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.

[Espresso]

возможности добавить ток в выходной каскад с левого через резистор 6.8кОм или аналогичный по току полевик включенный в режиме стабилизации тока 1.5-2мА. Тогда качество передачи на большом сигнале возрастёт, а высокоомный резистор разряжающий большую ёмкость в левом плече не потребуется.
- об увеличении резистора "47 Ом" в левом плече на величину выходного сопротивления усилителя (в симуляторе это 2.2 Ом).

--------
Вот это интересно. Вы схемку не нарисуете? А то я несколько не уверен в своих способностях схемотехника.

[Павлунчик]

схемку

(От https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3280871)

Тогда можно увеличить ток входного транзистора уменьшив R3 до 6.8кОм, что добавит скорость.
Почему R7 не 49.2 а 49 Ом - потому что ток выходного каскада увеличился, выходное сопротивление усилителя уменьшилось.

[Espresso]

Спасибо!

Тогда можно увеличить ток входного транзистора уменьшив R3 до 6.8кОм, что добавит скорость.

Попробую.

Почему R7 не 49.2 а 49 Ом - потому что ток выходного каскада увеличился, выходное сопротивление усилителя уменьшилось.

Это настолько критично? ИМХО, ловля блох - разброс реальных деталей больше. Можно, конечно, подобрать, но надо ли?

- о полярности подключения капсюля.

Не проблема - тест со звуком "А-а-а". Делаю со всеми микрофонами. Хватило один раз "противофазного" микрофона в миксе.

[Павлунчик]

Это настолько критично?

У нас без того схема из серии "проще не бывает", а тема на базе подобного нестандартного решения. Остальное по стандарту иначе не удержу строй.
Даже добавлю вариант "полный баланс импедансов" (наподобие схем nt1a, tlm 103). Для им/педантов. Здесь упрощён подбор "47/47", обычный повторитель это позволяет. В упрощённом варианте можно сделать то же самое.



---------- Сообщение добавлено 04:39 ---------- Предыдущее сообщение было 04:22 ----------

Спасибо!

Вам спасибо. Помогаете читателям определять верные направления.

[Espresso]

Павлунчик,

Попробовал собрать схемку со стабилизатором тока:


Вроде нигде не накосячил, но на истоке Q2 - 11.8В и тишина на выходе.
Вы её, вроде, в железе собирали, не поделитесь напряжениями на выводах Q1 и Q2?
Я в своём BS250 не уверен, он из ненадёжного источника, но перепахивать монтаж не хочу без необходимости.

И ещё вопрос: уменьшая R3 больше ничего менять не надо?

Спасибо!

[Павлунчик]

Вроде нигде не накосячил, но на истоке Q2 - 11.8В и тишина на выходе.

Между Исток-Затвор мосфета должно быть 2.5-3V. Входной NPN с усилением 300 - 350, напряжение на выходе регулируется делителем R8/R9.
Запустите сначала без уменьшения R3 и без доп. стабилизатора тока. Если сомневаетесь в мосфете - замените его временно на PNP с R3 6.8кОм, подтвердите запуск схемы, а уж затем...

---------- Сообщение добавлено 05:45 ---------- Предыдущее сообщение было 01:17 ----------

со стабилизатором тока

Ещё раз прогнал схему, побаловался расстройкой, менял транзисторы. Никаких аномалий не заметил. В соседней теме появилась схема на тот же мотив но со стабилизатором тока в трюме. Обратите внимание. https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3282347
Шуметь должна меньше в принципе, как все с подобным построением. Можно попробовать снизить искажения на порядок (схема внизу) но всё равно до сценического давления не дотягивает. Также обратите внимание насколько занижено постоянное выходное напряжение (перегрев слабых резисторов фантома популярных карточек). У подобных построений уязвимость в виде сдвига фазы на ВЧ и изменения усиления в зависимости, соответственно - от ёмкости кабеля+входного фильтра внешнего преампа и сопротивления нагрузки но для большинства "на поговорить" возможно один из лучших вариантов в плане шума.





---------- Сообщение добавлено 18:33 ---------- Предыдущее сообщение было 05:45 ----------

собрать схемку

Можно испытать компромиссный вариант. К тому же здесь не будет перегрева слабых резисторов фантома популярных карточек.

[Павлунчик]

Попробую.

Опробуйте и "варварское" подключение динамической головки.
Здесь усиление показано с учётом Ваших 555 Ом и R10 5.1кОм.



Как будут выглядеть два плеча думаю понятно.

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

Здесь интересный эффект наблюдается. Головка зенхайзер 845 имеет фазоинвертор на верхней середине (размытый резонанс на 4 кГц). От 1кГц до 4 кГц амплитуда плавно растёт, а сопротивление головки плавно уменьшается в пике на 38%. К 8 кГц плавно восстанавливается. Такое включение головки усиливает весь этот "горб" примерно в 1.7 раз (максимум на 4 кГц), так-как сопротивление головки уменьшается при приближении к 4 кГц. Естественно это нехорошо в плане верной передачи АЧХ акустики микрофона но отлично сработает в деле улучшения разборчивости речи (без заметной перегрузки тракта) - к примеру когда требуется комментировать футбольный матч или что похуже.

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

Может попробуем встроить в динамический микрофон малошумящий микрофонный ОУ? Возможно и по шуму возьмём верх, и по звуковому давлению? Интересно - доступны ли достаточно малошумящие микрофонные ОУ с малым током потребления?

[Павлунчик]

Хватило один раз "противофазного" микрофона в миксе.

От сегодня и вперёд - наступает Новый Год.
Ночи будут всё короче, в день прибавится забот.
Ждём приятные подарки от Мороза-Старичка,
От Павлунчика подарок в виде мини-паучка.



Печать на 3D принтере. Материал PA6 + углеволокно (или выбирайте иной материал с учётом тех. требований). Файлы STL ниже. Два файла для нижней и верхней частей конструкции.

https://drive.google.com/file/d/1lw1...ew?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1e1A...ew?usp=sharing

Картинки с али, где можно купить пару резиновых колец точно по размеру. Корпус "U47" под который был рассчитан паучок - раскупили. Делал для такой внутренней рамы -







На фото неплохо видно позицию гермо-кольца. С иной конструкцией внутренней рамы особых проблем думаю не будет, размеры корпусов сходятся, а стянуть конструкцию одним длинным винтом М3 сквозь конус и металлическое основание вовсе не проблема.



Отличная герметизация с подавлением известного дребезга, с возможностью ещё большего уплотнения, отличная амортизация с учётом веса капсюля, свойств резины, отличное рассеивание задней паразитной направленности с возможностью удобно расположить под капсюлем дополнительный поглотитель. Теперь весь корпус "U47" позади, звуку не мешает. Капсюль подвешен точно в плоскости верхнего кольца корзины.

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

Основные размеры китайских корпусов-копий u47 чаще совпадают вплоть до соосности винтов но в корзине может оказаться вот такая торчушка случайного размера, которая не позволит надеть корзину. Основание паучка придётся корректировать согласно китайским фантазиям. Позже куплю ещё один подобный популярный вариант и предложу ряд коррекций.

[Espresso]

От Павлунчика подарок в виде мини-паучка.

Забавная конструкция.

Самое интересное, я нечто подобное городил из жести от консервной банки и медной жилы диаметром 1,5 мм.
Только я сразу закладывался на всякие китайские "торчушки". Но, ничего хорошего не получилось, проект заброшен.

Выбирая заказ деду Морозу между маленьким токарно-винторезным станком и 3Д-принтером выбрал последний. Совпадение? Не думаю. (с)
Придёт - попробую.

[Павлунчик]

заказ деду Морозу

Паучку с капсюлем не препятствует такая большая "торчушка" в корзине, корректировать только основание паучка но для наилучшего рассеяния отражений желательно выбирать корзину без излишеств или даже поход в соответствующий цех, где укоротят паразитный выступ почти до размера толщины стенки корпуса микрофона. Если печатать по старинке одним соплом - возможно частичное проседание и печатники станут ворчать, мол "модель спроектирована без учёта наших скромных возможностей". Извините - кого печалят ваши скромные возможности, когда у соседей двухсопловые принтеры с доп. материалом для поддержки горизонтальных рёбер и иных нависающих плоскостей. За сотню и менее долл. сделают из нержавейки, только файл отправь и нажми на кнопку "оплатить". Из углепластика за 10-20 долл.
Я заказал в местном 3D цехе с одним соплом. Итог - ширина канавки для нижней резинки стала не 4мм, а 3.5мм. Посадка под капсюль усохла до чуть менее 34мм, пришлось растачивать каменной шарошкой +0.1мм. Остатки "заусенцы" в крючках срезал ножом-лезвием. Нижняя плоскость превратилась в небольшую выпуклость (не мешает но неприятно). С учётом такого дела на днях попробую заказать печать с увеличением всей конструкции до 0.1мм и на двухсопловом принтере с материалом поддержки. Времена и возможности меняются, надо пробовать.

---------- Сообщение добавлено 19:20 ---------- Предыдущее сообщение было 10:06 ----------

Самое интересное

Как-то внезапно нарисовался к47 с соответствующей перфорацией и долгожданным пластиковым изолятором. Осталось проверить - приклеена мембрана к кольцу или нет.



Microphone DIY And Accessories Store

36 и 51 долл. за одну и две стороны.

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

Нашёл по забугорным форумам - никакой это не к47, а самый что ни на есть к49.
Говорят - модификация к47 от 1966 года в которой убрали торчушку на верхней середине.

[dimitri]

А можно фотографию с горизонтальным расположением корпуса?
Интересует на сколько капсюль отклонился вниз - капсюль тяжелый, а резинка далеко от его центра тяжести
Я бы поставил две резинки на некотором расстоянии друг от друга

[Павлунчик]

капсюль тяжелый, а резинка далеко от его центра тяжести

Да, учтено заранее.
Сейчас приблизил к капсюлю "сбоку" жёстко укреплённый металлический крючок (с минимальным зазором) и положил конструкцию набок. Провисание капсюля - десятые доли миллиметра. Можно применить резинку помягче, или чуть тоньше, с небольшой натяжкой или без. Исходил от мысли о длительном использовании микрофона в горизонтальном положении без регулярного разворачивания, о возможности несложно заменить резинку. Конструкция имеет нескончаемое число вариантов плюс в зависимости от иных условий, как и любой другой "паук". К примеру я заложил в конструкцию возможность удобно расположить под капсюлем доп. поглотитель. Иной не поймёт зачем это нужно пожелав удлинить нижние стойки укоротив соответственно верхние. Не вижу в этом катастрофы но, понятное дело - к мембране приблизится довольно крупный амортизационный узел. Лично я против такого, хотя паучок можно сильно "утончить" в металле, что нивелирует проблему. Количество стоек можно изменить, крепление капсюля можно организовать по иному - подпорки изнутри, рассечение кольца с использованием стягивающей тонкой металлической муфты или вот так просто винтами по месту без рассечения кольца и без подпорок, если что - амортизатор хорошо сгладит удар. Поле для фантазий немалое.

[dimitri]

Спасибо, теперь осталось сравнить АЧХ и полярную диаграмму микрофона с голым капсюлем на нитях

[Павлунчик]

...сравнить АЧХ и полярную диаграмму микрофона с голым капсюлем на нитях

Сравните. Новогодний сюрприз-подарок лично от главреда. Сомневающимся желаю удачи.

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

Отдельный комментарий для сторонних читателей по вопросу о "полярной диаграмме микрофона". В сравнении -
Надеюсь двух картинок достаточно чтобы понять - какое расположение капсюля-кардиоида выберет звукописец.





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

Об АЧХ.
Работал с EV RE510, RODE NT3, последний в наличии.





Схожие конструкции подвесов - схожие проблемы - торчушка в сопровождении фазового вычитания в области 4-5 кГц.





Пересаживаешь капсюль nt3 в просторную корзину - проблема исчезает. Возникла мысль увеличить расстояние от капсюля до конуса. Взгляд пал на китайский корпус "U47". Низкий спектр "не замечает" конструкцию, высокий - благополучно рассеивается конусом. Как оказалось - проблема подобных подвесов живёт в узком участка спектра, а решается банальным "увеличением габаритов". Отсюда имеем лучшую позицию капсюля без неприятного эффекта. Также хочу предупредить моих читателей о последующих голословных попытках подвергнуть конструкцию сомнению, типа "я сделал - мне не понравилось", "задумайтесь о нитях или кольцах сатурна" и т.п. Вне всяких сомнений пропускайте сие мимо ушей. Подобными конструкциями СУЩЕСТВЕННО ХУДШЕГО КАЧЕСТВА успешно торгуют самые именитые фирмы без всякого стыда и комментариев.

[Espresso]

dimitri,

Я, как человек, повторивший большинство схем Павлунчика опубликованых в этой теме, убеждён, что звучание микрофона на 95% определяется свойствами (конструкцией и качеством изготовления) самого капсюля и его акустическим оформлением. Нюансы звучания самих схем есть, но они минимальны.

[Павлунчик]

убеждён

Товарища не интересуют усилители. Желает сравнить полярные диаграммы не шевеля ни одним пальцем
И это ещё при том, что полярные диаграммы ряда лучших микрофонов планеты расходятся между собой безбожно.
Т.е. ничтожная капля информации которую мы получим проделав адовы приготовления будет ни о чём. АЧХ же не страдает.
Коварство во плоти

[dimitri]

Желает сравнить полярные диаграммы не шевеля ни одним пальцем

ну что за чушь, больше десяти лет стол кручу

Т.е. ничтожная капля информации которую мы получим проделав адовы приготовления будет ни о чём.

АЧХ это одно, а минимум в полярной диаграмме кореллирует с усилением перед началом акустической ОС (gain before feedback), что меня и интересует. Может для Вас эта информация ничтожна

[Павлунчик]

а минимум в полярной диаграмме кореллирует с усилением перед началом акустической ОС

Проблема паразитной акустической ПОС (на живой сцене) мешающая поднять чувствительность микрофона до приемлемого уровня - касается выбора соответствующего капсюля - сценического. Установите сценический капсюль в наш паучок и получите необходимый эффект. А "осёл всегда останется ослом хоть сделай из него шашлык. Благо отбросили весь корпус назад и побороли фазовычитающую паразитку (бич уменьшенных габаритов), что отразилось на передаче в лучшую сторону не изуродовав остального.

[Павлунчик]

Самое интересное

Пришли капсюли K49 (односторонние). На вид всё идеально. Попробую снять АЧХ СЧ-ВЧ относительно образцовой кардиоиды.





Из сообщения https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3286702

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

Долго подбирал нехорошие слова но в конце-концов смирился с ситуацией.
Два капсюля с разными перфорациями. Один K49, другой K47.
Случайная возможность измерить, попеть, оценить оба варианта. Правда не представляю пока, как в будущем заказать понравившийся вариант в этом бедолажном магазине

[Aikman]

Случайная возможность измерить, попеть, оценить оба варианта.

Оптимизм- это хорошо Чисто коммерчески с FIN у меня "не пошли" оба капсюля. В основном купленные разошлись на замену во всякие октавы и роде.

Правда не представляю пока, как в будущем заказать понравившийся вариант в этом бедолажном магазине

Лучше всего связываться с "магазином" указанным ими способом. И разговаривать, объяснять, что именно нужно.
Не стесняйтесь предъявлять претензии и требовать возврат (части) денег.