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]

Вот пример записи на микрофон на базе одной из схем, на входе 2SK2394, капсюль 87-й китайский, микрофон в корпусе а-ля Нойман-87, расстояние до исполнителя порядка 40 см. Звуковая карта Tascam US-4x4HR, обработки нет.
https://drive.google.com/file/d/1nOt...ew?usp=sharing

[Павлунчик]

У тебя что? Несварение, если ты очередной раз не перелистнёшь страницу в моей теме какой-нибудь никчёмностью?

[Espresso]

>> Разве может мычащий мужской звук "М" выглядеть буквой W?
Копий на тему фазировки и её влияния на звукопередачу сломано немало. Я её проверяю больше для совместимости с другими микрофонами.
Я проверяю правильность фазировки по сравнению формы импульсного отклика (щелчка по куску картона перед микрофоном) с формой сигнала на заведомо правильных Shure SM57 и Behringer ECM8000, расположенных рядом. Ещё пробовал тест на букве "А-а-а", но отказался от него - дикции хорошо сказать "А" не всегда хватает. 🤪

[Павлунчик]

Копий на тему фазировки и её влияния на звукопередачу сломано немало.

Кабель мог быть неверно распаян.
Я многократно пропевал сам и наблюдал у других различных мужских голосов мычащую "М".
В записи несколько таких моментов.
Что ещё сказать.

---------- Сообщение добавлено 23:59 ---------- Предыдущее сообщение было 23:21 ----------

щелчка по куску картона перед микрофоном

Перед микрофоном виниловая пластинка среднего или большого формата в левой руке. Сзади стукнуть по центру пластинки мягким местом пальца правой руки.
Первый большой импульс на осциллограмме наблюдается чётко. Идёт вверх, если полярность верная.
С различными картонками может быть проблема.

[Gapey]

Q3, Q5, Q7 - 2SK246BL с отсечками 2.5-3V, с запасом по напряжению питания. Аналоги в smd исполнении не искал. Испытайте на их месте J112 smd. R6 задаёт рабочий ток входного полевика в диапазоне 250 - 750 мкА (ток стабилизатора тока Q5/R6 можно подтвердить вне схемы с напряжением источника питания около 20V). Некоторым полевикам для малошумности требуется ток побольше.

J112 самый легкодоступный и недорогой , если пойдет будет супер ... все остальное похожее что попадалось существенно дороже или проблематично к закупке .
+ придется делать "приборчик" для сортировки по отсечке ...

Q6 2SK596B.

Лежит кучка мелких электретов , купленных на убой , с мелкими полевиками на борту в микроскопическом SMD корпусе .Я так и не понял что за корпус чтобы попытаться определить марку этих полевиков , по размеру где-то 2*2 мм . есть с маркировками 1 и 6J . Буду пробовать на место Q6.

Q1 2SK3557-6 smd. По шуму К117GR показывает чуть лучший результат но не принципиально.

Входной буду разводить так чтобы можно было ставить как SMD так и выводной , с затвором в воздухе , все равно два гигаомника и конденсатор будут навесным монтажом ...

[Павлунчик]

Лежит кучка мелких электретов

Можно измерять ток не вынимая полевики из микрофонов. При напряжении питания 3V ток должен быть в пределах 0.2-0.25 мА. Покрутить ручку блока питания туда-сюда от 3 до 12V и убедиться, что ток меняется незначительно.

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

Чем понравился именно этот вариант - отсутствием электролитов ( от того который по питанию конечно избавиться не получится)

470мкФ попробуйте заменить на 100мкф. Авось сойдёт в деле. Немцы же как-то обошлись без крупного противовеса в своих знаменитых малошумящих MKH, где тоже используется раздельное питание предварительного и выходного каскадов.
Хоть и другой принцип преобразования но этот узелок аналогичный нашему.



На разъёмную распиновку не обращайте внимания, это стандарт DIN.

[Aikman]

, с мелкими полевиками на борту в микроскопическом SMD корпусе .Я так и не понял что за корпус чтобы попытаться определить марку этих полевиков

В электретных капсюлях стоят не просто полевики, а вот такие "кострукции":

Я бы не стал их использовать вместо "обычных" полевиков.

[Павлунчик]

Я бы не стал их использовать вместо "обычных" полевиков.

Он тут в качестве полевика не используется.
Используется в качестве стабилизатора тока, который можно и на биполярнике забабахать.
Его переход Исток-Затвор у нас закорочен. Т.е. резистор и диод полностью устраняются вместе с их шумами.

[Gapey]

Можно измерять ток не вынимая полевики из микрофонов. При напряжении питания 3V ток должен быть в пределах 0.2-0.25 мА. Покрутить ручку блока питания туда-сюда от 3 до 12V и убедиться, что ток меняется незначительно.

Пробовал мерять не выпаивая ... у меня какаято хрень получилась ... что на вскрытых , что на новых электретах ...
Взял 596 , замкнул вход , получил очень хорошую стабильность тока ...
Выпаял конденсаторы на разобранных электретах , замкнул вход ... на полевике с маркировкой 1 получил аналогичный с 596 результат , хоть и с чуть меньшей стабильностью ...
На 6J еще хуже , но возможно приемлемо ...

Вычислять микрофоны с SMD полевикам можно по выводам - Если ноги приварены к плате то там SMD , если припаяны то это ноги самого полевика , облуженые площадки под пайку то скорее всего полевик будет выводной ...
На фото закупленные на убой электреты , у того что поменьше - полевик с маркировкой 1 . конденсаторы 0402 .в таблице напряжение и ток в микроамперах ...

[Павлунчик]

На фото закупленные

Значит 596 скорее всего с буквой B. То что надо.
Я покупал 596B от различных поставщиков, неприятностей не заметил.
Мосфет дарит ему для питания свои пороговые 2-3V в угоду местной ООС по напряжению.
Спасибо за показательные измерения. Интересующимся на заметку.

[Павлунчик]

Для негромкого голоса + не ахти карточка. Что ж, отмотаем на 80 лет назад,

В продолжение повествования от
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3301310
Используя дополнительную ОС, независимость плеч по постоянке - можно существенно уменьшить инфранизкочастотную составляющую и заставить схему "следить" за питанием, что естественно снизит искажения на китайских карточках с заниженным фантомом.
Здесь C1, C7 выбраны для усиления примерно 10 раз с учётом ёмкости капсюля 75пФ (С4,С8 последовательно это 75пФ). Электретный капсюль, рекомендованный на предыдущей странице, имеет ёмкость около 40пФ, значит усиление будет около пяти, если не изменять ёмкости С1, С7.
С9, С10 - 330-470 мкФ танталовые, низковольтные, 6.3V. Q6 BS250 с равными пороговыми напряжениями не менее 2.5V. Q5 2SK246BL с отсечками по 2.5-3V. Q4 2SK117GR с отсечкой менее 0.6V.
Настройка R9,R16 для постоянных напряжений на выходах по 22V (при фантоме 48V) или многооборотными подстроечниками. Особой точности установки напряжений не требуется, если схема не будет использоваться со старым стандартом трансформаторного фантома давно своё отжившего. К сожалению китайские высокоомные многооборотники через одного чихают кашляют, имейте в виду.
Китай продолжает совершенствовать электретные капсюли, вероятно через пару-тройку лет станут доступны образцы с большей ёмкостью, большей чувствительностью, что однозначно увеличит интерес к подобным схемным решениям позволяющим варьировать усилением "чудесным образом" избавляясь от шумов хилых карт и коммутировать питание без шума. Когда попадутся ОУ соответствующие задаче - попробую нечто подобное испытать на них.

[Espresso]

Китай продолжает совершенствовать электретные капсюли, вероятно через пару-тройку лет станут доступны образцы с большей ёмкостью, большей чувствительностью,

Павел, у китайцев некоторое время назад появились 34мм электретники.
Выглядят вот так:

Ссылка (не единствнная, первая попавшаяся, их много):
https://www.aliexpress.us/item/3256808654041936.html

Я взял парочку на пробу, быстренько скидал два микрофончика - на капсюле 25мм и 34мм, получилось вполне недурственно. Единственное, я у 34мм-го убрал переднюю и заднюю латунные пластины с отверстиями.
Звучание у 34мм похоже на 25мм, но менее резкое, глубже и бархатистее, очень близко к звучанию "честных" конденсаторников.
Тестов нет, но предложил знакомому на выбор оба, он предпочёл микрофон на базе 34мм.
Правда этот знакомый не поёт, а лекции по какой-то страшной математике читает он-лайн.

---------- Сообщение добавлено 09:57 ---------- Предыдущее сообщение было 09:42 ----------

И вдогонку.

Ещё бы к этой схемке прикрутить поляризацию - и можно "честные" конденсаторники ставить.

И ещё к схеме вопрос - а С4 и С8 зачем? Обкладки капсюля же и так изолированы...

[Павлунчик]

Выглядят вот так:

Брал такие. АЧХ без единого резкого излома, чудо. Но только до 10 кГц. Далее сразу крутой завал. С дуршлажками или без - не важно.

И ещё к схеме вопрос - а С4 и С8 зачем? Обкладки капсюля же и так изолированы...

Мультисим-по-умолчанию или просто глюки Мультисима иногда требуют добавления небольших утечек, применения на входе иных транзисторов чтобы приблизить результат к реальности или вот такого разбивания ёмкости на две части. Эти последовательные ёмкости по 150пФ и генератор - эквивалент капсюля 75пФ. Я заметил в некоторых вариантах/режимах этой балансной схемы глюк в Мультисиме от включения одной ёмкости 75пФ. На всякий случай разбил её на две части чтобы исключить неприятности "на другом конце провода".
Невесть сколько любителей суют на вход мультисимовские K170, K117, K30, K208, K209 и другие японские чудеса без всякого понятия что над ними поиздевались. Мультисимовская утечка тока затвора, по умолчанию, у них до 1000 и более раз сильнее, чем в реальности или у ряда иных маломощных полевиков в мультисим. Что перекашивает режим, при замене полевиков в этом симуляторе.
Недавно один из интересующихся подставил вместо VP0610L другой мультисимовский мосфетик по даташиту весьма неплохой в сравнении с BS250. Режим перекосило вдрызг плюс огромные искажения после попытки вогнать схему в режим подбором сопротивлений.

----
Напряжение для преобразователя снимите с выходов через пару сопротивлений по 200 кОм. Пульсации ничтожны в принципе, "баланс" как-никак, если поточнее подобрать равенство мелких ёмкостей в ООС. В общем четыре гигаомника, пара развязывающих конденсаторов по 2200пФ и все дела.
Бонусом - очень малый итоговый дисбаланс по переменке от разности ёмкостей мембрана/сетка микрофона - корпус капсюля/сетка микрофона.