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.

[Lenivo]

Доделал проект
Конденсаторный микрофон на капсюле RFT MK102 по схеме FIN с умножителем напряжения для поляризации капсюля + 85 вольт под стандартный XLR разъём с внешней звуковой карты с фантомным питанием +48 вольт.















Был микрофон с куском провода 30 см, с разъёмом XLR на конце - так сделать было проще. Но неудобно эксплуатировать и хранить. Кабель пару раз на изгибах переламывался и приходилось его менять. Да и качество этого кабеля после сборки предусилителя по схеме FIN стало не устраивать.

Вроде, поставить разъём на задний конец платы просто, но провозился три дня - сам разъём надо обточить из разъёма для крепления к плоской поверхности - нужного типа просто не нашёл в продаже.... (у нас, кстати, ценники в рублях на все радиодетали и разъёмы подскочили в среднем в 2,5 раза!! в розницу в радиомагазинах магазинах), потом переходную втулку три раза переделывал и подтачивал. Так что, тем кто имеет доступ к качественной токарке, завидую белой завистью.
По схеме поставил хорошие провода до разъёма - над(вернее под ним) блоком умножителя напряжения на всякий случай завёл их в заземлённый экран. Удалось подобрать конденсатор на 330 мкф - с низким ESR и чтобы по габаритам влез в корпус. Купил керамические конденсаторы на 0,1 мкф на 250 вольт - ещё с трудом и нашёл такие - поставил две штуки на выходе умножителя и следующий, в цепи до капсюля.

Тут все переделки, в основном, для удобства и для самоуспокоения. Провода поставил те, которые по звуку понравились больше всего, а протестировал на микрофоне наверное типов 10 качественных проводов для внутренней разводки. Поставил посеребрённые(толстый слой серебра по меди) многожильные в тефлоновой изоляции(высоковольтной). У них два недостатка - дорогие и обламывается жилки у кромки изоляции - ломкие, а сама изоляция - плохо гнётся..... На изляцию МГТФ совсем не похожа, но на ПВХ и полиэтилен тоже не походит, тем более заявлено 500 вольт (а не 60 как у полиэтилена и не 800 как у МГТФ).....Используется в военке.




Звук радует, но пока на прогреве меняется каждый час. Но в принципе не сильно поменялся от последней сборки и последнего выложенного ролика.

https://disk.yandex.ru/d/jw-T8pbkmusbtQ

[Гоша]

Никаких "электростатических вольтметров" в школе не изучают.

Offтопик:
Ну не знаю... значит у меня была какая то не такая школа.
Нам даже объясняли, почему у электростатических вольтметров такая странная форма лепестков.
Электрометр - вообще прибор из 18 века, изобретенный гением ВольтА.
Есть еще приборы электрометрического типа, подороже электростатических, но и много универсальнее. https://www.pribor-service.ru/catalo...2-voltmetr.htm
Обратите внимание на входное сопротивление - 10¹⁶ Ом! 10000000000 мегаом, Карл!

[Lenivo]

По поводу качества конденсатора YAGEO- у него очень хорошие показатели измеренные качественным LCR тестером DE-5000. ESR=0.034 ома на 100 Гц и 0,065 ома на 1кГц. Научились делать. Раньше не очень качество у них было.



Вы думаете такие приборы нужны для настроек микрофонов? А обычного тестера не хватит?



К сожалению, этот точный вольтметр магнитоэлектрический и точно также не меряет правильно потенциал после мегаомных резисторов.

[Aikman]

с внешней звуковой карты с фантомным питанием +48 вольт

Вам удалось получить от этой фигни 48В?

[Lenivo]

Вам удалось получить от этой фигни 48В?

Я ещё её не начинал серьёзно ломать. эту XU-2mkII..... только разъем и провода поломал один раз.

Нет, она по прежнему дает 38 вольт фантомного напряжения.... Я спрашивал в поддержке..... меня там отправили читать инструкцию - это сделано специально.... есть много современных микрофонов - электретов в основном которые не держат по питанию более 40 вольт ..... вот поэтому они сделали такое напряжение - и с обычным фантомными устройствами могут работать и с фантомом с пониженным напряжением.... Поэтому не стал её перестраивать (тем более пока не понимаю как.... честно надеялся, что вы это сделаете), так как мне попадаются периодически микрофоны , которые работают с пониженным фантомным напряжением

. А про 48 вольт - у меня есть другой источник фантома на линейном трансформаторе на реальные 48 вольт - но он большой и с ним не очень удобно работать. И по шумам он хуже. Но после перепайки керамических кондеров на 250 вольт протестировал данный микрофон на реальные 48 вольт ....... Шумы стали на 10 дБ хуже - из шумного источника фантомного питания......... Поэтому решил продолжать использовать этот блок - и удобнее и шумит меньше. А нужное напряжение поляризации могу подрегулиовать подстроечником в микрофоне - там с запасом хватает диапазона регулировок по напряжению.

[Гоша]

Вы думаете такие приборы нужны для настроек микрофонов? А обычного тестера не хватит?

Обычного современного мультиметра достаточно.
Нужно просто понимать, что и где измеряешь. Ну и делать поправку на то, что любой измерительный прибор становится частью измеряемого объекта и влияет на его свойства. В большей или меньшей степени.
Вся эта бодяга поднялась из за моего сомнения, что Нойманн вряд-ли измеряет напряжение поляризации обычным Fluc-ом.

[shura1959]

Звук радует

Звук хорош, точно.

[Павлунчик]

....в процессе тестирования....

Один из самых важных тестов - подключение вместо капсюля конденсатора 75пФ и запись шума схемы с усилением не менее 1000 раз (+60 дБ...+65дБ).
Так все интересующиеся смогут сравнить - что было "до и после" того или иного Вашего эксперимента в плане шумов, наводок и т.п. В том числе прямо на слух в мгновенном сравнении.
То не даст точной информации насколько Ваша схема (в этом плане) "лучше-хуже других" но возможные аномалии обязательно проявятся и Вы получите соответствующие рекомендации. У бюджетных карт, как правило, усиление преампа не превышает 65 дБ, здесь регулятор всегда необходимо выводить на максимом до упора. Микрофон, при записи - положить на мощную подушку или т.п. Удалить от электроприборов подальше.
Для более точной картинки требуется дополнительная запись на аналогичном усилении но ко входу карты подключен не микрофон а пара одинаковых резисторов по 47 Ом (на второй и третий контакты XLR относительно контакта 1 XLR). Резисторы желательно размещать в корпусе разъёма, последний "заземлить" на вход 1 XLR. Такая проверочная "пробка" станет хорошим подспорьем в деле. Резисторы подбирать поточнее между собой. К примеру 46+46 Ом, 46.6+46.6 Ом, 47.8 +47.8 Ом...

[Lenivo]

Пока желание не угасло стартанул проект на капсюль М-101 . Он отличается от RFT MK102 - резьбой на капсюле и требует другой корпус.

У Меня только корпус маленький от разломанного предусилителя.



Вроде удается разместить в корпус две платы -плату микрофона и плату умножителя..

Но плату умножителя пришлось уменьшать в два раза и выводные транзисторы и диоды заменять на СМД аналоги....



Вот сравнение со старой платой (детали с платы были перенесены на другую плату и часть дорожек при демонтаже отпала)







А старый вариант 27 вольт - на выводных транзисторах и выводных диодах при той же схеме и деталях (дроссель, сопротивления) из той партии закупа - из одних и тех же ленточек . Конденсаторы поставил 0605 - 0,1 мкф на 100 вольт -поверил 100 нф при ESR=0 (меньше пределов измерения прибора). Самое главное ничего другое просто по размером не влазит. Дроссель пришлось развернуть и по центру платы пустить.







В чем может быть причина? Причем сразу после пайки показывал 20 вольт. А потом стал показывать меньше. Напряжение на батарейке померил - оно не изменилось....Предыдущего дизайна я спаял четыре штуки и они все показывали одинаковый результат. Не понимаю...Узел транзисторов не правильно развёл?

[gribov]

Подключите оциллограф, ранее писали, что преобразователь может возбуждаться. И несколько страниц назад Павел показывал фото платы на смд с предпочтительным расположением элементов, возможно стоит использовать его топологию.

[Павлунчик]

В чем может быть причина?

Радиочастотный генератор собрали, как низкочастотную схему.
"Заветные точки" обратной связи размазаны большой площадью, не экранированный дроссель прижат к плате и излучает ВЧ поле "на всё что попало". Слишком тесные специфические корпуса (изначально предназначенные для внешнего подвода напряжения поляризации) - требуют соответствующего подхода в решении Вашей задачи.
Ток потребления не показали. Падение напряжения после резистора питания не показали, осциллограмму не показали.
Ок, давайте попробуем "натянуть сову на глобус"

[Lenivo]

Радиочастотный генератор собрали, как низкочастотную схему.
"Заветные точки" обратной связи размазаны большой площадью, не экранированный дроссель прижат к плате и излучает ВЧ поле "на всё что попало". Слишком тесные специфические корпуса (изначально предназначенные для внешнего подвода напряжения поляризации) - требуют соответствующего подхода в решении Вашей задачи.
Ток потребления не показали. Падение напряжения после резистора питания не показали, осциллограмму не показали.
Ок, давайте попробуем "натянуть сову на глобус"

Спасибо за ответ.
У меня старый осциллограф на лучевой трубке - у него нет функции сохранения файла. Приходится фотографировать экран - поэтому извините не резко - одной рукой держать щуп, другой фотографировать -не очень удобно..

После дросселя



После первого каскада умножителя по линии переменного сигнала



После второго каскада умножителя





Постоянное напряжение после выпрямления первого каскада



Постоянное напряжение после выпрямления второго каскада



Так как с шупом -делителем почему то режутся синусоиды. Выставил на максимум регулятор на переменном резисторе 50к, падение на 50к - 1,72 вольта. Чтобы получить минимальное входное напряжение. Батарейка 8,5 вольт выдаёт. 1,72в/50 000 ом= 0, 000 034 А.

Пробовал фольговый заземлённый экран под дроссель - получил паразитную емкость и выход с дросселя затухающий пило образной формы..Убрал

Пробовал менять конденсаторы на другую размерность, припаивал выводные диоды..... Единственно, поменял 1 пф на 15 пф - другого просто не было в запасе...Стало получше ...... Но нет той эффективности, что на плате прошлого вида.

С высокочастотной схемотехникой и техникой не занимался ранее и опыта не имею...... А так как заканчивал физтех - у нас был сокращённый курс электроники и ВЧ направление нам не преподавали..... у нас на радиофаке специализированный факультет есть по ВЧ технике ...... и там свои перепетии в учебной программе....короче не преподавали нам ....... и в жизни не не имел опыта по этой теме.


При сравнении с предыдущим умножителем - при подключении к одной и той же батарейке - с дросселя генератора одинаковый сигнал, после первого плеча умножения такой же сигнал, а на втором плече умножения - там гораздо больше размах синосоиды и видна только нижняя часть - пределов измерения не хватает у осцилографа - а шуп 1:10 искажает сигнал.....

[Павлунчик]

а шуп 1:10 искажает сигнал...

Чем "искажает"? Тем, что меньше нагружает генератор и показывает реальную форму сигнала?
Этот тип генераторов не работает на чистой синусоиде. Сверху должно быть обязательное ограничение синуса. Иначе настолько высокой эффективности не достичь. Генератор в rode nt1a - чистый меандр - и что по Вашему? Это "предельно страшные неприемлемые искажения"?
Срочно меняйте свои представления о форме сигнала (здесь) иначе нам будет тяжело с Вами разговаривать.

---------- Сообщение добавлено 22.03.2022 в 01:06 ---------- Предыдущее сообщение было 21.03.2022 в 22:54 ----------

Пробовал фольговый заземлённый экран под дроссель - получил паразитную емкость и выход с дросселя затухающий пило образной формы..Убрал

Фраза "не экранированный дроссель" не означает, что он требует металлического экрана. Это просто такой тип дросселя.
Приближение корпуса такого дросселя к металлу (медь, олово на плате, корпус микрофона и т.д.) недопустимо. Тесный металлический экран, с таким дросселем - недопустим.
Соблюдайте дистанцию между корпусом дросселя и любым сторонним металлом. Не менее 4 мм.

Я написал Вам - "не экранированный дроссель прижат к плате и излучает ВЧ поле "на всё что попало"".
То значит - требуется дистанция между корпусом дросселя и металлом схемы, между корпусом дросселя и чувствительными к ВЧ наводкам элементами генератора.

---------- Сообщение добавлено 01:21 ---------- Предыдущее сообщение было 01:06 ----------

Единственно, поменял 1 пф на 15 пф

В корне неверное решение.

[Lenivo]

Проект
Конденсаторный капсюль Октава М101 / Bruel&Kjaer 4145 - размерностью один дюйм, предусилитель по схеме FIN, умножитель напряжения для поляризации капсюля +100 вольт для работы со внешней звуковой картой по XLR со стандартным фантомным питанием +48 вольт. В моем случае, у USB внешней звуковой карты ALCTRON XU-2mkII - пониженное фантомное питание +38 вольт.

Отличается от предыдущего проекта, так как данные капсюли имеют другую резьбу, чем RFT MK102 и требуют другой корпус, с другой резьбой под микрофонный капсюль. А тот корпус , который у меня имелся был в два раза короче, чем плата из проекта по RFT MK102. Поэтому, потребовалось кардинально сократить размеры и по возможности, выводные радиоэлементы заменить на СМД аналоги, а также перейти в более маленькую линейку СМД компонентов.

Схема предусилителя FIN



C4-330 мкф 50 вольт, С6 и С5 - 100 мкф на 25 вольт - все три конденсатора зашунтированы керамикой 0,1 мкф на 100 вольт. Дроссели L1 и L2 по 10 микро генри.

Печатная плата



Умножитель

Вариация по схеме, с дополнительным каскадом умножителя.





Было непонимание при тестировании умножителя - но при стандартном питании от внешней звуковой карты выдал +100 вольт при 10к на регуляторе уровне (регулятор -подстроечный резистор на 50кОм). Два выходных керамических конденсатора нормированы на 250 вольт, остальные конденсаторы и диоды нормированы на напряжение 100 вольт.





Сперва, собрал в варианте без блока умножителя напряжения - нужно было отрегулировать напряжение сток/исток у полевого транзистора 2SK30A - выставил 3,0 вольта. Применённый одно оборотный подстроечный резистор позволил сделать это, но не так точно как на многооборотных. Лучше ставить много оборотные подстроечные резисторы.



Проверил работоспособность - даже на пониженном фантомном напряжении работает.



Затем припаял блок умножителя напряжения.





Готовый вариант присоединен к внешней звуковой карте ALCTRON XU-2mkII. Для сравнения положен рядом предыдущий микрофон на капсюле RFT MK102 (проект был описан в данной ветке выше).

Вложение 419326

Тестовый ролик МК101 без блока умножителя напряжения

https://disk.yandex.ru/d/1IJjS-eqak3xLQ

Тестовый ролик МК101 с блоком умножителя напряжения, с напряжением +100 вольт.

https://disk.yandex.ru/d/B65Oour-eBAOpA

Это первые записи, микрофон будет ещё прогреваться и будут подстраиваться режимы - напряжение поляризации и возможно напряжение сто/исток полевого транзистора.

---------- Сообщение добавлено 20:24 ---------- Предыдущее сообщение было 14:43 ----------

Сравнение микрофонов RFT MK102 и Октава М101.



Сравнил АЧХ свое компьютерной акустики ProAc Tablette Reference 8 Signature на внешнюю карту Alctron XU-2mkII

RFT MK102 - с пред усилителем Шок-Октава (замер делал в ноябре прошлого года) - синий график

RFT MK102 - с пред усилителем FIN - красный график(розовый оттенок)

Октава M-101 - с пред усилителем FIN - зелёный график




На Абсолютное значение не обращайте внимания, так как уровень не откалиброван...

Просто на компьютерной акустике мне удобно тестировать АЧХ микрофонов.

[shura1959]

RFT 102 мне кажется интереснее, но у 101-й что-то в звуке есть, может со временем раскроется.

[Lenivo]

Сравнение микрофонного капсюля Bruel&Kjaer 4145 и Октава М101 на предусилителе FIN. Также для сравнения ролик на ламповом предусилителе на лампе 6н16Б.

RFT 102 мне кажется интереснее, но у 101-й что-то в звуке есть, может со временем раскроется.

СПАСИБО. За ответ. Реально важны ваши отклики.

Предусилитель ещё не стабилизировался по параметрам - если смотреть шумы, то они медленно дрейфуют ещё от значения -108 дБ до -115 дБ и обратно. Медленно значение меняется туда обратно в течении 5 минут.

По настройкам поменял конденсатор в генераторе умножителя - менял на значения 1 пф, 2 пф, 10 пф, 15 пф, 20пф (два по 10 пф) и 30 пф (два по 15 пф). Значения 1 пф, 2 пф, - увеличили шум 102 дБ. 10 пф и 15 пф - шум 108 дБ, 20 пф - шум -115дБ. 15 пф, 30 пф-шум 108 дБ.

1 пф (0805) и 15 пф(1206) - конденсаторы общего назначения, купленные в магазине . А 10 пф (0603) -снятые с цифровой платы с "клока" какого то мелкого процессора. Они по измерения на приборе DE-5000 лучше, чем общего назначения на порядок. У меня, кстати, китайский ,бюджетный LCR тестер конденсаторы до 40 пф вообще не видит......

Данные капсюли сильно меняют звук в зависимости от направленности микрофона. Чуть отклонился от перпендикуляра относительно мембраны и звук начинает "мазать".



Три ролика записанных в течении 10 минут.

Капсюль Октава М-101

https://disk.yandex.ru/d/BhD4CuH79Xm4NQ

Капсюль Bruel&Kjaer 4145.
Два ролика записанных подряд с разного расстояния и немного разное положение микрофона ....
У меня на акустике разница слышна.

https://disk.yandex.ru/d/okihW-CCAebUdw

https://disk.yandex.ru/d/RoKxUygfG_l-Iw

Для сравнения этот же капсюль Bruel&Kjaer 4145 с ламповым предусилителем на 6н16Б со звуковой картой СМ108 . Запись сделана в 2018 году.
Предусилитель сделан в аналогичном корпусе. Только для питания лампы требуется дополнительный блок питания с подключением к сети 230 вольт.

https://disk.yandex.ru/d/sOzvOWRyWjDWRQ

[gribov]

У меня, кстати, китайский ,бюджетный LCR тестер конденсаторы до 40 пф вообще не видит......

так он и не предназначен для измерения малых емкостей. Для этого продаются специализированные LC-метры. Та же 328-я микруха, но другой обвес. И переключатель на малых Сх и большие Сх (аналогично с индуктивностями).

[Павлунчик]

По настройкам поменял конденсатор в генераторе умножителя - менял на значения 1 пф, 2 пф, 10 пф, 15 пф, 20пф (два по 10 пф) и 30 пф (два по 15 пф). Значения 1 пф, 2 пф, - увеличили шум 102 дБ. 10 пф и 15 пф - шум 108 дБ, 20 пф - шум -115дБ. 15 пф, 30 пф-шум 108 дБ.

Предупреждение для сторонних моих читателей -
Не обращайте серьёзное внимание на эти "тесты". Они проводятся в условиях обвального нарушения технических норм.
(Глав.ред. схемы FIN).

[shura1959]

Три ролика

Из 4-х тестов мне больше понравился ALCTORON XU-2 mkII_M101_FIN_с_умножителем_3_23_03_2022 как более живой и детальный.

(Глав.ред. схемы FIN

Спасибо, что Вы всё ж позволяете высказываться, на мой взгляд, здесь интересно субъективное разнообразие звучания в зависимости от входящих факторов. Думаю, это можно использовать для подстройки звука "под себя".

[Павлунчик]

Спасибо, что Вы всё ж позволяете высказываться, на мой взгляд, здесь интересно субъективное разнообразие звучания в зависимости от входящих факторов. Думаю, это можно использовать для подстройки звука "под себя".

Сами видите - щуп 1:10 "искажает" сигнал генератора больше, чем 1:1.
Ёмкость обратной связи в генераторе "влияет на шум" микрофона.
Элементы "поют".
Преобразователь (с не экранированным дросселем!!!) укладывается бутербродом на плату усилителя.
Делать под себя нужно в отведённых местах.
Эта тема - не это место.
Просить вон не могу, уважаю пыл но комментировать обязан.