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.

[Алексей Кострыкин]

Здравствуйте. Собрал микрофон по схеме FINПП. Большинство деталей из Китая. Часть в SMD, часть в DIP. Напряжение С-И 3В, при этом напряжение на выходе составило 21.5В. Номиналы компонентов согласно схемы. Капсюль китайский RK-12 65пФ. Пробовал китайский RK-87 53пФ, у него звук на мой слух хуже. Дроссель намотал 7 мГн. Электролиты б/у подобрал с минимальным ESR, керамика C0G/NP0. Всё заработало без проблем и не обладая большим умом никаких других замеров не делал.

Плата, голос без обработки:
https://drive.google.com/drive/folde...usp=share_link

По сборке снял небольшое видео:

[Павлунчик]

Всё заработало

Приятно слышать что нашли в нашем лесу без спроса то что Вас устроило
FIN не подведёт. Капсюль неплохой, поздравления лично от главреда FIN

[Igor-OK]

Посмотрел на схему генератора в симуляторе более внимательно. По факту, если максимальное напряжение питания не будет превышать 24В, то можно использовать любые ВЧ подходящие транзисторы с рабочим напряжением не менее 65В. Причем верхний транзистор структуры N-P-N может быть и на 15В (симулятор показывает, что и 5В транзистор будет надежно работать). Красным выделены паразитные конструктивные элементы дросселя. В моем случае для экспериментов на макетке я использовал BFR92A (верхний) и BC856B(нижний). Лучше использовать BC847C и BC856 с любой буквой. Это на случай, если возникнут трудности с наличием указанных автором схемы генератора транзисторами.

[Павлунчик]

Лучше использовать BC847C и BC856 с любой буквой.

Чуть более "тяжёлые" кристаллы с большей паразитной ёмкостью устойчивей в работе до мегагерц. А их запас по напряжению никак не мешает.
Симуляторы по умолчанию не отражают точно реальную работу различных микротоковых генераторов но приблизительно можно показать разницу.

5551



847



Также можно видеть каким образом достигается сверхэкономичность, суть идеи, распространяющуюся на различную организацию обратной связи включая трансформаторную - амплитуда на Коллекторе превышает напряжение на Базе. С Коллектора импульсы впрыскиваются в Базу выпрямляясь, что смещает рабочую точку значительно уменьшая ток потребления генератора.

Амплитуда на выходе генератора 22V.
Напряжение ЭБ 0.67V - ток потребления значительный.



Амплитуда на выходе генератора 22.5V.
Напряжение ЭБ 0.48V - ток потребления незначительный.



Чем эффективнее работа индуктивности на микротоке, с учётом частоты - тем экономичнее генератор.

-----------------
Добавлю, напомню -
При некотором увеличении нагрузки на выходе - ток впрыска уменьшается, соответственно общий ток потребления увеличивается поддерживая выходную амплитуду на прежнем уровне. Такой режим не боится температурных плясок. Стабильность выходного напряжения в львиной доле зависит лишь от стабильности напряжения питания схемы.

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

Применимость идеи с различно-организованными обратными связями даже помогла пиратам изменить авторское название под себя с сохранением эффекта (ушлый приём). В ответ главред предложил ещё более экономичный вариант на трансформаторе по схеме ОБ вернув трансформаторному варианту идеи её авторское название.
Это трансформаторный вариант с добавлением регулируемого стабилизатора напряжения описанного выше. В Эмиттере 6 витков, индуктивность основной обмотки 5000 - 15000 мкГн. Генератор не будет работать, если перепутать полярность подключения малой обмотки.



Здесь Затвор желательно шунтировать дополнительной ёмкостью 0.1 мкФ для минимизации шумов стабилизатора.
Полевик с отсечкой около 3V и паспортным рабочим напряжением 50V.

[Igor-OK]

[QUOTE=Павлунчик;3277049]Чуть более "тяжёлые" кристаллы с большей паразитной ёмкостью устойчивей в работе до мегагерц. А их запас по напряжению никак не мешает.
Симуляторы по умолчанию не отражают точно реальную работу различных микротоковых генераторов но приблизительно можно показать разницу...

В целом и общем согласен. Иной раз приходят разные мысли в голову: - хорошо или плохо, что я не считаю себя перфекционистом. Но автору FIN и главреду в его лице отдаю должное - есть чему поучиться и научиться.

[Павлунчик]

я не считаю себя перфекционистом.

Понятное дело. У перфекциониста в микрофоне не генератор, а литиевые батарейки. Меняет каждые 3 месяца

[Igor-OK]

Почему в четвёртой схеме с названием (22.5) отрицательный ток потребления?

[Павлунчик]

Почему в четвёртой схеме с названием (22.5) отрицательный ток потребления?

Видимо у "дросселя" характер главреда - отдаёт энергии больше, чем получает. Сам питает генератор Конечно для демонстрации достаточно потолка 22.26V. Спасибо за верное замечание.

[Павлунчик]

Схема с МОП-полевиком

Наш чудесный повторитель неплохо работает усилителем в симметричной структуре для низкоомных источников, где баланс и уровень напряжения по постоянке на выходах устанавливается вручную двумя подстроечниками R12, R14 (конечно смещение можно организовать как-то иначе). А по переменке - чем больше усиление - тем ближе значения переменного напряжения между плечами. К примеру, как у меня в сборке - на одном плече получилось 388 мВ RMS - на другом 438 мВ RMS (при входном 53 мВ RMS), что никак не отражается на качестве передачи, ниже реальный показатель КНИ. Плата была не экранирована, измерительные кабели хиленькие, малость заметен фон 50Гц.



Постоянное напряжение на выходах стабилизированное, по температуре будет плыть малость строго симметрично не критично. Шумит не шибко, авось устроит.
Нижние полевички 2SK596-B. Биполярники 2SA1048 (можно другие малошумящие с близким статическим 300 - 500. С мосфетами, как обычно, осторожнее. Может кому-то будет достаточно упрощёнки - вместо мосфета - NPN, а вместо 2SK596 - резистор но там мраки в симуляторе по КНИ, аж в десятки раз больше, значит в реальности ждать ещё более худшего результата, да и по выходному сопротивлению мосфету со стаб. тока нет равных. Только не спрашивайте почему источник подключён "не в баланс".

[Espresso]

Наш чудесный повторитель неплохо работает усилителем в симметричной структуре для низкоомных источников

Это к соседней теме, где усилитель для ленточника делают?
Оффтопик, конечно, но я подумываю об усилителе для динамического бестрансформаторника.

[Павлунчик]

Это к соседней теме, где усилитель для ленточника делают?

Это для Вас, на суд.
Я видел Ваш вопрос в той теме и решил предложить вариант от себя. Там же обитают мои оппоненты у которых "чем кривее схема - тем лучше", не развернёшься.

[Espresso]

вариант от себя

Это всё хорошо.

Несколько смущают C1 и C4. Не маловаты ли? Сопротивление постоянному току у моего экземпляра MXL BCD-1 (дешевая модель для босяков-блогеров) намерялось 555 Ом.
R12 и R14 можно реализовать в виде подстроечника 2М ползунком к земле.
Усиление, я так понимаю, регулируется R9?

[Павлунчик]

Несколько смущают C1 и C4. Не маловаты ли? Сопротивление постоянному току у моего экземпляра MXL BCD-1 (дешевая модель для босяков-блогеров) намерялось 555 Ом.
R12 и R14 можно реализовать в виде подстроечника 2М ползунком к земле.
Усиление, я так понимаю, регулируется R9?

Входное сопротивление более 600 кОм, сами решайте - много или мало 2.2 мкФ.
555 Ом не проблема.
Если Вы оставите один подстроечник с серединой к земле - Вы не сможете регулировать уровень напряжения на выходах, сможете регулировать только баланс невесть чего.
Да, R9.
В момент подачи фантома всплеск тока через катушку "тише шёпота в микрофон", т.е. этот вопрос полностью закрыт.

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

Увеличив R1 (около 15% в плюс, надо подобрать) можно уравнять переменное напряжение в плечах. Насколько это целесообразно - практика подскажет.

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

Можно побаловаться подключением R11, R13 вперекрёст и удалением/не удалением C5.

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

ПОС повышает входное сопротивление. Для нормальной АЧХ достаточно до 2.2 мкФ, а вот для лучшего подавления шума на НЧ эту ёмкость, в данном случае, надо увеличить. На графике разница между ёмкостями на входах по 2.2 мкФ и по 24 мкФ.
Вход усилителя шунтирован резистором 390 Ом.



Если результат от 2X2.2 мкФ Вас устроит - оставьте так.

[real64]

Вход усилителя шунтирован резистором 390 Ом.

А какое при этом общее усиление (усилитель+преамп интерфейса)?

[Павлунчик]

А какое при этом общее усиление (усилитель+преамп интерфейса)?

Не имеет значения. Поскольку показана рабочая динамика для режима "сценический вокал", для среднего/нормального динамического микрофона. Невероятно ценная информация для тех, кто рвётся делать микрофонные усилители но никогда не пел на сцене.
Для ублажения шептунов - позже будем сравнивать различные решения в лоб, неизменно - при всех прочих равных.

[real64]

показана рабочая динамика для режима "сценический вокал", для среднего/нормального динамического микрофона.

Сразу предупреждайте своих читателей об этом. Может оказаться, что

рабочая динамика для режима "сценический вокал", для среднего/нормального динамического микрофона.

вполне себе обойдется безо всякого ущерба штатным преампом среднего интерфейса и никакой костыль для него не нужен.

[Павлунчик]

вполне себе обойдется безо всякого ущерба штатным преампом среднего интерфейса и никакой костыль для него не нужен.

Пишите басни в своих темах. Эта схема обсуждается не с Вами.

[real64]

А тут и обсуждать нечего. Идёте по граблям, по которым я ходил лет десять назад.
Ваше

Не имеет значения.

очередной уход от неудобного вопроса. Объясню почему, раз Вы не хотите отвечать.
Исходя из данных

на одном плече получилось 388 мВ RMS - на другом 438 мВ RMS (при входном 53 мВ RMS), что никак не отражается на качестве передачи, ниже реальный показатель КНИ. Плата была не экранирована, измерительные кабели хиленькие, малость заметен фон 50Гц.

и приведённого графика
усиление этой шняги совместно с преампом интерфейса примерно 20 дБ. Добавьте ещё 40-45 Дб чтобы получить 60-65 дБ, которое обеспечивают приличные преампы и посмотрите куда улетит шумовая полка, при этом начинаются жалобы типа "шумноватые у него гейны, хочется разогнать по больше...".

Планирую данный предусил использовать с динамическим бестрансформаторным (сорри за оффтопик) микрофоном MXL BCD-1.

с чувсвительностью - 54 дБ, которому явно мало будет 20 Дб. Придется дополнительно усиливать. При этом
"Первый каскад усиления должен иметь наименьший уровень шумов. Это объясняется тем, что шумы первого каскада будут последовательно усиливаться во всех последующих каскадах, поэтому, чем меньше они будут изначально, тем меньшим будет их вклад на выходе усилителя."
Положим с этим все хорошо. Но что делать с тем что тут появляются грабли
"Последний каскад усиления должен иметь наименьший из всех каскадов коэффициент усиления. Это объясняется тем, что в этом каскаде будут усиливаться шумы всех предыдущих каскадов"
Короче, хорошему малошумному преампу с усилением 60-65 дБ подобная шняга как корове седло.

[Павлунчик]

Короче, хорошему малошумному преампу с усилением 60-65 дБ подобная шняга как корове седло.

Ещё раз - схема адресована не Вам, обсуждается не с Вами. Не навязывайте мне своё участие - оно мне здесь не нужно от слова совсем.
Без Вас всё решим. Тем более без ваших басен.

[real64]

А по существу есть что ответить? Или будете продолжать вешать лапшу Вашим доверчивым читателям?
Кстати вот так выглядит шумовая полка с теми же самыми -130 дБ как и у Вас у нормальных преампов, но при усилении на 20 дБ больше, чем на вашей картинке.