи фантомного питания типоразмера 0603(0.1Вт) на 33 Ома. Иногда +48В не напрямую подают на 6К8 резисторы оказывается:


---------- Сообщение добавлено 15:58 ---------- Предыдущее сообщение было 15:54 ----------

Извиняюсь, но я совсем не понял что вы имели в виду в этом последнем предложении.

Ваша конструкция жрет много тока.

[Schertler]

Ваша конструкция жрет много тока.

Вы допускаете, что где-то что-то коротит ??
Измерение показало 5-6 мА, это много ??
Вцелом, сборка аккуратная, всё работает/измеряется нормально, в чём же причина повышенного потребеления тока ?? Может это из-за болшой ёмкости электролита С4 - 470 мкФ ??

[Igor EV]

Вы допускаете, что где-то что-то коротит ?

Да всё у Вас нормально
Павлунчик просто написал, что не стоит настраивать схему так, чтоб напряжение на выводе 2 XLR было меньше 21В. В противном случае могут сгореть резисторы 6.8К внутри звуковой карты (если эти резисторы недостаточно мощные).

[Павлунчик]

Извиняюсь, но я совсем не понял что вы имели в виду в этом последнем предложении. Откуда и как можно использовать напряжение 5 Вольт ??

Ниже 21V не устанавливайте на контакте 3 XLR при включенной схеме FIN. Только и всего. Иначе может выйти из строя резистор фантома 6.8кОм, если производитель установил слишком маломощные резисторы 2x6.8кОм. В нормальных карточках эти резисторы допускают бесконечную работу фантома при коротком замыкании на входе.
Если в Вашей карточке производитель не облажался и установлены резисторы соответствующей мощности - можете баловаться с любым напряжением на выходе FIN, хоть до 5V опускать. Но не пишите в теме значения менее 21 на выходе FIN. Иначе другие пользователи могут подумать - "ага, он установил 18V, значит и мне можно". А можно ему или нет - кто знает?

---------- Сообщение добавлено 19:10 ---------- Предыдущее сообщение было 19:04 ----------

не стоит настраивать схему так, чтоб напряжение на выводе 2 XLR было меньше 21В.

На выводе 3.
Выход FIN подключается к третьему контакту XLR. Иначе случится инверсия.
Исправьте выше - я уберу этот свой последний комментарий.

[Schertler]

Вот теперь понятно стало, спасибо!
А уровень напряжения 21-23 Вольт на контакте 3 XLR опасно чем-то для транзисторов ?? Я имеюю в виду какое лучше установить например, 21 Вольт или 23 Вольт ??
У меня после покручивания подстроечного непроизвольно установилось 23,5 Вольт, которые я сейчас понизил до 22,5 Вольт....... есть ли идеальное напряжение, которое и нужно устанавливать??
На выходе фантома у меня 44,5 Вольт, на холостом интерфейс показывает 47 Вольт, но после подключения схемы оно падает на эти 2,5 Вольт..........

[Павлунчик]

есть ли идеальное напряжение, которое и нужно устанавливать??

Конечно есть.
Надо сделать так, чтобы на переходе СИ полевика было 3-3.3V, а на выводе 3 XLR 21-22V.

---------- Сообщение добавлено 19:23 ---------- Предыдущее сообщение было 19:21 ----------

Вы допускаете, что где-то что-то коротит ??

Проверьте полярность подключения электролитов. Не помешает.

[Igor EV]

А уровень напряжения 21-23 Вольт на контакте 3 XLR опасно чем-то для транзисторов ?

Нет.

Я имеюю в виду какое лучше установить например, 21 Вольт или 23 Вольт ?

Вероятно 21, но лучше спросить автора.

есть ли идеальное напряжение, которое и нужно устанавливать?

Да, с точки зрения минимума шумов и искажений. На ранней стадии это обсуждалось на rmmedia.ru
Насколько я понимаю, определить "идеальное" напряжение непросто. Да и изменения в лучшую сторону незначительны. Если я неправ, пусть автор поправит.

На выходе фантома у меня 44,5 Вольт

А в каком месте меряли? Нужно измерять внутри звуковой карты до резисторов 6.8К (т.е. в точке, где эти резисторы соединяются между собой). Если и до резисторов падает, значит источник фантома слабомощный. Некритично, но не очень приятно.
Кстати, как называется Ваша звуковая карта?

[IVX]

Подключил Rode NT1-A, оказалось, что 40дб гейна чуть-чуть многовато для 10В выхода при буквально крике в 200мм от микрофона. Но в целом, для гарантии, хорошо бы снизить дб так на 6-7дб. Мой вывод такой: предел по SPL достаточен 112дб на 200мм, с учётом падения давления с квадратом расстояния, где-то с 500-600мм будет держать 124дб SPL. Зажатый между двумя подушками микрофон шумит на 84дб(А) относительно 106дб SPL, что сильно хуже обещаний в 90дб(А) на 94дб SPL. Не знаю, наверное изоляция недостаточная, интересно было бы воздух откачать, чтобы в вакууме SNR прикинуть.

[Igor EV]

воздух откачать, чтобы в вакууме SNR прикинуть

Зачем? Вместо капсюля поставьте конденсатор на 75пФ и измерьте. Или я что-то не то понял.

[Schertler]

Итак, возникла серьёзная проблема....... я крутил подстроечный для установления 3В на СИ полевика, проверял и на контакте 3 XLR, которое при напряжении СИ 3,8 Вольт получилось 20,5 Вольт, сразу после этого напряжение на контакте 3 XLR стало 5,3 Вольт и более не меняется....... что-то сгорело ??
Проверяю фантомный выход интерфейса, там всё нормально - 47,3 Вольт!!

[Павлунчик]

с учётом падения давления с квадратом расстояния

"Квадратом"???

---------- Сообщение добавлено 20:03 ---------- Предыдущее сообщение было 19:59 ----------

что-то сгорело ??

Советую сделать небольшую паузу в паянии и измерении.

[IVX]

"Квадратом"???

ну вроде да, хоть и не строго с квадратом из-за полглащения волны по дороге https://fis.wikireading.ru/5431
померил, 2х кратное расстояние даёт в случае моей неподготовленной комнаты около -8дб. Такое надо в безэховом чамбере уточнять.

[Igor EV]

что-то сгорело ?

Ага Резистор на 6.8К внутри карты. Скорее всего.
Проверить можно так: берете и подключаете к разъему XLR (вместо микрофона) два резистора, скажем на 20К. Один конец резистора на вывод 2 XLR, второй конец на вывод 1. То же самое со вторым резистором: один конец на вывод 3 XLR, а второй на вывод 1. Ну и измерьте напряжения на каждом резисторе.