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]

Павел, и все желающие, попробуйте определить где преобразователь включен параллельно повторителю на полевике, а где последовательно с повторителем на Шиклаи .
https://yadi.sk/d/7Nf9Ic8UljYxZA

Слепые тесты оставьте шарлатанам. На них частенько проигрывают китайским загогулям лучшие мировые образцы.
На старых карточках E-MU Вы не услышите никакой разницы. Мыло этих карт просто астрономическое по современным меркам.

[real64]

Вариант с рассеиваемой мощностью на фантомном резисторе 110 мВт

---------- Сообщение добавлено 13:45 ---------- Предыдущее сообщение было 13:34 ----------

Почти всем современным картам соответствующего ценового диапазона до e-mu очень и очень далеко. А имеющий оборудование классом выше при желании всегда сможет попробовать отловить разницу от места установки преобразователя сам. Пока же приходиться остановиться на том что это не подтверждено экспериментом.

[semimat]

real64, спасибо за тест. С моим слухом я всё равно не различу, где что. Поэтому воспользовался Adobe Audition. Вот объективные результаты - спектры (64к точек), усредненные по всей длине записи. Я только могу сказать, что правый канал чуть тише, и у него намного меньше шум (или сигнал) на очень низких частотах. Зато сильная помеха 50 Гц. Может эти результаты окажутся полезными.
Поскольку я не чувствую звуковых нюансов, которые пока еще не научились мерить в конкретных "попугаях", для меня представляют интерес типовые параметры - шумы, динамический диапазон (искажения), АЧХ, импульсный отклик. Я бы пытался сравнить схемы по шумам (пребразователь может добавлять их в разной степени, в зависимости от схемы и её включения) и по импульсному отклику. По шумам надо закутывать в толстое одеяло, а с импульсным откликом сложнее (пока даже не знаю как).

[Павлунчик]

Почти всем современным картам соответствующего ценового диапазона до e-mu очень и очень далеко. А имеющий оборудование классом выше при желании всегда сможет попробовать отловить разницу от места установки преобразователя сам. Пока же приходиться остановиться на том что это не подтверждено экспериментом.

Вы можете "останавливаться", не вопрос.
Тут лишний переходной электролит ухудшает звучание на слух работников студий, а врезка в "святая святых", тем более отнимающая мощу, и подавно.
Чётко уловить ухудшение передачи от добавочного переходного электролита возможно исключительно на серьёзной звуковой карте и с солидным "слуховым" стажем на студии. А Вы - "слепой тест на давно отжившей мыльной E-MU". Уже не смешно. Намеренно потратил уйму времени не здесь, а в окружении настоящих звуковых профи (ссылка в первом посте). Мои утверждения в данном случае - не мои.
Я лишь подтверждаю отзывы профи исходя из своего четвертьвекового вокального опыта.
Мне здесь нет интереса кого-то обманывать или распространять аудиофильские сказки. Ну вообще никакого. Попросят - никому FIN от себя не сделаю, хоть за 10000 долларов - из принципа.
Всегда буду регулярно напоминать о чреватости обвешивания этого решения всевозможными "цацками" и для Вас это не новость. Поддерживаю лишь то, что одобрит "студийная коллегия", а не личные амбиции - мои или других отдельных участников.

---------- Сообщение добавлено 16:56 ---------- Предыдущее сообщение было 16:44 ----------

Вариант с рассеиваемой мощностью на фантомном резисторе 110 мВт

Не ново, Вы будете публиковать самые разные варианты совершенно не замечая специально разработанного для FIN преобразователя вносящего самые малые изменения в TX схемы.
Либо он - либо врезка (что потери, небольшие но любому студийщику захочется чтобы "на все сто").

[indus]

Если эти мерзкие конденсаторы так сильно гадят, то можно ведь попробовать сделать FIN вообще без них, как-то так:

Сам то я тоже не шибко слухач. Поэтому и вопросы такие - почему не используются очевидные решения.

[Гоша]

real64,
А что мы там сможем различить, при 100% ООС?
Единственное, что может сделать преобразователь при врезке его в выходной каскад - снизить перегрузочную способность пропорционально напряжению, отданному преобразователю.
По моим расчетам, перегрузочная способность FIN без преобразователя в цепи выходного каскада относительно 10 мВ амплитуды входного напряжения, составляет 66 дБ.
А если отгрызть 15 В преобразователю, то перегрузочная способность станет 55 дБ, что тоже до фига.

[Павлунчик]

real64,
А что мы там сможем различить, при 100% ООС?
Единственное, что может сделать преобразователь при врезке его в выходной каскад - снизить перегрузочную способность пропорционально напряжению, отданному преобразователю.
По моим расчетам, перегрузочная способность FIN без преобразователя в цепи выходного каскада относительно 10 мВ амплитуды входного напряжения, составляет 66 дБ.
А если отгрызть 15 В преобразователю, то перегрузочная способность станет 55 дБ, что тоже до фига.

Зачем что-то "отгрызать" (хочешь - не хочешь ухудшая ТХ схемы) когда можно не отгрызать и получить от схемы почти всё на что она способна?
Не думаю, что нормальный чел выберет хоть какой-нибудь ущерб, при возможности его избежать.

[real64]

Я абсолютно согласен. Возражает Павел . То же и по типу преобразователя. По мне так он может быть любым при условии, что он укладывается в отведенную мощность и обеспечивает на выходе стабильное напряжение поляризации с минимальными пульсациями. Из возможных вариантов с одинаковыми параметрами я выберу тот который проще.

можно ведь попробовать сделать FIN вообще без них, как-то так:

Посмотрите что будет при R1 равном 1ГОм

[Павлунчик]

Если эти мерзкие конденсаторы так сильно гадят, то можно ведь попробовать сделать FIN вообще без них, как-то так:

Сам то я тоже не шибко слухач. Поэтому и вопросы такие - почему не используются очевидные решения.

Не обязательно быть слухачом, чтобы сеять здесь хаос.
Прошу...
Или заставите меня долго объяснять почему я Вам это сказал?
Или сами поменяете резистор 10M на нормальные 3G? Глянете насколько рвануло выходное напряжение на выходе? Подадите 5V на частоте 20 кГц и сравните с FIN? Я уже не говорю о тесте через малую ёмкость.
Напряжение рвануло вниз аж более чем на 6V - это значит шум от такого "построения" станет неприемлемым.
Нет ПЛАТО тока затвора - нет преобразователя импеданса для конденсаторного микрофона - эту аксиому должен знать КАЖДЫЙ конструктор подобных схем.

---------- Сообщение добавлено 18:57 ---------- Предыдущее сообщение было 18:54 ----------

Посмотрите что будет при R1 равном 1ГОм

Лучше бы Вы тоже у себя посмотрели - что случится с напряжением на выходе когда вы удалите из схемы гигаомник. Как раз о злополучном смещении с истока Страшно однако.
Но тут парень действительно совсем дал маху. Хочет поучаствовать - чем можем - поможем.

[Гоша]

можно не отгрызать и получить от схемы почти всё на что она способна?

А кто спорит?
Это просто один из способов запитать преобразователь.
И, если бы можно было среди слухачей - профи организовать слепой тест, я бы без особого риска поставил на кон свою бороду, которой уже 43 года. За то, что никто не различил-бы преобразователь в цепи сигнала от преобразователя вне этой цепи.
Прозрачнее - и я сторонник этой прозрачности - питать преобразователь от Cold. При потреблении преобразователя до 1 мА даже номиналы в схеме изменять не нужно.
Вот только в преобразователь я бы ставил не 74HCT, а обычную CD40. Питать ее от 15В, тем самым уменьшить количество ступеней умножения. Но это так, ловля блох.

[real64]

Лучше бы Вы тоже у себя посмотрели - что случится с напряжением на выходе когда вы удалите из схемы гигаомник. Как раз о злополучном смещении с истока Страшно однако.

Посмотрел. Страшного не увидел

[Павлунчик]

А кто спорит?
Это просто один из способов запитать преобразователь.
И, если бы можно было среди слухачей - профи организовать слепой тест, я бы без особого риска поставил на кон свою бороду, которой уже 43 года. За то, что никто не различил-бы преобразователь в цепи сигнала от преобразователя вне этой цепи.
Прозрачнее - и я сторонник этой прозрачности - питать преобразователь от Cold. При потреблении преобразователя до 1 мА даже номиналы в схеме изменять не нужно.
Вот только в преобразователь я бы ставил не 74HCT, а обычную CD40. Питать ее от 15В, тем самым уменьшить количество ступеней умножения. Но это так, ловля блох.

Чем выше напряжение питания преобразователя на логике - тем яростнее ток потребления.
Я написал в комментарии какая микросхема была применена на самом деле.
Если бы можно было малой кровью разработать преобразователь с током потребления 10 мкА - то и его с головой хватило бы для питания капсюля.
А так... в лёгком доступе 100-200 мкА, 6 - 7V... надо пользоваться случаем, а не отбирать без толку пищу у повторителей просто так ради "хочу".
На счёт бороды это зря. Я отлично слышу (когда часами пою в наушниках) разницу в звучании после замены одного лишь выходного транзистора на подобный другой марки. В слепом тесте-сравнении никогда не услышу. Но петь (слушая себя в наушниках) всегда приятнее когда точнее передача, более высокий статический у NPN, а у PNP минимальная паразитная ёмкость переходов + не очень длинный кабель.
Мерзко тонкие и раздражительные материи, особенно когда обсуждаешь их с радиоинженерами

[Гоша]

В слепом тесте-сравнении никогда не услышу.

Видимо, я не зря говорил именно о слепом тесте
Для меня слепой тест - единственный достоверный метод.
Слишком часто нас подводят органы чувств.

[shura1959]

попробуйте определить где преобразователь включен параллельно повторителю на полевике, а где последовательно с повторителем

"Мужской")) вариант мне показался лучше по звуку.

[Павлунчик]

Посмотрел. Страшного не увидел

Так какая разница В ВОЛЬТАХ НА ВЫХОДЕ УСИЛИТЕЛЯ между наличием гигаомника (смещение с истока) и его ПОЛНЫМ отсутствием в эмуляторе? Оставлять один конец не подключенным не надо - удаляйте резистор из эмулятора полностью.
Вольты пожалуйста...

---------- Сообщение добавлено 19:57 ---------- Предыдущее сообщение было 19:52 ----------

Видимо, я не зря говорил именно о слепом тесте
Для меня слепой тест - единственный достоверный метод.
Слишком часто нас подводят органы чувств.

Слепой тест это "цыганщина". Люди в таком случае всегда путают приятное с верным.
Этим пользуются производители дешёвых миков сознательно "красящих" звучание. На слепом тесте обычный люд их и выбирает.
Ох Вы всей этой базарной кухни видимо не знаете...

[semimat]

Если эти мерзкие конденсаторы так сильно гадят, то можно ведь попробовать сделать FIN вообще без них, как-то так:

Сам то я тоже не шибко слухач. Поэтому и вопросы такие - почему не используются очевидные решения.

indus, я тоже не слухач, поэтому немного поддержу тебя. Схем входных преобразователей импеданса без конденсаторов много, и они используются, в том числе, в профессиональных изделиях. Но в студийных микрофонах надо обязательно выходные цепи делать со стандартными параметрами. Поэтому там за бесконденсаторным преобразователем идет схема формирования балансного выхода, по определенным правилам согласованного с микрофонными входами акустической аппаратуры (без этого такой микрофон не допустят до продажи). Вот для меня красивый пример схемы от real64 (я её графически обработал, чтобы она заняла меньший объем):

Как видишь, там тоже нет конденсаторов во входном каскаде. Но дальше в ней есть схема формированя балансного выхода. И плюс бонусом она дает усиление 30х.
Если же не ставится цель удовлетворить техничеким требованиям на выход микрофона, то твой вариант с небольшой доработкой, я уверен, тоже имеет право на жизнь. Только резистор 10 МОм - это маловато - будут большие шумы.

[real64]

Резистор удалил. Напряжение на выходе 16.4 В как и в посте 231 против 19,7 в сообщении 222. Но схема работает. (Возможно из-за кривой модели полевика )
Картинку вкладывать не буду, она по параметрам ничем не отличается от поста 231. Ссылка на внешнем ресурсе https://yadi.sk/i/rpav-W9ZKFcDnw

[Павлунчик]

Резистор удалил. Напряжение на выходе 16.4 В как и в посте 231 против 19,7 в сообщении 222. Но схема работает. (Возможно из-за кривой модели полевика )
Картинку вкладывать не буду, она по параметрам ничем не отличается от поста 231. Ссылка на внешнем ресурсе https://yadi.sk/i/rpav-W9ZKFcDnw

Как давно я ждал этого момента
Разница - ВОЛЬТЫ!
------------------
Господа - никакого плато тока затвора с вариантом схемы "смещение с делителя в истоке" реализовать невозможно.
В схеме FIN (первый пост) можно легко установить плато тока затвора "в ноль". Можете легко в этом убедиться подстроив R8 на 10 с копейками процентов выше.
А "работают" все "работающие" схемы - так что это не аргумент.
Вам достаточно Вашего решения?
Не вопрос - просто надо будет регулярно сообщать о "небольших неудобствах" в связи с таким делом.
------------------------
------------------------
Редакция -
Можно приблизится (вполне) - очень близко к плато и паразитный ток через резистор свести к достаточному минимуму (к нулю не удалось).
По крайней мере в эмуляторе получилось подбором резистора в истоке 6 - 6.1 кОм вместо 4.7 кОм (при питании первого повторителя 40,1V). Но остальные бяки такого решения остаются актуальными.

[real64]

И плюс бонусом она дает усиление 30х

Это в случае если входное сопротивление усилителя высокое (например балансный инструментальный вход с его 1 МОм). С 2-10 кОм усиление соответственно будет снижаться.

[Гоша]

Ох Вы всей этой базарной кухни видимо не знаете...

Для этого я и ограничил слепой тест, а именно - одинаковая схема как усилителя, так и преобразователя.
И только подключение преобразователей - различное.
Задача теста - достоверно определить разницу.
Дело за малым - обеспечить единство звукового поля.
Теоретически это выполнимо, практически - никто этим заниматься не будет.