Выбираем измерительный микрофон...

[Stalin]

Напишите, пожалуйста, типы и по возможности характеристики используемых вами микрофонов для измерения параметров акустических систем.

Вот, что удалось найти:
Спасибо за кучу ссылок Ламеру со стажем,
Спасибо GREY за принесенный в жертву Behringer ECM8000,
Спасибо Ерофееву Ивану,
Спасибо Fenix-у за усилитель и Нингбо Йиньжоу зинглонг Электроникс ,
Новая схема микрофонного усилителя от Fenix-а,
Спасибо Ale за находку ,
Спасибо Randol,
EM9767 и вообще весь модельный ряд этой фирмы и подобной в ассортименте
Микрофоны DPA и их Reference microphone
Спасибо Yaroslaw за микрофоны фирмы "Брюль и Кьер"

Почему существуют вот такие микрофоны, если прктически фаворитами признаны капсули Panasonic WM60 и его "клоны", имеющие настолько ровную характеристику, стоящие около двух долларов?

[Fenyx]

Какие? Я предположил исходя из питания и некоторых общих физических соображений. Может в 2 раза ошибся. Вряд-ли в 10.

А при чем тут питание? В электретном микрофоне напряжение на мембране создается за счет поляризации электрета - потому он и электретный! А поляризация там порядка 100-200 вольт. К диэлектрику при производстве прикладывается напряжение до тысячи вольт, в результате его молекулы ориентируются этим полем в одном направлении - это суть поляризации. После застывания полимера поляризация сохраняется, хотя напряжение, которое остается конечно, уже меньше. Какое оно конкретно - зависит от технологических особенностей производства. Минус электретов перед простым конденсатором - в том что напряжение поляризации может варьироваться от партии к партии и между разными производителями, отсюда и нестабильность чувствительности. Если б там было 1-10 вольт - это был бы не микрофон, а плохой конденсатор с небольшим микрофонным эффектом.
Про динамические я сейчас растекаться мыслею по древу не готов - нет времени, да и подзабыл откуда там конкретно искажения.

[Bobby_ii]

А поляризация там порядка 100-200 вольт.

Это на 2 порядка меняет дело . Но хочется документального подтверждения.
пока набрел на ссылку http://www.johncon.com/john/wm61a/

However, all that can be claimed is that all seven of the WM61A measurement microphones exhibited less than 0.1% second harmonic distortion amplitudes at 997 Hz., 100 dB SPL sound intensity levels.
.................
The microphone exhibits less than 1% distortion at 127 dB SPL
.................
The maximum signal before clipping, (i.e., a negative voltage of 0.202 V,) would be 94 + 20 log (.202 / 0.0129) = 118 dB SPL, worst case.( for the 2SK3372)
.................
At a minimum, the microphone will work, linearly, to 118 dB SPL, which is the maximum, worst-case, that the WM61A is capable of, (cherry picking the microphone cartridge would raise the level to 127 dB SPL, limited by forward biasing the gate-source PN junction.)

[Alickkk]

??? Хотите сказать, больше ток - больше искажения ??? Мне казалось, должно быть наоборот.

Вот это уже интересно...)) Почему наоборот?
Меньше ток - линейнее ВАХ. Достаточно глянуть на стоко-затворную характеристику - больше ток - больше угол наклона прямой при пост. напряжении ЗИ...

[Bobby_ii]

Дык вроде линейность - она не от наклона прямой, а от того, насколько прямая кривая.
Что вам стоит дом построить - симульните на токах в 2 раза больше и в 2 раза меньше. А я поверю

---------- Сообщение добавлено 16:30 ---------- Предыдущее сообщение было 16:28 ----------

Какое максимальное давление выдерживает ВМ-61? Что-то не могу найти информаци ...
обычнго измерительные капсюли до 130-140дБ

---------- Сообщение добавлено 16:39 ---------- Предыдущее сообщение было 16:30 ----------

Делаю таблицу соответствия громкостей, Па и дБ. Т.к. путаюсь. Да еще эти дБ зачем-то пишут как в применении к мощностным величинам (мощность), так и амплитудным (ток, напряжение, ак.давление, ...)!!!
Пока что обнаружил: 120дБ - 20Па - почти невыносимо - болевой порог, очень громкий гром, вувузела на раст. 1м
у ВМ-61 (в стандартном включении) Чувствительность -35dB ±4dB, 0dB=1V/Pa
Это сколько в мВ/Па? 18+-?

[Alickkk]

Что вам стоит дом построить - симульните на токах в 2 раза больше и в 2 раза меньше. А я поверю

Думаешь я этого ни делал? ))

Какое максимальное давление выдерживает ВМ-61? Что-то не могу найти информаци ...
обычнго измерительные капсюли до 130-140дБ

Где ж ее взять-та?

Вопрос в выборе ОУ. Мне кажется, нужен ОУ со входом на ПТ (ибо откуда взять ток на БПТ???)

Да, причем на J-Fet... И питание обязательно двухполярное, стабилизированное на качественных компонентах, с EMI - фильтрами и тд...

[Bobby_ii]

Да, причем на J-Fet... И питание обязательно двухполярное, стабилизированное на качественных компонентах, с EMI - фильтрами и тд...

чем МОСФЕТы не угодили?
Я не знаю ОУ со входом на ж-ФЕТах (но я много чего не знаю). Присоветуете?
На питание претендуют 2 батарейки по 12В или 6 литий-ионных аккумов от ноутов. Они достаточно двухполярные, стабилизированные и фильтрованные?

---------- Сообщение добавлено 21:23 ---------- Предыдущее сообщение было 21:18 ----------

Где ж ее взять-та?

Зря смеетесь. В даташитах не указано.
У измерительных капсюлей типа МК-265, МК-233 макс. давление дадено - 145 и 160дБ (350 и 2000Па)

[Alickkk]

Я не знаю ОУ со входом на ж-ФЕТах (но я много чего не знаю). Присоветуете?

ad8620,ad8066,lt1122,lt1169,lt1055,lt1057

Offтопик:

Зря смеетесь.

Это я то смеюсь?
Bobby_ii, такое впечатление, что вы на протяжении последних постов просто стебетесь...
То вам у вас кни вверх тормашками пляшет-загибается, то вдруг емкость j-fet приравнялась к mosfet...
как-то подозрительно-загадочно, для человека чуть разбирающегося...

Они достаточно двухполярные, стабилизированные и фильтрованные?

это просто проверить хорошим осциллом, посмотрев пульсации питания при работе девайса...

[Bobby_ii]

Я не стебусь. в чем-то разбираюсь, а в чем-то - лес дремучий с партизанами.
Н-р в емкостях ж-фетов и МОСфетов. Мне кажется, в дифференциальном включении (на входе ОУ) их емкости будут ->0. А в даташите указано 5-15пФ. Это как-то ОЧЕНЬ МНОГО для нашего применения.
По КНИ и току - обычно с ростом тока КНИ уменьшаются (для БПТ это так). Проехали. Поизучаю.

это просто проверить хорошим осциллом, посмотрев пульсации питания при работе девайса...

сомневаюсь я что при 30мА выходного тока будут какие-то пульсации. Ну да сомнения развеет опыт - ... . Кто мешает параллельно батареям поставить конденсаторов?

[Alickkk]

Я не стебусь. в чем-то разбираюсь, а в чем-то - лес дремучий с партизанами.
Н-р в емкостях ж-фетов и МОСфетов. Мне кажется, в дифференциальном включении (на входе ОУ) их емкости будут ->0. А в даташите указано 5-15пФ. Это как-то ОЧЕНЬ МНОГО для нашего применения.

а ты нарисуй схему неинв. повторителя и посмотри какая будет входная емкость, для капсюля... если его подключить на неинв. вход...

[Bobby_ii]

вроде должно быть Cin=Ciss/xxx+Crss, xxx - усиление ОУ без ОС, емкости входного тр-ра. В ОУ я дуб-дубом. Образование только общее.

[Alickkk]

вроде должно быть Cin=Ciss/xxx+Crss, xxx - усиление ОУ без ОС, емкости входного тр-ра.

а че без ОС-то? ))

[Bobby_ii]

А напряжение затвор-исток в ххх раз меньше чем собственно на затворе (переменка) Если Кус отличен от 1, то в ххх/Кус. Из общих соображений. По-англицки ххх называется видимо Voltage Gain

[Alickkk]

Offтопик:

А напряжение затвор-исток в ххх раз меньше чем собственно на затворе (переменка) Если Кус отличен от 1, то в ххх/Кус. Из общих соображений. По-англицки ххх называется видимо Voltage Gain

тихо сам с собой я веду беседу... ))

[Bobby_ii]

А почему ОУ со входом на МОСФЕТах не рассматриваются?
Н-р AD744 шум на уровне lt1055, lt1057, lt1122 (18nV/Hz у ЛТшек 14-26), емкость 5пФ
пока лучше всех выглядит lt1169 6nV/Hz и 2пФ
вообще удивительно, откуда такие входные емкости ??? У ПТ в ИП получается меньше.

[Alickkk]

пока лучше всех выглядит lt1169 6nV/Hz и 2пФе.

да, но у него оффсет вольтейдж самый большой...

[Bobby_ii]

А чем он нам мешает? Ну будет 2мВ постоянки на выходе.
Нам-же не надо инструментальность с хай-прецишном (Усилитель Постоянного Тока).

[Alickkk]

А чем он нам мешает? Ну будет 2мВ постоянки на выходе.
Нам-же не надо инструментальность с хай-прецишном (Усилитель Постоянного Тока).

думаю будет на пару- тройку порядков больше, и все это дело будет неслабо плавать от малейшего изменения температуры...

[Bobby_ii]

Если ОУ включен повторителем (Ку=1), то столько и будет. Если Ку=100, то в 100 раз больше и будет. Плавать от температуры соответственно.
Почему-то не выходит из головы инвертирующее включение ...
только для 5Гц "граничной" должно стоять 3ГОм в ОС. Туплю, не могу понять, чем привлекает и что плохо.
По идее в ОС должна стоять пара пФ для образования емкостного делителя. Заведется? Резистор 300кОм последовательно капсюлю?
через часик нарисую.

[Alickkk]

Если ОУ включен повторителем (Ку=1), то столько и будет. Если Ку=100, то в 100 раз больше и будет. Плавать от температуры соответственно.

Есть лишь один способ это проверить... )

[Fenyx]

Итак... С опозданием на неделю, выкладываю обещанные измерения.
Для начала, картинка с WM-61 с усилителем на 2 ОУ (схема Fenix*а):

Ну, в прынцыпе что можно сказать.. Да, прецизионным прибором для измерения именно THD его вряд ли можно считать. НО! Как я уже говорил, цель была не в этом. А учитывая то, что полевик даёт вполне себе "ламповую" картину вносимых искажений (четная -2-я гармоника заметно больше 3-ей, а больше их и нет, т.к. они ниже уровня собственных шумов), я теперь прекрасно понимаю, почему звук им записанный воспринимается совсем не как искаженный.
Однако не смотря на наличие искажений в принципе небольшого уровня, это яявно отличается от того что наблюдал mAxSpace.
Те результаты больше всего похожи вот на это:

Что же это такое? А это происходит когда выходной сигнал обрезается с одной стороны (в данном случае не симметрично - нижняя полуволна, т.к. постоянка на выходе была маловата и перегрузочная способность по ВЫХОДУ была ограничена).
Вот почему я и говорил, что нужно проверять питание микросхемы.
Ну, а теперь - усилитель непосредственно подключен к электретному конденсатору микрофона МКЭ-271. Усилитель на тех же микросхемах - AD8620, только уже по обычной схеме неинвертирующего УН.

Тут сразу замечу, что уровень сигнала на входе звуковой карты заметно ниже (меньше коэффициент усиления предусилителя, а уровень сигнала на динамике практически тот же). Ну и что, уровень гармоник не на порядок ниже, а всего где-то раза в 3-3,5, а кроме того, это в основном 3-я гармоника. Уровень 3 гармоники примерно одинаков по абсолютной шкале: -78дБ, при том что уровень основной гармоники ниже на 12.8дБ. Получается что 3-я гармоника в микрофоне с WM-61 ниже основной на 60дБ, а в МКЭ-271 только на 50дБ. Но во втором она и определяет суммарный уровень искажений, а в первом есть еще вторая, которая намного выше, поэтому и суммарный уровень выше.
Я упоминал о том, что при измерении МКЭ-271 оставил уровень сигнала с динамика почти тот же что и при измерении WM-61. А что будет если прибавить? А вот что:

Появилась еще куча гармоник высших порядков. На слух при этом слышно дребезжание в звуке, издаваемом динамиком. Не буду утверждать, но похоже, что это искажения динамика и есть. Если наоборот, снижать уровень, то две имеющиеся гармоники пропорционально снижаются, пока не потонут в шуме. На данном этапе не ясно - искажения это микрофона или динамика. Можно предположить, что динамик дает в основном нечетные гармоники, т.к. при смещении катушки в магнитном поле если неравномерность и возникает, то почти полностью симметричная при ходе в обе стороны. А 2-я гармоника присутствует только в связи с наличием полевика в капсуле WM-61. Но можно с равной степенью вероятности предположить, что 3-я гармоника возникает так же в капсуле, но уже в мембране, т.к. она в некоторой степени подобна динамику. Так что выводы делайте сами. Отмечу только, что диаметр мембраны у МКЭ-271 около 12мм.