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?

[olvicgor]

Ожидал, что всё будет принципиально лучше.

Ну, может, микрофон совсем дрянь.
Возвращаясь к электретам.
Я все-таки не чувствую логику в диэлектрической мембране без металлизации.
И еще про WM-61. Мне все это время не давало покоя: как-то уж больно здорово работает схема с ОИ даже при больших амплитудах. Я тут сравнил полученные в измерениях цифры с дэйташитом на транзистор. Получается вот что.
Если посчитать по дэйташиту, то при Rc=20кОм в моей схеме с ОИ Ку транзисторного каскада должно получиться, примерно, 20-25, а по факту оно ровно 4! Это отношение напряжения в схеме ОИ (720мВ) к напряжению в схеме Линквитца (180мВ). Получается, что имеется ООС глубиной, примерно, 16дБ, возникающая, очевидно, за счет емкости затвор-сток. Так что тут дело не только в параметрической компенсации, но и в ООС.

[semimat]

Если посчитать по дэйташиту, то при Rc=20кОм в моей схеме с ОИ Ку транзисторного каскада должно получиться, примерно, 20-25, а по факту оно ровно 4! Это отношение напряжения в схеме ОИ (720мВ) к напряжению в схеме Линквитца (180мВ). Получается, что имеется ООС глубиной, примерно, 16дБ, возникающая, очевидно, за счет емкости затвор-сток. Так что тут дело не только в параметрической компенсации, но и в ООС.

Похоже, что именно так. У меня, при симуляции (в Мультисиме 12) схемы с такими большими значениями резистора в стоке, на АЧХ возникает подъем в области сверхнизких частот. Наверное, при уходе в эту область, ослабляется роль емкостной ООС, и коэффициент усиления поднимается от 4 до 20-25, а затем все-таки спадает за счет разделительного конденсатора.
Насчет диэлектрической мембраны... Я тоже считаю, что она конструктивно выполнена из металлизированной пленки, на которую нанесен электретный слой, который поляризован, а не заряжен (возможно, сама пленка уже имеет свойства электрета). Одновременно, металлизация имеет электрический контакт с корпусом. За счет этого напряжение поляризации электрета оказывается приложенным к воздушному зазору между пленкой и второй обкладкой - металлическим перфорированным диском ("пуговицей"), соединенным с затвором.

[Alickkk]

В целом, схемы равноценны.

ну да... при 10-то вольтах и 115дБ, с "тупым" резистором в истоке, да еще выходом ИП нагруженном на 20к...

Offтопик:

Есть флюсы и припои для пайки к аллюминию. Я свой припаял...

а теперь сковырни... ))

[olvicgor]

Похоже, что именно так. У меня, при симуляции (в Мультисиме 12) схемы с такими большими значениями резистора в стоке, на АЧХ возникает подъем в области сверхнизких частот. Наверное, при уходе в эту область, ослабляется роль емкостной ООС

А модель транзистора учитывает встроенный резистор утечки затвор-исток? Если да, то каков его номинал? Но скорее всего, при моделировании сказывается влияние сопротивление утечки на общий.

[Bobby_ii]

Я все-таки не чувствую логику в диэлектрической мембране без металлизации.

От обратного. Если не диэлектрик (проводящая), то заряд "утекет", потенциал выровняется.

Получается, что имеется ООС глубиной, примерно, 16дБ, возникающая, очевидно, за счет емкости затвор-сток. Так что тут дело не только в параметрической компенсации, но и в ООС.

У этого тр-ра в ОИ получается входная емкость порядка 3пФ (когда-то прикидывал, в основном за счет "Миллера").
Еще не учитывал паразитную емкость пуговица(затвор)-корпус. Она скорее всего порядка 0,1-1пФ. Когда тр-р в ОИ эта емкость идет на Исток, когда в "ИП" - на землю. Т.е. тоже "участвует" в ОС.
Привязка мембраны к земле не позволяет правильно понять механизмы действия этих ОС.
Электрет и конденсаторный всё-таки отличаются .

Насчет диэлектрической мембраны... Я тоже считаю, что она конструктивно выполнена из металлизированной пленки, на которую нанесен электретный слой, который поляризован, а не заряжен (возможно, сама пленка уже имеет свойства электрета). Одновременно, металлизация имеет электрический контакт с корпусом. За счет этого напряжение поляризации электрета оказывается приложенным к воздушному зазору между пленкой и второй обкладкой - металлическим перфорированным диском ("пуговицей"), соединенным с затвором.

Поляризация электрета образует два ЗАРЯДа. Эти заряды никуда не утекают, не перетекают, ... . Они остаются на месте. Т.е. они ИЗОЛИРОВАНы. В конденсаторе вы можете изменить потенциал/заряд мембраны. В электрете - нет.
Может быть, пленка и металлизирована и соединена с корпусом (обещаю посмотреть - сейчас всё "зарыто"). В любом случае получается мембрана - заряженный конденсатор (поляризованный электрет) - конденсатор мемрана-пуговица. Что это даст? Не знаю.

---------- Сообщение добавлено 11:29 ---------- Предыдущее сообщение было 11:19 ----------

В чем разница моделей с ИН и ИТ в качестве сигнала?
В токе через микрофонный конденсатор.
Если мембрана "заземлена" на корпус, то а) известен ее потенциал, он участвует в ОС б) ток через нее идет и участвует в ОС.
Если мембрана изолирована, то ток через нее не идет, идет только через паразитные емкости, приближение/удаление мембраны к пуговице вызывает ток через паразитную емкость и входной импеданс схемы и соотв. изменение потенциала затвора. Потенциал электрета при этом тоже изменяется. Не изменяется заряд (в отличие от конденсаторного мк).
В чемм сложность моделирования? Ведь есть-же конденсаторы только с одной обкладкой и зарядом (н-р шар в пр-ве). Только я подозреваю, что симуляторы о таком не подозревают.
Вот как промоделировать приближение/удаление заряженного шара к/от электроду???

[mAxSpace]

Offтопик:

а теперь сковырни... ))

Бесполезно.
Вы считаете что я первый день как паяльник купил ?

[azz74]

Не знаю кто производитель,но алюминий паяет на ура.Вложение 206415

---------- Сообщение добавлено 12:47 ---------- Предыдущее сообщение было 12:38 ----------

Помогите распознать микрофоны(извлечены из старенькой японской видеокамеры).На корпусе гравировка 60E72, подозреваю что это WM-60Вложение 206417

[mAxSpace]

Во, точно такой и у меня. Главное не вдыхнуть дым от него при пайке

[antiluser]

Похоже, что именно так. У меня, при симуляции (в Мультисиме 12) схемы с такими большими значениями резистора в стоке, на АЧХ возникает подъем в области сверхнизких частот. Наверное, при уходе в эту область, ослабляется роль емкостной ООС, и коэффициент усиления поднимается от 4 до 20-25, а затем все-таки спадает за счет разделительного конденсатора.

Если действительно есть частотозависимая ООС в схеме с ОИ, то включение с ОС (по Линквицу) остается самым практичным вариантом.

[Speedy Gonzales]

azz74, Нужно подключить и снять АЧХ, подозрения могут оправдаться.

[olvicgor]

Если действительно есть частотозависимая ООС в схеме с ОИ

Она частотнозависима на инфранизах. Постоянные времени RC цепей в затворе - секундные.

[olvicgor]

Может быть, пленка и металлизирована и соединена с корпусом

Как следует из дэйташита на WM-61 это Back Electret Condenser Micr. Это означает, что мембрана у него не электретная. Электрет закреплен на пуговице. В этом случае мембрана скорее всего металлическая, как и пуговица. В разобранном виде такой микрофон есть здесь:
http://www.engineersgarage.com/insig...e-works?page=4 - мембрана и сепаратор
http://www.engineersgarage.com/insig...e-works?page=5 - пуговица с транзистором
Так что получается обычный конденсатор, только заряженный. Чтобы заряд не "утекал" из электрета материал должен иметь большое удельное сопротивление, но это не отменяет металлизации его поверхности. Подтверждение этому еще и здесь: http://www.ea.tu-darmstadt.de/elektr...ea_nt_2.en.jsp
Второй абзац. Здесь, правда, описан фойловый тип микрофона, где мембрана совмещена с электретом, но тоже речь идет о металлизации.
Что касается емкости, то сдается мне, что емкость самой микрофонной структуры где-то порядка 5пФ, а иначе зачем бы все параметры "микрофонных" транзисторов давали для случая,когда источник напряжения включен через 5пФ.
Что касается емкостей транзистора, то скорее всего они такие же, как у NEC-овского аналога - примерно по 2пФ, без учета Миллера.

[Bobby_ii]

Как следует из дэйташита на WM-61 это Back Electret Condenser Micr. Это означает, что мембрана у него не электретная. Электрет закреплен на пуговице. В этом случае мембрана скорее всего металлическая, как и пуговица. В разобранном виде такой микрофон есть здесь:

В разобранном виде он есть и у меня . Ничего, напоминающего электрет на пуговице я не заметил. Железяка-железякой.
Более того, я переделывал и ВМ-61 и электретный капсюль побольше размером.
У ВМ-61 снял переднюю крыжку (обточил надфилем наискось и сковырнул, мембрана осталась прижата). При этом микрофон начал ловить наводки ("фонить"), испортилась АЧХ (эт вторично). Если бы мембрана была нормально металлизирована, она бы экранировала так-же, как "дека" . Разобрал дальше, рассверлил отверстия в пуговице. А вот припаяться к "пуговице" не получилось - провода отваливаются . Транзистор к ней кстати тоже прижат, а не приварен как в микрофонах бОльшего размеру.
А вот с микрофоном бОльшего размера всё получилось. Рассверлил пуговицу, припаял отдельно тр-р, собрал в "открытом оформлении" и РАБОТАЕТ!!!!
Причем уровень отдачи изменился не катастрофически.
(Это я применял колоночный опыт к микрофонам, пока мне не пояснили, что нужен высокий резонанс, а я его опустил в звуковую область)

---------- Сообщение добавлено 02.04.2014 в 00:05 ---------- Предыдущее сообщение было 01.04.2014 в 23:45 ----------

А это - отчет о варварских экспериментах с ВМ-61

[semimat]

А модель транзистора учитывает встроенный резистор утечки затвор-исток? Если да, то каков его номинал? Но скорее всего, при моделировании сказывается влияние сопротивление утечки на общий.

Я еще не пользовался для моделирования приводимыми на форуме моделями, а просто взял имевшийся в базе 2N3370 (у меня очень ограниченная база моделей), задал напряжение отсечки 0.35 В, а параметр beta подобрал равным 0.002 А/В² из соображений, чтобы начальный ток стока был равен 300 мкА. Я пока не очень разбираюсь в назначении всех параметров модели, поэтому так и поступил. Резистор утечки (как дискретный компонент электрической схемы) вначале взял 3 Гигома, а сейчас перешел на 10 Гигом. Когда я пойму, что начали получаться интересные результаты, я приведу в порядок модель, чтобы она соответствовала обсуждаемым здесь, а пока я только в начальной стадии. Вообще, я вижу, что результаты по искажениям сильно зависят от модели полевика, и чтобы сравнивать схемы, надо договориться о каком-то стандарте. У меня еще есть подозрения, что и от программы результаты тоже зависят... у Alickkkа в LTspice порой такие феноменально низкие искажения получаются, что мой разум отказывается верить в осуществимость этого на практике.

[olvicgor]

В разобранном виде он есть и у меня . Ничего, напоминающего электрет на пуговице я не заметил. Железяка-железякой.

И тем не менее именно там он есть, или был Ты же не хочешь сказать, что дэйташит врет
А на этом фото ты его видишь?



Тем не менее, утверждается, что он и здесь есть:
The back plate is a thick solid perforated metallic plate. It is coated with a permanently charged electret material to eliminate the need of polarized power supply.
(http://www.engineersgarage.com/insig...e-works?page=3)
Так все-таки, мембрана в WM-61 - металлизированный полимер или металл?

---------- Сообщение добавлено 23:47 ---------- Предыдущее сообщение было 23:25 ----------

Вообще, я вижу, что результаты по искажениям сильно зависят от модели полевика, и чтобы сравнивать схемы, надо договориться о каком-то стандарте.

Проблема в том, что мы не знаем достоверно, какой полевик стоит в капсюле. Только предполагаем. Но даже, если там стоит 2SK3372, то и в этом случае мы не сможем сделать корректную модель, т.к. ряд существенных параметров в дэйташите отсутствует, например, величины емкостей. Поэтому я скептически отношусь к возможности в симуляторе получить близкий к реальности результат по искажениям. Усиление, полосу, режимы - да, а искажения, особенно низкого уровня да еще с учетом взаимной компенсации с искажениями микрофона - нет.

Вообще, я вижу, что результаты по искажениям сильно зависят от модели полевика, и чтобы сравнивать схемы, надо договориться о каком-то стандарте. У меня еще есть подозрения, что и от программы результаты тоже зависят... у Alickkkа в LTspice порой такие феноменально низкие искажения получаются, что мой разум отказывается верить в осуществимость этого на практике.

Эти модели, скорее всего, не учитывают ряд нелинейностей. Может, кто-нибудь даст пояснения ко всем параметрам модели транзистора, например, к модели, приведенной в посте #4542. Тогда можно было бы судить о перспективах симуляции.

[semimat]

Как следует из дэйташита на WM-61 это Back Electret Condenser Micr. Это означает, что мембрана у него не электретная. Электрет закреплен на пуговице. В этом случае мембрана скорее всего металлическая, как и пуговица.

Интересная информация в ссылках, и спасибо за снимки Bobb_ii. Теперь я почти уверен, что мембрана выполнена из электретной пленки, на наружной поверхности которой нанесена тончайшая металлизация (от нее не требуется высокой проводимости - там ничтожные токи, а вот масса мембраны должна быть малой). При этом, через кольцевой ободок происходит надежный электрический контакт с алюминиевым корпусом при завальцовке капсюля. И еще думаю, что с пониманием "Back Electret" в какой-то момент произошла двусмысленность. Может, авторы дейташита просто имели в виду, что к источнику звука обращена металлизация, а электрет находится на ее задней стороне .

Что касается емкости, то сдается мне, что емкость самой микрофонной структуры где-то порядка 5пФ, а иначе зачем бы все параметры "микрофонных" транзисторов давали для случая,когда источник напряжения включен через 5пФ.
Что касается емкостей транзистора, то скорее всего они такие же, как у NEC-овского аналога - примерно по 2пФ, без учета Миллера.

Согласен. Я этим объяснил себе следующее противоречие: В штатном режиме (R в стоке 2.2 кОм) транзистор должен давать более чем двукратное усиление сигнала, так как его эквивалентное сопротивление истока менее 1 кОм. Тем не менее, в различных ссылках я находил данные, что в штатной схеме усиление капсюля меньше единицы. Значит, усиление транзистора лишь компенсирует двукратное ослабление сигнала емкостным делителем, образованным емкостью мебраны 5пФ (источника сигнала) и суммарной входной емкостью транзистора, которая чуть более 5 пФ.

---------- Сообщение добавлено 04:16 ---------- Предыдущее сообщение было 03:39 ----------

Olvicgor, пока я писал свои строчки, ты выложил новую ссылку, подтверждающую концепцию, что электрет нанесен на пуговицу. В принципе, это разумное конструктивное решение, более соответствующее смыслу "back electret", и, вероятно, что многие или первые микрофоны сделаны именно так. Но на снимках Bobb_ii пуговица выглядит как "железка", и это настораживает. Вот если эту железку зачистить шкуркой, протереть и снова собрать микрофон, будет ли он после этого хоть как-то работать? Мне показалось, что Bobb_ii в одном из вариантов вообще заменил оригинальную пуговицу латунной самоделкой.

[olvicgor]

Значит, усиление транзистора лишь компенсирует двукратное ослабление сигнала емкостным делителем, образованным емкостью мебраны 5пФ (источника сигнала) и суммарной входной емкостью транзистора, которая чуть более 5 пФ.

Похоже, что так. Хотя по здравому размышлению, емкость тр-ра затвор-сток в WM-61 Должна быть поменьше 2пФ, а иначе у меня не получилось бы усиление четверка.

Но на снимках Bobb_ii пуговица выглядит как "железка", и это настораживает.

Bobby_ii разобрал два микрофона. На фото с двумя пуговицами заметны отличия: большая пуговица показана с тыльной стороны и с этой стороны она точно металлическая. Пуговица меньших размеров - от WM-61- имеет не металлический блеск и явно покрыта пленкой полимера. И по сей день электретные микрофоны выпускаются двух видов - фойловые и бэкэлектретные:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electret_microphone.
Тот же Панас делает и те и другие:
http://datasheet.octopart.com/WM-55A...heet-65748.pdf
И никакой двусмысленности или непонятности в их названиях нет. Как написано, так и сделано. А то, что мы не можем разглядеть электрет на пуговице это уже чисто наши проблемы

[Bobby_ii]

Так все-таки, мембрана в WM-61 - металлизированный полимер или металл?

100% не металл. Полимер и достаточно пластичный. Если в 9мм капсюлях что-то наподобие тонкого лавсана, то в ВМ-61 что-то более напоминающее резину или силикон. Про металлизацию сейчас не скажу. На вид есть, но сами понимаете - надо мерить.

Ты же не хочешь сказать, что дэйташит врет
А на этом фото ты его видишь?

Не хочу.
Но и не вижу.
Посмотрю повнимательнее, когда откопаю.
Дело в том, что я от этой пуговицы (9мм) оставил наверное 1/4 по площади. Причем как понимаете, ни о каком бережном отношении речи не шло. Т.е. от электрета должен был бы остаться 0. С мембраной наоборот обращался бережно. Собрал - работает. И без катастрофической потери чуйки. Вывод?

Проблема в том, что мы не знаем достоверно, какой полевик стоит в капсюле. Только предполагаем.

Транзистор там стоит вот такой:

В даташите на 3372 ясно написано: маркировка: 1Н

то и в этом случае мы не сможем сделать корректную модель, т.к. ряд существенных параметров в дэйташите отсутствует, например, величины емкостей.

Посмотрел - а ведь действительно не указывают.
У К596 (из 9мм капсюлей) 20V 1mA 100mW
Ciss 3.5pF
Crss 0.65pF
Yfs 0.4-1.2mS
Vgs -0.6 - -1.5V
Idss A:100-170 B:150-240 C:210-350 D:320-480 E:440-800uA
Noise -110dB (Vin=0, Cin=15pF Rd=1kOm Vcc=4.5V)

У 3372 20V 2mA 100mW Yfs 0.6-1.6mS Idss 100-470uA
Характеристики похожи, Yfs и Id больше, что косвенно говорит, что емкости (по кр. мере Ciss) не меньше.

У 2SK3719 20V 10mA 100mW Yfs 0.8-1.6mS Idss 90-430uA Vgs -0.37 - -1V
Ciss 4pF
Crss -
Noise -109dB (Vin=0, Cin=5pF Rd=2.2kOm Vds=2V)

Х-ки близки. Думаю, вполне можно "оценить" в 4пФ и 0,5пФ. Думаю, попадем.

---------- Сообщение добавлено 10:27 ---------- Предыдущее сообщение было 10:17 ----------

от нее не требуется высокой проводимости - там ничтожные токи

Хэх ... Если надо просто выровнять потенциал в течении недельки, то не требуется. А если надо работать конденсаторным микрофоном, то требуется. Иначе надо в модель вводить соотв. резистор.

Вот если эту железку зачистить шкуркой, протереть и снова собрать микрофон, будет ли он после этого хоть как-то работать?

Примерно так и было сделано с 9мм. Только не шкуркой, а сверлом, пальцами, деревяшкой, на которой сверлил, пасатижами, ... . Работает. А пуговица - сама по себе латунная с покрытием.
С ВМ-61 такого проделать не обещаю. Он более мелкий - опытно-просверленный образец собрать не удалось. Больно мелкое всё. И припаяться не смог.

---------- Сообщение добавлено 10:35 ---------- Предыдущее сообщение было 10:27 ----------

Хотя по здравому размышлению, емкость тр-ра затвор-сток в WM-61 Должна быть поменьше 2пФ, а иначе у меня не получилось бы усиление четверка.

Входная емкость схемы с ОИ скорее всего больше 5пФ. ИП - меньше.
Вопрос: как вы определили, что у вас Ку=4? Или это - разница сигналов с ОИ/ИП?

И по сей день электретные микрофоны выпускаются двух видов - фойловые и бэкэлектретные. Тот же Панас делает и те и другие: ...

Посмотрю еще раз в натуре. По фото действительно что-то похожее на пленку на пуговице имеется. Но когда разбирал - ничего взгляд не зацепило. Макросъемка - сложная вещь, многое зависит от освещения.
Более того, у Панаса электрет может быть нанесен на пуговицу со стороны тр-ра. Тр-р не приварен/припаян, а прижат упругостью ноги. Может поэтому и не получилось подпаяться.

[azz74]

Борис ты прав, пуговица с одной стороны покрыта пленкойВложение 206518

---------- Сообщение добавлено 12:08 ---------- Предыдущее сообщение было 11:49 ----------

Мембрана тоже с одной стороны метализирована,а с другой нет.Короче идет такая последовательность:мембрана метализированной стороной сидит на корпусе(можно прозвонить тестером),затем идет шайбочка из диэлектрика,потом "пуговица" непроводящей стороной к мембране.Пуговица в свою очередь, токопроводящей стороной прижимается либо непосредственно к ножке транзистора, либо через металическое кольцоВложение 206519

[Bobby_ii]

Борис ты прав

Это как раз не я прав . Но я теперь соглашусь
Сколько Омов от центра мембраны (только не иголкой) до кольца?