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]

Моим читателям на пробу.
Подключив параллельно конденсатору ПОС "белый" маломощный светодиод - можно защитить входной низковольтный полевик от прожига/пробоя при коротком замыкании на входе и стабилизировать на нём напряжение около 3.1V во всём диапазоне стандартного фантома включая китайские фантомы-недоделки 37V и т.п.

[Akio Otori]

К стати, а если капсюль двухсторонний куда второй провод девать?

Не оставлять же его висеть.

[Espresso]

К стати, а если капсюль двухсторонний куда второй провод девать?

Второй провод (а иногда ещё и третий, от второго статора) предназначены для микрофонов с переключаемой диаграммой направленности (кардиоида - круг - восьмерка). В данной схеме - оставить висеть, только закрепите, чтобы не болтатся. Или делать разводку переключения диаграмм направленности.

[Akio Otori]

Или делать разводку переключения диаграмм направленности.

Было бы интересно. Такая возможность для FIN(а) есть?

[Espresso]

Тишина в теме...

Было бы интересно. Такая возможность для FIN(а) есть?

Если соединить центральные контакты обеих сторон (соединить обе стороны параллельно) - получится круговая диаграмма направленности. Если оставить только одну сторону - кардиоида. Для "восьмерки" надо капсюль, у которого два изолированных статора (четыре вывода) и соединить параллельно в противофазе. Сам не пробовал.

Но я здесь по другому вопросу.

Во-первых, дошли руки и спаял FIN3, он же "OXIRI"
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3230887
Собирал по "упрощенной" схеме - с резистором:

Преобразователь поляризации - FINПП, поляризация -56В подается на статор капсюля. Капсюль - китайский К-47.
Вот пробная запись без обработки. Расстояние от исполнителя до микрофона - порядка 30см. Запись на Tascam US-4x4HR (принимаю поздравления).
https://drive.google.com/file/d/1Wbc...usp=drive_link

Кстати, впервые пришлось ставить на выход микрофона блокировочные конденсаторы. Без них микрофон безбожно шумел и ловил радио.

Tascam US-4x4HR - всем хорош, детальность, низкий шум микрофонных предов, но генератор фантома у него шумный.
На полностью добавленном уровне входа без подключенного микрофона ощущение, что стоишь у водопада - низкочастотный шум с низов до 1кГц (от -60дБ, плавно спадающий до -75-80дБ), а дальше резкий обрыв и выше 1кГц тишина -120дБ. С подключенным микрофоном шум падает до -110 дБ, так что особо не мешает.
Павел, у вас, вроде одновходовый, который питается от USB, там такая же фигня или это только с внешним блоком питания (4х4 с внешним блоком)?

Во-вторых, попался на глаза любопытный ресурс. Один буржуйский товарищ поделился результатами измерения шумов полевиков (и не только). Кто не владеет английским - Google Translate вам в помощь.
https://www.mvaudiolabs.com/diy/mode...-measurements/
Заказал 2SK2394, попробую, что за зверь.

[Павлунчик]

Тишина в теме...

Зато шум в схеме.
Возбуждение схем с общей ООС, на радиочастотах, проявляется на звуковых частотах по разному. От приёма FM станции, изменения звучания до добавки шума в зависимости от разводки, выбора элементов и способов шунтирования. Плюс шум самих элементов схемы, в различных режимах, который провоцирует возбуждение схемы на радиочастоте. Развивающая головоломка.

[Espresso]

>> Возбуждение схем с общей ООС
Ну что ж, принимаю поздравления и с этим.
В принципе, мне показалось, я поборол. Выходит, нет?
И следующий, закономерный вопрос - что делать? ВЧ- осциллографа у меня нет.

[Павлунчик]

Tascam US-4x4HR - всем хорош, детальность, низкий шум микрофонных предов, но генератор фантома у него шумный.
На полностью добавленном уровне входа без подключенного микрофона ощущение, что стоишь у водопада - низкочастотный шум с низов до 1кГц (от -60дБ, плавно спадающий до -75-80дБ), а дальше резкий обрыв и выше 1кГц тишина -120дБ. С подключенным микрофоном шум падает до -110 дБ, так что особо не мешает.
Павел, у вас, вроде одновходовый, который питается от USB, там такая же фигня или это только с внешним блоком питания (4х4 с внешним блоком)?

Вас удивляет шум не шунтированного входа карты?

[Espresso]

Удивляет. Доселе не сталкивался. Кстати, при выключенном фантоме и открытом входе - тишина порядка -125дБ. Ну что ж, всё когда-то бывает в первый раз.

[Павлунчик]

>> Возбуждение схем с общей ООС
Ну что ж, принимаю поздравления и с этим.
В принципе, мне показалось, я поборол. Выходит, нет?
И следующий, закономерный вопрос - что делать? ВЧ- осциллографа у меня нет.

Сделайте что-нибудь. Универсального ответа не может быть хотя точно повторить устойчивое состояние не проблема повторив корпус, разводку, элементы, режимы и т д. Степень подвозбуда на радиочастоте зависит от списка факторов. "Режимный" шум отдельных элементов и их паразитные ёмкости живут своей жизнью но подстёгивают паразитную ПОС на радиочастоте вплоть до полного возбуждения с приёмом FM станции. Внешнее шунтирование может умерить (или усилить) внутреннее возбуждение изменив результат влияния на "неслышимый" (звучание при этом иное) но радоваться тут нечему. Ранее я выкладывал серию графиков с провокацией возбуждения в схемах с ОООС (FINA2 и RODE NT1A). Сложный вопрос. Схемы с ОООС более практичны буквально по всем пунктам и шумят меньше некуда но... универсального рецепта нет.

---------- Сообщение добавлено 16:25 ---------- Предыдущее сообщение было 15:10 ----------

Ну что ж, принимаю поздравления и с этим.

Конечно поздравляю. В такой структуре даже "стабилизация режимов всей схемы" выглядит существенно менее невкусно.

[Espresso]

Развивающая головоломка.

Ну что ж, будем развиваться. Или развивать.

Дилетанстские вопросы по схеме.
1. Номиналы R3 и R7 отличаются на 0,6 Ом. Для чего и что будет если они будут равны или, скажем, будут отличаться на 1 Ом?
2. Стабилитрон на 33 вольта, не слишком ли много? Микрофон довольно долго выходит на рабочий режим (пока зарядится С2). Учитывая, что напряжение СИ Q1 застабилизировано Q2 и находится в районе 3-5В, может хватило бы стабилитрона на 15В?

Дилетантский вопрос по борьбе с самовзбудом и подвозбудом.
3. Не добавить ли между базой и эмиттером Q4 конденсатор, скажем пикофарад на 10? Я понимаю, что

универсального рецепта нет

но, поскольку профан в схемотехнике, даже предположить не могу, может таке помочь или гарантированно навредит.

И ещё вопрос уже безотносительно FIN3. Если к дифференциальному входу подмешивается синфазный шум (скажем от генератора фантома), то при симметрии источника сигнала шум вычтется. А если источник несимметричный - то вылезет в полный рот, верно?

[Павлунчик]

Стабилитрон на 33 вольта, не слишком ли много?

--------------------

Здесь P-полевик стабилизирует ток входного полевика, с возможностью настройки тока, передаёт сигнал на выходной каскад плюс оставляет больший запас напряжения питания входного каскода. Так, для примера...



Можно что-то светящееся добавить без добавки иных элементов. Здесь перестраиваемый стабилизатор тока для входного полевика на PNP транзисторе.



---------- Сообщение добавлено 05:55 ---------- Предыдущее сообщение было 05:07 ----------

Номиналы R3 и R7 отличаются на 0,6 Ом. Для чего и что будет если они будут равны или, скажем, будут отличаться на 1 Ом?

Замените "47.7 Ом" на подстроечник 100 Ом, подайте в кабель синфазный шум (шумящий фантом и тп), покрутите от 47 Ом туда-сюда и наблюдайте за изменением шума в анализаторе.

---------- Сообщение добавлено 06:08 ---------- Предыдущее сообщение было 05:55 ----------

Не добавить ли между базой и эмиттером Q4 конденсатор, скажем пикофарад на 10?

Чтобы выходной транзистор тормозил в петле ООС?
Не, надо паразитную ПОС гасить.

---------- Сообщение добавлено 06:42 ---------- Предыдущее сообщение было 06:08 ----------

И ещё вопрос уже безотносительно FIN3. Если к дифференциальному входу подмешивается синфазный шум (скажем от генератора фантома), то при симметрии источника сигнала шум вычтется. А если источник несимметричный - то вылезет в полный рот, верно?

К примеру в схемах с "470 мкФ" (FIN и тп) нарушается баланс импедансов в сторону НЧ. На звучании это никак не отражается, а вот с очень шумящим дешёвым фантомом возможно добавится шум на НЧ. Правда в конденсаторных без того шум на НЧ дикий относительно СЧ-ВЧ, шум источника фантома "утонет" в шумах микрофона. Насколько - сравните практически с данным фантомом. Также испытайте с шумящим фантомом без одного резистора "47.7 Ом" (сигнальный 47 Ом не удалять и не перестраивать!)...

[Espresso]

Павел, в очередной раз спасибо за ликбез!

>> Чтобы выходной транзистор тормозил в петле ООС?
Не, надо паразитную ПОС гасить.

Ещё бы понять откуда она вылезла. И если никак не проявляется (радио не ловит и не добавляет шума), то как понять, есть ли она или уже поборота?
Если идея с конденсатором плоха, то что ещё можно сделать?
Заменить транзисторы? Сейчас стоят 2sk3557-6, J112 и BC850C. Напрашивается заменить 850С на B, ну, чтобы не так прытко усиливал. Или вообще на что-нибудь потормознее - 2sa1048 или 2N3906 например? Про 2N5551 не заикаюсь, знаю, тяжеловаты для звука.

[Павлунчик]

радио не ловит и не добавляет шума

Схема может шпарить на мегагерцах не добавляя ни шума, ни радио. Небольшая генерация с минимумом гармоник меняющая звучание. Звучание может показаться "особенно воздушным" не похожим на привычное. Была когда-то крамольная мысль о принудительной накачке малость 1мгц в схему, уж больно тронул эффект.
Осциллограф нужен в конце-концов. А так, что ещё советовать? Генератор до нескольких мгц послушать биения? Увольте.
Если звучание нравится - оставьте как есть.

---------- Сообщение добавлено 08:06 ---------- Предыдущее сообщение было 07:59 ----------

Сейчас стоят 2sk3557-6, J112

Хорошо.
Где бы найти аналог J112 только 50V макс...

[Espresso]

>> Осциллограф нужен в конце-концов

С осциллографом всё, разумеется, упрощается. Но нужен хороший осциллограф. Своим я смогу увидеть если самовозбуд на частотах мегагерц до 20-30 с достаточной амплитудой. Да и то, если ёмкость щупа не сорвёт генерацию. Я думал вч-пробник сварганить, но германиевых диодов нет.

>>Была когда-то крамольная мысль о принудительной накачке малость 1мгц в схему, уж больно тронул эффект.

Приходите ко мне в тему, там 8 МГц и не малость.
Кстати, нет ли у вас в заначке схемы кварцевого генератора хорошего синуса с низкими шумами (в основном, амплитудным)?

---------- Сообщение добавлено 20:26 ---------- Предыдущее сообщение было 20:08 ----------

>> Где бы найти аналог J112 только 50V макс...
Смотря по каким параметрам. K30 не подойдёт?

---------- Сообщение добавлено 21:49 ---------- Предыдущее сообщение было 20:26 ----------

И ещё вдогонку, между верхними выводами 47-омных резисторов не нужен ли диод? А то пока С2 заряжается, через переход Q2 течет ток. У меня, похоже Q2 таким образом сгорел. Напряжение на всех его выводах 16В относительно земли... J112-е у меня официальные, не с АлиЭкспресса.

[Павлунчик]

между верхними выводами 47-омных резисторов не нужен ли диод?

Примените стабилитрон на 30V. Защитный диод в ряде вариантов тоже не помешает.
В некоторых вариантах подобной структуры Q2 желательно выбирать с запасом до 50V на случай КЗ по входу. Новая схема всегда требует внимания на предмет самовозбуждения, переходных процессов в момент включения и иных нештатных ситуаций. Осваивайте, если результат по душе.

----------------

Короткий тракт имеет свои прелести и недостатки. Вариантов немало но один из них возможно кого-то заинтересует.

[Espresso]

Результат по душе. Самовозбуд наблюдал, точнее, с большим трудом видел его следы. Осциллограф типа "показометр", минимальное время развертки 10нс/дел, макс. чувствительность - 50мВ/дел, полоса пропускания щупа неизвестна. Были замечены "вспышки" размахом ~25мВ (реальная амплитуда неизвестна) с частотой ~65 МГц. Другое проявление - при выключении фантома, то есть, при плавном снижении питания схемы появлялся громкий шум, снижающийся по мере разряда конденсатора С3. Вылечилось (вроде) установкой резистора 33кОм между базой и эмиттером Q3. Не знаю, насколько научно, но больше "вспышек" не видел и шума не было. Звучание, вроде, хорошее. И, да, транзистор не сгорел, просто режимы уехали.
Из оставшихся проблем - долгий (порядка минуты или двух) выход схемы на установившиеся режимы (напряжение на коллекторе Q3 растет медленно). Я это поначалу списал на долгую зарядку С2, но не несколько минут же!
В общем, получилась стереопара для записи гитары, опробую в студии - выложу.

[Павлунчик]

Я это поначалу списал на долгую зарядку С2, но не несколько минут же!

Благо усиление в петле не бесконечное.

[Espresso]

>> Благо усиление в петле не бесконечное
Э.ээ...э... А пояснить можете? Всё таки звенит?

[real64]

В такой структуре даже "стабилизация режимов всей схемы" выглядит существенно менее невкусно.

Верните требуемые для работы ПН 20-21 В на выход второго повторителя и она станет еще вкуснее - искажения снизяться до уровня вариантов без стабилизации.
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Без стабилитрона и, не добавляя еще один полевик, можно попробовать сделать так

Полевой транзистор источника тока лучше применить с напряжением сток-исток не менее 40 В, например J202