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.

[Гоша]

зарубежные платки с транзисторами K117. На СЧ появился небольшой выигрыш по шуму.
Удивило.

Чему удивляться?
Тошибовский 2SK117 очень пристойный транзистор.

[Павлунчик]

[OFF]Ну-ну...
........
А вот как-бы увеличить усиление схемы хотя-бы до 10?
Сможем улучшить разрешающую способность при измерении шумов.

Возможно но что делать с этими "50 Вольт" амплитуды на выходе, при мощном голосе вблизи микрофона?
Или только лишь для измерения шума?

[Гоша]

Вопрос: можно ли это делать в усилителе или нужно непременно в микрофоне?

Можно и там, и там.
Но конструктивно и сточки зрения удобства эксплуатации лучше в микрофоне.
Ведь не только повысится разрешение при измерении.
Можно будет работать на запись при меньших усилениях карты, а это несомненный плюс.

---------- Сообщение добавлено 20:59 ---------- Предыдущее сообщение было 20:58 ----------

Возможно но что делать с этими "50 Вольт" амплитуды на выходе, при мощном голосе вблизи микрофона?

А давай прикинем звуковое давление этого мощного голоса? Для капсюля 10мВ/Па.
И куда подавать эти 50В, на вход какого интерфейса?
Для таких мощных сигналов существуют аттенюаторы, которые работают с понижением общего шума ну и вообще.

[Павлунчик]

10мВ/Па.

Как правило - и чаще - не менее 20 мВ/Па.
120 дБ/м. - мощный голос.

[real64]

Но конструктивно и сточки зрения удобства эксплуатации лучше в микрофоне.

У меня был такой с усилением до 30 дБ.

[Tuvalu]

Подброшу идею для перемирия.
А вот как-бы увеличить усиление схемы хотя-бы до 10?

Идея хорошая, хоть и не новая. DPA выпускает (выпускал?) подобные мики, мой приятель включал их прямо в LA-2A (легендарный ламповый компрессор с линейным входом) - на этом его сердце и успокоилось. А перепробовал он кучу всего.
Это бы решило проблему с некачественными изрядно шумящими мик. входами ЗК, вроде той же 0404. Такой мик своим усиленным шумом просто бы перекрыл шум карточки. Минус один фактор неопределённости при измерениях.

ПС.

И куда подавать эти 50В, на вход какого интерфейса?

Проблема с мощным выхлопом на сильных голосах решается элементарно - переключателем чувствительнности в самом микрофоне, например Кус = 0, 10, 20 дБ (1, 3, 10 раз). Павлунчик, это же всё элементарно, право слово.

И зачем аттенюаторы - усилить, чтобы потом ослабить? "Переливание из пустого в порожнее" называется. Плюс, предусилитель с постоянным большим Кус должен уметь нормально работать с такими громадными амплитудами, обеспечивая малый THD, а это дело очень непростое. Если трёхтранзисторная схема мусолится здесь так долго, то новая тема будет вообще вечной. Так что, аттенюатор на выходе - совсем не вариант.

[Igor EV]

Можно и там, и там.
Но конструктивно и сточки зрения удобства эксплуатации лучше в микрофоне.

Там, где в схеме FIN стоят дроссели, последовательно с ними вставить RC-цепочки (туда даже пленка влезет - емкость небольшая). Так можно? Правда завал будет небольшой...

Можно будет работать на запись при меньших усилениях карты, а это несомненный плюс.

Нужно еще в микрофоне сделать возможность отключения усиления.

[Гоша]

Идея хорошая, хоть и не новая.

Конечно не новая.
Я и не претендую
А вот сделать это лаконично и просто?
Грубо говоря - одним транзистором?

---------- Сообщение добавлено 21:14 ---------- Предыдущее сообщение было 21:12 ----------

Там, где в схеме FIN стоят дроссели, последовательно с ними вставить RC-цепочки

Как это сможет усилить сигнал?

---------- Сообщение добавлено 21:15 ---------- Предыдущее сообщение было 21:14 ----------

Нужно еще в микрофоне сделать возможность отключения усиления.

Ну то есть сделать ослабление.
Элементарно, включив параллельно капсюлю конденсатор.

[Igor EV]

Как это сможет усилить сигнал?

Я не про усиление, а про завал НЧ.

[Гоша]

120 дБ/м. - мощный голос.

OK, возьмем для ровного счета 124 дБ.
124-94=30(дБ).
Каждые 6дБ - удвоение давления.
Итого давление будет 1*(30/6)²=32Па.
Капсюль 20мВ/Па, 20*32=640 мВ.
Усиление 10.
Итого 6,4В.
Такая фигня...

---------- Сообщение добавлено 21:27 ---------- Предыдущее сообщение было 21:24 ----------

Я не про усиление, а про завал НЧ.

Цепочка должна быть не RC, а CR.
А она не пропускает постоянный ток. Схема просто не будет работать.
Включив RC можно сделать завал на ВЧ, а нужно на НЧ.
Это непросто при условии сохранения гальванической связи между усилителем и входом с фантомным питанием.

[Павлунчик]

ПС. А проблема с мощным выхлопом на сильных голосах решается элементарно - переключателем чувствительнности в самом микрофоне, например Кус - 0, 10, 20 дБ. Павлунчик, это же всё элементарно, право слово.

К примеру в RODE NTK нет никакого аттенюатора. Просто очень высокое напряжение питания.

[Igor EV]

Цепочка должна быть не RC, а CR.
Т.е пропускать постоянный ток.

Вы не поняли. Параллельно соединенные R и C. R пропускает постоянку, а C заваливает НЧ. Скажем 3кОм и 2мкФ. Две таких пары RC ставятся последовательно с дросселями.

[Павлунчик]

Такая фигня...

Это на метр. А певец может петь в 10-15 см от микрофона. Пересчитайте насколько увеличится давление голоса 120дБ/м на расстоянии 10 см.

[Tuvalu]

Кстати, существуют интересные предусилители-бустеры в формате переходника XLR male-female. Правда, я не знаю, какой там Кус, не интересовался. Кажется, на рммедиа писали, что они очень хороши для ленточников и динамических миков. Ну, а для сабжа наверное не вариант, т.к. они питаются от того жа фантома - а это просадка напряжения.

---------- Сообщение добавлено 21:51 ---------- Предыдущее сообщение было 21:45 ----------

К примеру в RODE NTK нет никакого аттенюатора. Просто очень высокое напряжение питания.

RODE NTK - вообще не показатель. Во-первых, у него Кус = 1, а не 10. Во-вторых, вы же ратуете за свернизкий КНИ, не так ли? Вы представляете, какие будут искажения в этом NTK при озвученных 50В на выходе? Там и так неглубокая ООС, а усилив сигнал на 20 дБ уменьшим эту глубину на те же 20 дБ. КНИ будет наверное 1-3%, если не больше. Только переключатель Кус, без вариантов.

[Гоша]

Пересчитайте насколько увеличится давление голоса 120дБ/м на расстоянии 10 см.

В 10 раз. 20 дБ.
При 130 дБ капсюль схлопнется.
Усилитель интерфейса (пульта) зайдет в ограничение значительно раньше.

[Tuvalu]

А вот сделать это лаконично и просто?
Грубо говоря - одним транзистором?

Напрашивается сложный Шиклаи: JFET + сверху каскодный JFET + p-n-p + источник тока + двухтакт или повторитель Уайта. Всё охвачено ООС. Короче, получается схема Neumann TLM-103 с усилением 0...20 дБ. Или вы имели ввиду сабжевую схему + ещё что-то?

[Гоша]

Или вы имели ввиду сабжевую схему + ещё что-то?

Я имел в виду что-то подобное.
К сабжевой схеме тоже можно приделать что-то подобное.

---------- Сообщение добавлено 22:33 ---------- Предыдущее сообщение было 22:29 ----------

Параллельно соединенные R и C.

Понял.
Максимальное затухание на частоте 0 составит всего 3,2 дБ.
Не пойдет (С).

[Павлунчик]

В 10 раз. 20 дБ.
При 130 дБ капсюль схлопнется.
Усилитель интерфейса (пульта) зайдет в ограничение значительно раньше.

neumann Tlm-103 ...
Питание схемы около 15V (двухтакт с ОООС + каскод на полевиках). Усиление 1.
Перегружается свыше 138 дБ звукового давления.
Чувствительность капсюля 21 мВ.

[Гоша]

neumann Tlm-103

Я имею в виду не перегрузку микрофонного усилителя.
А перегрузку усилителя карты (микшерного пульта).
Сколько можно подать амплитуды на вход E-MU при усилении 0 дБ?
2.9 Вампл= 2,1В RMS.
А для большинства карт это напряжение 1Вампл=0,707 RMS.
А чем ограничено входное напряжение микшерных пультов?

---------- Сообщение добавлено 23:18 ---------- Предыдущее сообщение было 23:03 ----------

Перегружается свыше 138 дБ звукового давления.

И выдает при этом всего 4В на выходе.
FIN имеет бОльшую перегрузочную способность. В 3 раза.

[Павлунчик]

FIN имеет бОльшую перегрузочную способность. В 3 раза

У FIN потолок примерно, как у tlm-103, при нагрузке не более 1.5 -2 кОм. 5-6V...
В некоторых современных топовых картах входное сопротивление до 5.6 кОм. Тогда да - до 12V ампл. на выходе FIN.