Предусилитель для микрофона своими руками: Простой усилитель для электретного микрофона своими руками | Лучшие самоделки

Предусилитель для микрофона. Подборка схем

Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.

Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.

Паяльная станция 2 в 1 с ЖК-дисплеем

Мощность: 800 Вт, температура: 100…480 градусов, поток возду…

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

микрофонный усилитель на одном транзисторе

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.

В данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

 

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558

Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.

Микросхема 4558- характеристики

Скачать datasheet 4558 (140,5 KiB, скачано: 3 671)

предусилитель микрофона на 4558

Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.

При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.

Предусилитель для микрофона

Здравствуйте! В этой статье я хочу вам рассказать от микрофонном предусилителе.

Из самого названия статьи понятно, что мы будем что-то усиливать. Для начала рассмотрим один пример. Вы подключили к компьютеру динамический микрофон и решили записать свой голос. Но кроме очень тихой речи, переполненной множеством шумов и помех вы ничего не услышали. А все потому, что на входе аудио-карты компьютера появляются 1,5 В. Это самые полтора вольта прижимают катушку внутри микрофона, а когда вы говорите, они мешают ей двигаться. Значит это напряжение нужно как-то убрать и усилить сигнал. Для этого мы и сделаем предварительный усилитель. То есть, звук с микрофона попадет в компьютер уже усиленный и без шумов.

И так, приступим.

Для этого нужны следующие компоненты:

Резисторы – 4,7 кОм – 2шт., 470 кОм, 100кОм.
Конденсаторы – 4,7 мкФ, 10 мкФ, 100 мкФ.
Транзистор – КТ315.
Светодиод – не обязательно.

Инструменты:
Паяльник, кусачки, пинцет, ножницы, клеевой пистолет и т.д.

Приступаем к изготовлению.

1. Для начала разберемся со схемой и деталями.
Резистор R5 ставится для электретного микрофона и выполняет роль смещения напряжения. Его мы не используем. Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102, BC847. У КТ3102 коэффициент усиления больше, поэтому его предпочтительнее ставить. Светодиод не обязателен. Если он не нужен, замените его диодом. У себя я нашел кусочек самодельной макетной платы. На ней и буду делать схему.

2. Теперь согласно схеме, припаиваем все компоненты.

3. Далее припаиваем разъемы питания, вход и выход для микрофона, выключатель питания. Разъем для джека на 6,3 мм. я взял от старого DVD проигрывателя, джек на 3,5 мм. – от магнитофона. Разъем для батареи от нерабочей кроны, выключатель от игрушечной машинки. Припаиваем все к плате.

На фото нет светодиода, он появился позже.

4. Теперь займемся корпусом. У меня нашлась какая-то пластмассовая коробочка без дна. Она как раз подошла под все детали. В ней сверлим отверстия под разъемы, светодиод, вырезаем прямоугольное отверстие под выключатель.

5. Теперь собираем все в корпус. Крону и плату приклеиваем на двухсторонний скотч, разъемы на термоклей.

Дно сделал из прочного черного картона.

6. Проверяем. У меня имелся самый дешёвый караоке-микрофон BBK. Его я и подключил. Далее проводом джек-джек, подключаем выход усилителя к компьютеру, колонкам, или к чему вам нужно. Включаем питание. Светодиод загорелся. Предусилитель работает.

7. Подключив этот усилитель к компьютеру, я сам удивился качеству записи. Звук без шумов, усиление микрофона убавлено на 0. Даже громкость микрофона пришлось немного убавить.

В общем, такую простую в повторении схему я могу вам порекомендовать к сборке. Она не требует каких-то труднодоступных деталей, их можно найти в любой строй технике. А так же качество записи очень хорошее, даже с таким микрофоном. Спасибо, всем удачи!

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Усилитель для электретного микрофона (+печатка)

Покупать качественный микрофон — весьма затратная мысль. Куда дешевле и интереснее соорудить своими руками предусилитель для микрофона, который  вытянет максимум из петлички. Были опробованы несколько схем, в итоге я соорудил свой усилитель для микрофона. Для него даже была разведена печатная плата. Но обо всем по порядку…

Предусилитель для микрофона

Уже больше года я веду свою деятельность не только на этом сайте, но и на YouTube. Если вы там еще не были – советую заглянуть, сейчас я чаще бываю там, чем тут.
По мере улучшения качества своих роликов я пришел к необходимости улучшения качества записи звука. Исходно я записывал звук на петличку Maono AU101(покупал в этом магазине ). Вполне удобная петля, но для меня возник ряд пользовательских неудобств.

Так я и пришел к мысли собрать предусилитель для микрофона.Перед сборкой от предусилителя хотелось примерное следующего

• питание от литий ионного аккумулятора
• использование схемы на операционном усилителе.
• создание печатной платы.

Описывать получившийся звук словами – странное занятие, да и дублировать содержимое ролика в статье не вижу смысла. Поэтому советую для начала посмотреть мой ролик, а уже потом продолжить чтение статьи. Они дополняют друг друга. Да и так будет понятнее надо ли оно вам.

Питание электретного микрофона

Почему-то в интернетах очень мало информации о том, как правильно включать электретные микрофоны. Обычно используется стандартный вариант, при котором напряжение подается через токоограничивающий резистор, а далее для отсечения постоянного напряжения устанавливается конденсатор.

При этом в большинстве схем ни слова не говорится о подборе этого резистора и просто указывается конкретное значение. Хотя в целом это не совсем верно. Величину этого резистора следует выбирать не с потолка, а подбирать для каждого конкретного микрофонного капсуля.

Но как же его подобрать?

К счастью была найдена очень интересная статья, в которой автор провел ряд измерений и сделал очень полезное, с практической точки зрения, заключение.

Итак, при подборе токоограничивающего резистора необходимо, чтобы в точке соединения резистора и микрофоном получалась ровно половина питающего напряжения.

Помимо оптимального режима работы микрофона эта фишка удобна еще и тем, что бонусом мы получаем смещение для операционного усилителя при питании от однополярного источника. Это означает, что можно выкинуть из схемы лишний конденсатор и два резистора.

Варианты схем усилителя 

В другой своей статье, тот же автор предложил готовый предусилитель для микрофона. Это схема с АРУ (Автоматической Регулировкой Усиления). Вот так выглядит эта схема в оригинале (без цепи частотной коррекции):

Благодаря применению полевого транзистора (КП303Ж) в обратной связи, такая схема работает как компрессор и выравнивает громкость голоса, изменяя коэффициент усиления в некоторых пределах.

Схема полностью рабочая, была проверена мной лично на макете и никаких проблем не вызвала. Такая схема очень удобна, например, для микрофонов в конферент-залах и переговорных. Но может быть использована и как предусилитель для микрофона при подключении к компьютеру.

Лично для меня она не подошла по той причине, что при изменении усиления, громче и тише становится не только голос, а так же и все посторонние звуки и шумы. А значит при обработке записи голоса не получится избавиться от шумов обычным шумодавом. Про обработку голоса читайте в этой статье.

Поэтому от АРУ пришлось отказаться и схема была урезана до обычного неинвертирующего усилителя с постоянным коэффициентом усиления. Такая схема тоже отлично справляется со своими обязанностями.

Коэффициент усиления

В таком случае коэффициент усиления задается резисторами R2 и R1, а если быть точнее, то он равен:

К = 1 + ( R₂ / R₁ )

На таком усилителе можно задавать любой коэффициент усиления. Стоит лишь помнить, что обычно электретные микрофоны дают сигнал амплитудой до 50 мВ. На практике чаще всего это значение ограничивается 25-30 мВ.

Поэтому, если предполагается подключать микрофон в линейный вход компьютера, рассчитанный на сигнал 1 Вольт, то предусилитель для микрофона лучше рассчитать на коэффициент усиления порядка 20 ÷ 30.

Что касается конкретных значений сопротивлений, то лучше выбирать величины в диапазоне от 1 ÷10 кОм. Можно конечно использовать и бО’льшие значения сопротивлений, но не стоит забывать, что любой резистор сам по себе вносит шумы. Эти шумы тем больше, чем больше сопротивление резистора.

Когда я подключил предусилитель для микрофона к камере (Canon M50), у меня возникли некоторые трудности с коэффициентом усиления. Изначально я планировал установить его около 10. Тогда можно было бы установить на камере минимальное значение предусиления звука и все шумы должны были уйти в небытие…. Нооо….

Позже выяснилось, что даже при минимальном коэффициенте усиления, равном двум (R₁=R₂) сигнал записывается с перегрузкой.
И виной тому была перегрузка входных каскадов камеры. Поэтому я был вынужден увеличить значение резистора R₁ вдвое. Это дало коэффициент усиления около 1,5. Зато все искажения как рукой сняло.

Не стоит думать, что при такой низком коэффициенте усиления предусилитель для микрофона бесполезен. На самом деле роль предусилителя состоит не только в увеличении амплитуды сигнала.

Очень большую роль играет согласование сопротивлений микрофона и входа камеры. Это не только облегчает жизнь камере, но и так же улучшает соотношение сигнал/шум и выравнивает АЧХ микрофона.

Однополярное питание усилителя

Важным моментом этих схем является необходимость в некоторых дополнительных манипуляциях, связанных с однополярностью питания.

Напряжение смещения (¹/₂ питания) у нас уже создается на входе схемы и два резистора мы уже сэкономили. Но для того, чтобы это постоянное напряжение не пошло на выход там требуется конденсатор. Для этого нужен С₃.

Так же стоит помнить — любой ОУ одинаково хорошо усиливает и переменное и постоянное напряжение. Поэтому необходимо превратить усилитель в усилитель переменного напряжения.

Для этой цели служит конденсатор С₁. Благодаря нему коэффициент усиления по постоянному напряжению становится равным единице. А вот переменное напряжение усиливается в соответствии с заданным резисторами коэффициентом.

Частотная коррекция

Конденсатор С₁ выполняет еще одну функцию. Вместе с резистором R₁ они образуют RC-цепь, которая срезает низкие частоты. Т.е. работает как фильтр высоких частот.

Это очень удобный момент. Задав частоту среза порядка 30-80 Гц, мы избавимся от лишней низкочастотной составляющей на записи.

Расчет таких фильтров с упрощенными формулами был описан в статье RC-цепи, 5 самых ходовых схем фильтров и их простой рассчет.

Практически все нормальные микрофоны имеют в своем составе такие фильтры. На более дорогих моделях даже можно выбрать срезать на частоте 75 либо же 150 Гц.

В любом случае стоит сначала определиться с величиной резистора, а затем рассчитать под него конденсатор на желаемую частоту.

Для исключения самовозбуждения ОУ и ограничения звуковой полосы с верхней стороны используется конденсатор С₂.

Принято считать, что человеческая речь лежит в диапазоне частот от 100Гц до 10кГц. Однако при редактировании записей, я неоднократно замечал, что хоть выше 10 кГц голоса и нет, но эти частоты все равно влияют на восприятие голоса. Поэтому частоту среза, на мой взгляд, лучше задать порядка 15кГц.

С его расчетом ситуация аналогичная. Сначала выбирается резистор, задающий коэффициент усиления (R₂), а затем, по той же формуле, что С₁ рассчитывается величина конденсатора С₂.

Усилитель для микрофона готовая схема

Но меня все подмывал тот факт, что практически все ОУ которые есть у меня в наличии – сдвоенные, а я не люблю, когда половина операционника висит в воздухе. Как-то это не кошерно…

Поэтому недолго думая я перешел к своей любимой схеме — схеме усилителя для наушников. Она по сути такой же неинвертирующий усилитель, однако дополненная хитро включенным повторителем.

Причина перехода не только в желании задействовать оба операционных усилителя в корпусе микросхемы.

• Во-первых мне давно хотелось попробовать эту схему при однополярном питании.
• Во-вторых эта схема способна выдавать вдвое больший ток, при том же выходном напряжении. Это гарантирует отсутствие просадок и искажений сигнала на пути от предусилителя до записывающего устройства. Кабель то может быть и 5 и 10 метров.

Поэтому оставалось просто добавить в нее входную цепь с микрофоном и изменить номиналы конденсаторов под нашу задачу.
Вот так в итоге выглядит конечная схема.

Выбор ОУ

Выбор ОУ в предусилитель для микрофона сильно зависит от источника питания. Если предполагается питание от 9 вольтовой кроны, то в таком случае подойдет большинство распространенных ОУ. Но мне с самого начала хотелось использовать литиевый аккумулятор формата 18650. Во-первых у них хорошая емкость, во вторых их легко заряжать при помощи готовых модулей.

Поэтому на роль ОУ в предусилителе был выбран AD8616. Отличные, недорогие и доступные сдвоенные ОУ. Но главное это то, что работают они в диапазоне напряжений питания от 2.5 до 5 Вольт, что просто идеально для литиевого аккумулятора и портатива в целом.

Единственным минусом может стать то, что они не выпускаются в dip корпусе. Но тут мне на помощь пришли переходники SO-8 в DIP8, которые я когда-то заказывал с АлиЭксперсс. Заказывал в этом магазине.

Печатная плата

После того, как я определился со схемой и опробовал ее на макете, пришла пора запилить печатную плату. Я уже несколько лет не делал печаток, но на удивление все получилось проще, чем я думал. Платы я развожу в P-CAD, поэтому нарисовал по быстрому схему и спустя несколько часов залипания в комп получил готовую печатку.

Плата была упакована в размеры 20х45мм. Такие размеры получились из-за выбранного корпуса, но они видятся мне удобными практически для любого корпуса. Указанные размеры соответствуют нарисованной по периметру полоске.

Скачать печатную плату предусилителя для микрофона вы можете по одно из ссылок ниже. Плата сохранена в формате ПДФ и готова к печати.

Я сделал два варианты платы, разница лишь в том, что первая как на рисунке выше, а вторая зеркальная. В случае использования зеркальной платы, после переноса она станет нормальной и детали следует располагать со стороны дорожек.

Изготовления платы ЛУТом.

Говоря, что лучше всего платы получаются при печати на страницах плейбоя. Раньше я так и делал, но в последнее время перешел на глянцевую с одной стороны бумагу. Жалко переводить интересные статьи на непонятно что….

В целом технология ЛУТ итак всем известна, и в ролике она показана, поэтому остановлюсь только на двух моментах.

• Прожарку утюгом я делаю в течении минуты, а после закидываю плату в ближайшую книжку и встаю на книжку всем весом на 1-2 минуты.
• Широкие места и дефекты переноса или печати я всегда промазывал перманентным маркером. В этот раз вместо перманентного маркера я воспользовался акриловым. При этом я ждал высыхания минут 10-15. Тем не менее он отлично справился и под ним ничего не травилось.

Подбор резистора

R*

Сопротивление резистора R* сильно зависит от капсюлей. Для того чтобы подобрать резистор я сначала впаял многооборотный переменный резистор.

Покрутил его до нужного напряжения и отпаял. Сопротивление резистора составило ровно 6 кОм. Которого у меня не оказалось и пришлось собирать его из двух.

Однако, в случае с другими капсюлями, сопротивление может быть и 2 кОм и 8 кОм. Поэтому тут все очень индивидуально.

Корпус усилителя для микрофона

Теперь пару слов о корпусе. Для этих целей я использовал корпус от вэйпа. Он уже давно валялся у меня в шкафу и ждал своей участи. Он оказался просто идеальным вариантом, т.к. располагает отсеком для аккумулятора и имеет отверстия, которых мне будет достаточно для счастья.

Для начала я выкинул из него все что напоминает о его происхождении, а так же достал и прочистил контакты для аккумулятора. После этого на место кнопки был установлен выключатель от настольной лампы. Он идеально подошел по размеру, потребовалось только сделать пропил под фиксатор.

Для того чтобы минимизировать уровень шумов от предусилителя я решил экранировать корпус. Для этого в съемные стенки корпуса я вырезал кусочки медной фольги которые приклеил на двусторонний скотч. Впоследствии их я соединю с минусом аккумулятора.

Единственное, что меня смущало в этом корпусе, так это отверстие на передней панели. Но оно сыграло мне даже на руку.
Из оргстекла я вырезал вставку, которую приклеил к крышке. Она не только закрывала имеющуюся дырка но так же была призвана демонстрировать синий светодиод намекающий на включенность устройства.

Чтобы как-то разнообразить вставку, а заодно усилить свечение я выгравировал на ней символичное изображение микрофона. Теперь, даже издалека и при ярком свете, я всегда смогу увидеть включен ли мой микрофон.

Ну а теперь остается продеть провода через отверстие и подпаять их к плате.

Заключение

Вот такой вот получился предусилитель для микрофона. Я очень доволен получившимся результатом. Использование такого усилителя позволило свести к минимуму обработку звуковой дорожки. В видео по теме я вообще не обрабатывал звук. Он итак звучит очень хорошо. Поэтому если вы еще не смотрели ролик, но заинтересованы в таком предусилителе – советую вам это сделать. Иначе что, зря я старался?))

Единственное, что я бы сделал с голосом на пост обработке – наложил бы компрессию для большего удобства слушателя. В остальном голос звучит очень ровно и натурально. Даже несмотря на использование довольно дешевой петлички с непонятно каким капсюлем.

В планах прикупить нормальный оригинальный капсюль, например Phuillips 61A и радоваться жизни.

Спасибо за внимание, всем хорошего звука!

Статья подготовлена исключительно для сайта AudioGeek.ru

Схема микрофонного усилителя на ОУ для своей домашней студии звукозаписи

Схема микрофонного усилителя, описанного в данной статье имеет два маленьких секрета, которые позволяют делать запись вокала в своей собственной домашней студии звукозаписи практически с таким же качеством, как и в дорогой, профессиональной студии.

Но обо всём — по порядку.

Микрофон для домашней студии

Простое и очень эффективное решение для записи голоса или вокала в своей домашней студии звукозаписи — это применение динамического кардиоидного микрофона. И вот почему:

• Во-первых, Вам не нужно будет принимать специальные меры по шумоизоляции квартиры;
• Во-вторых, Вам не нужно будет звукоизолировать тыловое пространство за микрофоном для избавления от реверберации комнаты, так как динамический кардиоидный микрофон хорошо подавляет боковые и тыловые звуки;
• В-третьих, Вам не надо будет организовывать дополнительное питание как в случае с конденсаторным микрофоном.

Для нашей цели идеально подойдёт микрофон типа Shure sm58 или ему подобный. Например, у меня долгие годы идеально работает микрофон Beyerdynamic Opus39s.

Конечно, для записи голоса существует большое число самых разных решений. Например, Вы можете специально для записи вокала сделать хорошую шумоизоляцию квартиры, приобрести дорогой конденсаторный микрофон с большой мембраной, но это решение уже не такое простое и в разы дороже. Кроме того, микрофонный усилитель для конденсаторного микрофона понадобится немного другой, и об этом мы поговорим в другой статье.

Купить или сделать своими руками?

У микрофонного предусилителя, сделанного своими руками есть три основных преимущества перед теми моделями, которые можно купить в соответствующем магазине:

1. Цена.
2. Идеальная адаптация под конкретную задачу.
3. Качество звука.

Цена

Итак, цена готового изделия, продаваемого в магазине, кроме стоимости комплектующих компонентов, включает в себя плату за бренд, компенсацию рекламных расходов и прибыль, которую получают все: изготовитель, оптовый и розничный продавцы, плюс транспортные расходы. Вот и получается, что в покупном усилителе один только корпус будет стоить дороже, чем весь микрофонный усилитель, сделанный вручную.

Кроме того, существует целый ряд потребительских качеств, которым обязательно следуют практически все изготовители, чтобы достичь определённой универсальности для возможных применений микрофонных предусилителей. Ведь перед разработчиками стоит задача добиться максимальной совместимости со всеми возможными микрофонами и тем оборудованием, с которым он должен будет работать.

Это приводит к тому, что схема микрофонного усилителя приобретает существенную избыточность в виде различных режимов работы, защиты, регуляторов и индикаторов. И чем больше деталей в устройстве, тем большее влияние они оказывают на качество звука, причём не в лучшую сторону.

Адаптация под конкретную задачу

Но в домашней студии звукозаписи микрофонный усилитель обычно работает с одним конкретным микрофоном, в стационарных условиях, и выполняет всегда одну и ту же задачу. А это значит, что большинство универсальных возможностей покупного преампа нам просто не нужны. Но мы можем сосредоточиться на максимальном качестве именно того, что нам нужно, идеально адаптировав собственную конструкцию под конкретную задачу.

Качество звука

Чем отличается хороший микрофонный усилитель для записи вокала от обычного? В первую очередь тем, что хороший предусилитель не вносит в звук собственных артефактов и искажений, и в то же время создаёт для микрофона самое оптимальное согласование для получения максимально возможного качества преобразование звука в электрический сигнал.

Услышать это на слух при обычной проверке затруднительно. Чтобы оценить качество микрофонного усилителя, с ним нужно поработать в реальных условиях, применяя к уже записанному с помощью него вокалу самые различные обработки. Особенно сильно все недостатки проявляются при больших уровнях компрессии и попытках поместить вокал в плотный микс.

Качество звука современных микрофонных предусилителей, особенно брендовых марок, как правило, особых нареканий не вызывает. Но естественное стремление изготовителей максимально удешевить изделие приводит к тому, что формально все характеристики соответствуют заявленным, но компоненты могут быть недорогими, чисто из маркетинговой целесообразности.

Причём проверить, из чего сделан готовый предусилитель, пока Вы его не купили, далеко не всегда возможно.

Так что пока Вы не купите преамп и не поработаете с ним как следует, качество его Вы не оцените. А вот в собственную конструкцию довольно легко можно внести изменения, если что-то не понравится.

И ещё.

Что делать не стоит

Что для своей домашней студии звукозаписи точно не нужно, так это микрофонные усилители с каким-нибудь «особым» звуком, так часто рекламируемым многими изготовителями. Это удел более крупных бюджетов для особых случаев.

На практике специфическая окраска звука крайне редко нужна, а вот избавиться от неё, если она присутствует, очень сложно. Да и возможностей современной DAW — digital audio workstation вполне достаточно для того, чтобы уже при звукорежиссуре придать звуку любую окраску.

Схема микрофонного усилителя на ОУ

Схема микрофонного усилителя представлена на рисунке. Два секрета, о которых было написано вначале статьи, — это согласование микрофона и микрофонного усилителя и схема самого операционного усилителя.

Согласование

Входное сопротивление этой схемы микрофонного предусилителя значительно ниже общепринятых стандартов. Из общей теории электротехники нам известно, что максимальная передача мощности между генератором и нагрузкой происходит при равенстве их сопротивлений. Вот и не будем это нарушать, обеспечив входное сопротивление микрофонного усилителя равным сопротивлению микрофона. При этом никаких переходных конденсаторов мы применять не будем, чтобы не вносить в девственно чистый сигнал асимметрию, фазовые сдвиги и дополнительные источники искажений.

Для избавления от всевозможных помех, в том числе и помех от мобильных телефонов, нам понадобится симметричное подключение микрофона, а значит, у микрофонного усилителя должен быть симметричный вход.

Дифференциальный усилитель, специально спроектированный для таких включений, — это обыкновенный операционный усилитель. Вход здесь симметричный дифференциальный с распределённым входным сопротивлением 600 ом. Резистор R2 3 ом особого значения не имеет, он стоит скорее для корректного изображения дифференциального усилителя.

Подключать можно любой ДИНАМИЧЕСКИЙ микрофон. Но чем качественнее, тем лучше. Обычно сопротивление такого микрофона от 200 до 600 ом, и для чистоты идеи Вы можете сделать сумму R1+R3 равной сопротивлению микрофона (при R1=R3).

Самое главное, что такое включение, благодаря демпфированию подвижной системы микрофона, устраняет окраску звука паразитными резонансами самого микрофона, позволяя получать чистый, ровный звук. Потом, при обработке вокала, можете делать со звуком всё, что угодно. Он податлив, с ним не надо воевать, устраняя всякие призвуки.

Кроме того, помехозащищённость низкоомного входа просто великолепна! Мне приходилось записывать без проблем вокал в комнате, где находилось одновременно более 20-ти мобильных телефонов!

Здесь следует обратить внимание на то, что согласование по-книжному — это как раз измерение параметров и шумов в первую очередь. Нас же шумы не волнуют никак. При использовании ОУ с показателями до 10nV/√Hz про шумы можно забыть. Шумы не мешали жить даже при использовании ОУ TL071, у которого шумы составляют 18nV/√Hz. В реальной работе шум помещения больше, и всё зависит от мастерства звукорежиссёра.

Зато TL071 очень даже хорошо звучит, в отличии от общепризнанной NE5534.

Схема операционного усилителя

Второй секрет этой конструкции — это схема самого операционного усилителя, оказывающая очень большое влияние на звучание.

В этом микрофонном усилителе используется микросхема OPA604.

Самый лучший звук — это когда о звуке не думаешь вовсе, думая лишь о голосе и о музыке. Вот это происходит с OPA604.

Она настолько прозрачна — что даже при самых диких уровнях компрессии никакие артефакты не вылезают.

А секрет, очевидно, в том, что OPA604 — ОДНОКАСКАДНЫЙ операционный усилитель, специально разработанный для профессиональных звуковых применений. (OPA604 PDF) Количество каскадов напрямую влияет на переходную характеристику и на звук в целом. Причём обратно пропорционально. Чем больше каскадов — тем лучше объективные характеристики, а звук хуже.

Осталось дополнить схему микрофонного усилителя регулятором коэффициента усиления, и снабдить весь усилитель нормальным чистым питанием.

Итак, регулятор усиления помещаем в цепь обратной связи. Такое включение позволяет сохранить нулевое выходное сопротивление микрофонного усилителя, благодаря чему практически устраняется влияние на звук соединительного кабеля от преампа до компьютера.

Для организации питания есть изумительный стабилизатор напряжения TL431. Абсолютно чистый, с дифференциальным сопротивлением около 0,2ом. Мне он очень нравится. С ним не бывает проблем. Поставил и забыл.

Вот и всё, схема готова.

Разъёмы я поставил — обыкновенные «джеки», хотя XLR на входе — правильнее.

Корпус — без особых требований. Благодаря симметричному входу, компактности монтажа и низкоомной обвязке, усилитель не нуждается в тщательном экранировании.

Осталось этот микрофонный усилитель спаять, включить и забыть о том, что когда-то была проблема получения качественного звука от микрофона в своей собственной домашней студии звукозаписи.

Сергей Шевгота

УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

   Идея сборки усилителя для микрофона давно витала в голове. Собравшись с силами, приступил к поиску схем усилителей. Большинство схем, просмотренных мною, были на ОУ, что не нравилось. Хотелось собрать проще, лучше и меньше (для ноутбука, ибо встроенный делали, видимо, только для галочки – качество плохое). И вот после недолгого поиска, была найдена и протестирована схема усилителя микрофонного сигнала с фантомным питанием. Фантомное питание (это когда питание и передача информации осуществляется по одному проводу) – огромный плюс этой схемы, ведь оно избавляет нас от сторонних источников питания и проблем связанных с ними. Например: если мы будем питать усилитель от простой батарейки, то она рано или поздно сядет, что приведет к неработоспобности схемы в данный момент; если будем питать от аккумулятора, то его придется рано или поздно заряжать, что тоже приведет к некоторым трудностям и ненужным движениям; если будем питать от БП, то здесь есть два минуса, которые, по моему мнению, отбрасывают вариант его использования – это провода (для питания нашего УМ) и помехи. От помех можно избавится многими способами (поставить стабилизатор, всяческие фильтры и т.д.), то от проводов избавиться не так уж и просто (можно, правда, сделать передачу энергии на расстоянии, но зачем городить целый комплекс устройств, для питания какого-то микрофонного усилителя?) к тому же это снижает практичность устройства. Перейдем к схеме:

Схема усилителя для электретного микрофона

Вариант схемы усилителя для динамического микрофона

   Схема отличается своей супер-простотой и мега-повторяемостью, в схеме два резистора (R1, 2), два конденсатора (C2, 3), штекер 3,5 (J1), один электретный микрофон и транзистор. Конденсатор С3 работает в качестве фильтра микрофона. Емкостью С2 на пренебрегать, то есть не надо ставить ни больше, ни меньше от номинала, указанного в схеме, иначе это повлечет за собой кучу помех. Транзистор Т1 ставим отечественный кт3102. Для уменьшения размеров устройства, использовал SMD транзистор с маркировкой «1Ks». Если ты вообще незнаешь как паять – вперед на форум.

   При замене Т1 особых изменений в качестве не последовало. Все остальные детали тоже в SMD корпусах, в том числе и конденсатор С3. Вся плата получилась довольно-таки маленькая, правда можно сделать ее еще меньше, используя технологию изготовления печатных плат ЛУТ. Но обошелся и простым полумиллиметровым перманентным маркером. Вытравил плату в хлорном железе за 5 минут. Получилась вот такая плата усилителя микрофона, которая крепится к штекеру 3,5.

   Все это неплохо помещается внутрь кожуха от штекера. Если тоже будете так делать, то советую делать плату как можно меньше, так как у меня она деформировала кожух и поменяла его форму. Плату желательно промыть растворителем или ацетоном. В итоге получилось такое полезное устройство, с хорошей чувствительностью:

   Прежде чем подключать микрофон к компьютеру, проверь все контакты и есть ли на входе микрофона питание +5v (а оно должно быть), во избежание комментариев типа: «Я собрал точно как в схеме а оно не работает!». Это можно сделать так: подключаешь новый штекер к разъему микрофона и меряешь напряжение вольтметром между массой (большим отводом) и двумя короткими отводами для пайки. Постарайся на всякий случай не закоротить между собой выводы штекера, когда будешь измерять напряжение. Что тогда будет, не знаю и проверять не хочу. У меня микрофонный усилитель работает уже 3 месяца, качеством и чувствительностью полностью доволен. Собирайте и отписывайтесь на форуме о своих результатах, вопросах, и, может быть даже о доработках корпуса, схемы и методах их изготовления. С вами был BFG5000, удачи!

   Форум по микрофонным предусилителям

   Форум по обсуждению материала УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

Предусилитель для электретного микрофона

Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.

Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

микрофонный усилитель на одном транзисторе

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.

С данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558

Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.

Микросхема 4558- характеристики

Скачать datasheet 4558 (140,5 Kb, скачано: 2 466)

предусилитель микрофона на 4558

Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.

При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.

Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.

Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

микрофонный усилитель на одном транзисторе

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.

С данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558

Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.

Микросхема 4558- характеристики

Скачать datasheet 4558 (140,5 Kb, скачано: 2 466)

предусилитель микрофона на 4558

Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.

При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.

Среди задач, решаемых с помощью электретных микрофонов, можно выделить озвучивание больших помещений (например, конференцзалов? храмов и т.п.), с относительно большим расстоянием от источника звука, что требует повышенной чувствительности и помехозащищенности. Промышленно выпускаемые микрофоны для подобных целей достаточно дорогостоящи и, кроме того, требуют автономного источника питания для предусилителя.

Целью данной разработки явилось удешевление изготовления высокочувствительного и помехозащищенного микрофона, без существенной потери качества воспроизведения.

За основу взята схема [1] балансного предусилителя, питающегося непосредственно от фантомного питания (+48 В) микшерного пульта:

Её основным недостатком является избыточное усиление, приводящее к клиппированию вывокочувствительных микрофонных входов пульта. Кроме того, недостаточно рационально выполнено питание электретного микрофона [2], а также зависимое от температуры смещение баз транзисторов на шести диодах, включенных как стабисторы. Наличие этих диодов, а также электролических конденсаторов, увеличивает размеры платы и не способствует миниатюризации.

Попытка замены стабилизации диодами на обратносмещенный базо-эмиттерный переход планарного транзистора (КТ315) оказалась неудачной из-за повышенной шумности (шипения) в полезном сигнале.

Поэтому в последующем применялась стабилизация на шунтовом регуляторе TL431, продемонстрировавшая практическое отсутствие посторонних шумов и высокую термостабильность напряжения смещения.

Окончательная схема предусилителя электретного микрофона показана ниже.

Её особенностями явились дополнительные коллекторные резисторы R7 и R9, примерно в 4,5 раза снижающие амплитуду сигнала на контактах разъема по сравнению с имеющейся на коллекторах транзисторов VT1 и VT2, а также задание смещения базы VT2 непосредственно от делителя, подключенного к управляющему электроду шунтового регулятора DA1 (+2,5 В). Электретный микрофон запитывается от катода DA1 через делитель R3R6, таким образом, чтобы постоянное напряжение на нем составило половину от питающего (т.е., +2,5 В от +5 В) и стало равным напряжению на управляющем электроде DA1. Такое подключение микрофона обеспечивает максимальную чувствительность. Оно было апробировано в проекте [3] и продемонстрировало свою практическую применимость.

Схема выполнена на компонентах поверхностного монтажа (SMD) на печатной плате размерами 37 х 15 мм (чертеж в формате *.lay7 приведен в аттаче):

Настройка сводится к уравниванию потенциалов между контактными точками (показаны стрелкой), выведенными на лицевую сторону платы путем вращения движка подстроечного резистора.

Апробация данного предусилителя продемонстрировала его полную работоспособность (файл с записью голоса приаттачен).

Микрофонный предусилитель за 5 долларов

Давайте соберем своими руками микрофонный предусилитель, потратив на компоненты для его изготовления не более 5 долларов.

Шаг 1: Изготавливаем корпус

Гнездо симметричной передачи сигнала XLR не является идеально круглым, поэтому отверстие под него, после высверливания, нужно доработать при помощи шлифовальной насадки для дрели.

Поскольку корпус усилителя делаем из пластика, то отверстия можно сверлить с помощью сверла по дереву.

Шаг 2: Планируем

Планирование является важной частью любого проекта. Наш план состоит из следующих пунктов:

1. Подберите основные электронные компоненты. В нашей схеме будем использовать три микросхемы OPA137P, INA217 и TLE2426.
2. С помощью информационного листа данных для каждой микросхемы, определите, как они работают и каким образом подключаются. Затем составьте принципиальную схему предусилителя.
3. Обдумайте, какие материалы и детали потребуются для реализации проекта.
4. Подготовьте все необходимые материалы и инструмент.
5. Начните сборку. Внимательно проверяйте все соединения во время сборки. Это позволит исправлять ошибки по мере их возникновения, а не перепаивать все соединения позже.

Микросхема TLE2426 предназначается для создания источника двухполярного питания.

Шаг 3: Делаем соединения

Распаяйте микросхемы и другие детали на печатной плате.

Если для соединений вы используете не экранированный провод, то скрутите провода вместе; это защитит схему от электромагнитных помех.

Плату питания установите на плату предусилителя. Используйте для ее крепления резьбовые стойки.

Четыре защитных диода, указанных в схеме, можно не устанавливать, чтобы не усложнять схему.

Шаг 4: Источник питания

Оригинальная схема преамп для микрофона основана на питании от батарей. Мы же сделаем стабилизированное электрическое питание от розетки. Для получения постоянного напряжения, используйте блок питания от ноутбука. К сети переменного тока блок питания нужно подключать через сетевой фильтр с защитой от перенапряжения. Это убережет ваше устройство от помех. Далее нужно собрать регулятор напряжения на микросхеме-стабилизаторе LM317. Он позволит получить более точное, стабилизированное напряжение питания для предварительного усилителя.

ПОСЛЕСЛОВИЕ

При использовании операционного усилителя TLE2426, позволяющего создать источник двухполярного питания, зарядное устройство от ноутбука можно подключать напрямую к его входу.

Создайте ламповый микрофонный предусилитель: создайте свой собственный двухканальный ламповый микрофонный предусилитель! | Лента Op Magazine

Когда меня попросили придумать предварительный проект лампового микрофона «сделай сам», я долго и упорно думал о том, какую топологию использовать. Я разработал несколько различных гибридных ламп / дискретных конструкций класса A (исключив трансформаторы из-за их большой стоимости), но в конечном итоге остановился на классической конструкции с ламповой / трансформаторной связью. Мысль в том, что если вы собираетесь потратить время на его создание, то сделайте это стоящим усилий.На мой взгляд, трансформаторы в ламповом усилителе так же важны для звука, как и лампы, поэтому создание бестрансформаторного лампового усилителя не обеспечит многих желаемых характеристик, которые люди ищут в ламповом оборудовании. Я украл базовый дизайн лампового микрофона, который я собираю и продаю, и попытался пойти на тщательно подобранные «компромиссы», чтобы снизить стоимость. Философия заключалась в том, чтобы исключить очень дорогие компоненты, дающие лишь незначительные улучшения, при этом вкладывая деньги в важные вещи (например, высококачественные аудиопреобразователи).В результате получился двухканальный ламповый микрофон с входными / выходными трансформаторами Jensen (опционально), фантомным питанием, входными площадками и регулируемыми источниками — который можно построить примерно за 400 долларов в материалах. В моей компании имеется комплект, который поставляет печатные платы и ключевые компоненты, которые было бы трудно найти. Все, что вам нужно знать для создания предусилителя, содержится в этом документе, набор только упрощает сборку.

СЛОВА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЙ

Для создания этого устройства требуется изрядный опыт домашнего мастера.Кроме того, для этой схемы требуются напряжения, неправильное обращение с которыми может привести к серьезной смерти. Комплект значительно упрощает сборку и возможность неправильного подключения, но все же может быть опасным, если не соблюдать осторожность. Вам должно быть комфортно с электричеством высокого напряжения. Звуковой тракт этой конструкции действительно довольно прост и может быть подключен через несколько часов. Источники питания немного сложнее, но стандартные номера деталей регуляторов указаны.

ОПИСАНИЕ КАНАЛА

Ссылаясь на рисунок 1, усилитель в основном состоит из двух каскадов усиления (двух половин 6072 / 12AY7A), разделенных регулятором громкости, с буфером после второго каскада для управления выходным трансформатором.Первый каскад имеет усиление около 28 дБ, а второй — около 30 дБ. Выходной повторитель Totem Pole (две половины 12AU7A, R7, R8, R9, C4) имеет единичное усиление по напряжению и снижает выходное сопротивление примерно до 700 Ом. Общее усиление составляет +64 дБ с входными / выходными трансформаторами, что более чем достаточно для ленточных микрофонов с низким выходом. Если требуется большее усиление, можно заменить 12AX7A на 6072A, но мягкие характеристики 6072A будут потеряны, и предусилитель будет гораздо менее прощающим с точки зрения звука.6072A / 12AY7A имеет очень мягкий переход и почти не генерирует нечетных гармоник при правильном смещении, что, на мой взгляд, делает его лучшим выбором для каскадов усиления. Следует отметить, что схема отлично работает без выходного трансформатора, если симметричный сигнал не требуется, а длина кабеля невелика. Выходной трансформатор является понижающим (4: 1) и снижает общий коэффициент усиления усилителя на -12 дБ. Без этого усилитель будет иметь больший запас по мощности, но потеряет некоторые из желаемых характеристик ламповой компрессии, потому что второй каскад усиления не будет работать так сильно для того же выходного уровня.В качестве прототипа я использовал линейные трансформаторы Altec 15095A, которые я купил на eBay примерно по 20 долларов каждый. Эти трансформаторы, когда они используются в качестве понижающих, работают очень хорошо за свои деньги. Вероятно, самый важный компонент — это входной трансформатор — я настоятельно рекомендую не экономить здесь. Если вы собираетесь идти на компромисс, не делайте этого во внешнем интерфейсе. Jensen JT-115k стоит около 65 долларов каждый и отлично звучит, хотя подойдет любой повышающий входной трансформатор 1:10 с соответствующим входным сопротивлением микрофона. Посетите мой веб-сайт, чтобы узнать о других вариантах трансформатора.Я попытался использовать Altec 4722 в качестве входного трансформатора, но обнаружил, что у них очень плохая фазовая характеристика после 10 кГц. Если проблема в деньгах, усилитель по-прежнему работает как хороший ламповый DI без входного трансформатора.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ВХОДНАЯ ЦЕПЬ

На рисунке 2 показана дополнительная входная схема, которая должна быть вставлена ​​перед входным трансформатором, обеспечивая аттенюатор 20 дБ и фантомное питание. R13 и C7 являются необязательными, они содержат фильтр уменьшения «хлопка» при включении фантомного питания, а также дополнительную фильтрацию +48 В, подаваемого на микрофон.Пэд поддерживает надлежащий импеданс между микрофоном и трансформатором, уменьшая сигнал на 20 дБ. В большинстве случаев пэд не понадобится, так как усилитель и входной трансформатор имеют большой запас по пространству, и усиление первого каскада усиления обычно звучит хорошо. Также коэффициент шума усилителя ухудшается при активации пэда. Я добавил его в конструкцию в основном потому, что некоторым он может понадобиться, а это всего лишь 3 резистора и переключатель DPDT.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Источники питания для этой конструкции довольно гибкие и могут быть спроектированы различными способами.Если вы планируете строить его без комплекта, я бы рекомендовал покупать стандартные регулируемые расходные материалы (см. Схемы поставщиков и номера деталей). Высокое напряжение может реально работать от 150 до 240 В постоянного тока (НЕ ПРЕВЫШАТЬ 250 В постоянного тока!), Хотя эта конструкция оптимизирована для 225 В постоянного тока. Для нити трубок требуется 6,3 В постоянного тока при 300 …

Остальная часть этой статьи доступна только с подпиской Basic или Premium или при покупке предыдущего выпуска №30. Для бесплатной подписки на следующий год и нашего текущего выпуска в формате PDF…

Или узнать больше

DIY Динамический микрофон с предусилителем: 5 ступеней (с изображениями)

1. Блок датчиков

Механический датчик микрофона просто сделан из наушников. Он представляет собой гибкую мембрану, которая перемещает катушку вокруг магнита для создания напряжения.

2. Блок фильтров

Чтобы отфильтровать высокочастотный шум, из-за которого интересный сигнал трудно отличить от самого шума, мы добавили RC-фильтр в качестве фильтра нижних частот, частота среза которого довольно низкая. относительно динамического диапазона человеческого уха (20 Гц-20 кГц). Номинал резистора R1 составляет 220 Ом, а емкость конденсатора C1 — 100 нФ. Следовательно, частота среза составляет около 7958 Гц. Неотфильтрованный диапазон (0–7958 Гц) содержит диапазон частот человеческого голоса (от 300 до 3000 Гц).Таким образом, наш микрофон эффективен для телефонных звонков или всего, что требует только человеческих голосов. В результате вы можете поэкспериментировать со значениями фильтра в зависимости от приложения, в котором вы хотите использовать микрофон.

3. Блок предусилителя

Блок усиления состоит из операционного усилителя Texas Instruments LM386. Естественно, он обеспечивает усиление 20, но значение усиления можно изменить, подключив компоненты к контактам усиления (1 и 8) микросхемы.Поскольку колебания напряжения катушки, соответствующие голосу, были очень низкими, мы поняли, что нам нужно более высокое усиление. При подключении к этим контактам конденсатора емкостью 10 мкФ значение усиления увеличилось до 200. Мы решили использовать этот операционный усилитель, поскольку он дешев (около 1 $) и в целом из-за его низких искажений (<0,8% для частот ниже 8 кГц. ) и его усиление, которое постоянно во всем диапазоне слышимых частот. Действительно, он был разработан как усилитель аудио / видео.

4. Блок питания

Выходное напряжение усилителя всегда находится в диапазоне 0–3 В, а в документации указано, что минимальное напряжение питания составляет 5 В.Таким образом, можно использовать любой источник питания с напряжением выше 5 В. Мы решили использовать 9-вольтовую батарею, так как 9-вольтовые разъемы для батареек — это обычное дело, которое упрощает процесс подключения. Блок питания снабжен переключателем для экономии заряда аккумулятора и светодиодной индикацией.

Сборка четырехканального микрофонного предусилителя SSM2019 с фантомным питанием: 9 шагов (с изображениями)

Я начал изучать то, что уже было на рынке. Я очень хорошо знаком с аналоговым дизайном и положил глаз на SSM2019, поскольку раньше использовал его старшего родственника, ныне устаревшего SSM2017.SSM2019 доступен в 8-контактном DIP-корпусе, что означает, что его можно легко установить на хлеб. Я наткнулся на фантастическую информацию о конструкции микрофонного предусилителя от That Corp. (см. Справочный раздел). К сожалению, все их конкретные микросхемы предусилителя представляют собой небольшие корпуса для поверхностного монтажа. И характеристики лишь ненамного лучше, чем у SSM2019. Я аплодирую им за их обмен знаниями и информацию о дизайне. Характеристики SSM2019 просто фантастические, и, как и большинство современных звуковых операционных усилителей, по производительности он превосходит остальную часть сигнальной цепи.Я использовал два каскада фиксированного усиления с потенциометром, позволяющим регулировать сигнал между ними. Это упрощает конструкцию и устраняет необходимость в поиске запчастей; такие как потенциометры защиты от запирания и многоконтактные переключатели с уникальными номиналами резисторов. Он также поддерживает уровень THD + шума значительно ниже 0,01%

В процессе разработки я понял, что фантомное питание пришло в голову. Большинство людей считают 48 Вольт «стандартом». Это было очень важно, когда фантомное питание использовалось для смещения капсюля конденсаторных микрофонов.В настоящее время в большинстве конденсаторных микрофонов используется фантомное питание для создания стабильного источника более низкого напряжения. Они используют стабилитрон внутри для генерации 6–12 В постоянного тока. Это напряжение используется для работы внутренней электроники и для генерации более высокого напряжения для поляризации капсулы. На самом деле это лучший способ сделать это. Вы получаете хорошее стабильное напряжение на капсуле, которое при необходимости может быть выше 48 В. Спецификация фантомного питания для микрофонов требует 48, 24 и 12 В. В каждом из них используются резисторы связи разных номиналов. 48V использует 6.81K, 24V с 1.2K и 12V использует 680 Ом. По сути, фантомное питание необходимо для передачи определенного количества энергии на микрофон. Мое прозрение было таким: напряжение должно быть достаточно высоким для работы внутреннего стабилитрона 12 В. Если бы я использовал +15 В, доступный в моем проекте, и соответствующее значение резистора связи, он должен работать нормально. Это фактически решает две другие проблемы. Во-первых, не нужен отдельный источник питания только для фантомного питания. Во-вторых, что более важно для моего дизайна, это простота.Поддерживая напряжение фантомного питания на уровне или ниже напряжения питания для SSM2019, мы устраняем множество дополнительных схем, необходимых для защиты. Ребята из That Corp представили на AES две статьи, озаглавленные «Призрачная угроза» и «Призрачная угроза 48V возвращается». Они специально предназначены для решения проблем, связанных с зарядкой конденсатора 47–100 мкФ до 48 В в цепи. Случайное замыкание может вызвать множество проблем. Энергия, запасенная в конденсаторе, является функцией квадрата напряжения, поэтому, просто переходя с 48 В на 15 В, мы уменьшаем запасенную энергию в 10 раз.Мы также не допускаем превышения напряжения питания на любом из входных сигнальных контактов SSM2019. Прочтите руководство по проектированию этого корпуса, чтобы ознакомиться с примерами того, что необходимо для создания пуленепробиваемого предусилителя.

Чтобы быть прозрачным, я начал этот проект, думая, что собираюсь использовать фантомное питание 24 В постоянного тока, а затем, в процессе устранения неполадок источника питания, пришел к идее использовать уже имеющийся +15. Изначально я поместил блок питания в корпус предусилителя. Это вызвало множественные проблемы с гудением и гудением.В итоге я получил большую часть блока питания во внешнем корпусе, а в нем были только регуляторы напряжения. Конечным результатом является очень тихий предусилитель, который на уровне, если не лучше, чем внутренние в моем интерфейсе Focusrite. Цель дизайна №4 достигнута!

Давайте посмотрим на схему и посмотрим, что происходит. Блок SSM2019 в синем прямоугольнике — главная цепь. Два резистора 820 Ом подключают фантомное питание из светло-зеленой области, где тумблер подает +15 к конденсатору 47 мкФ через резистор 47 Ом.Оба резистора 820 Ом находятся на стороне «+» конденсаторов связи емкостью 47 мкФ, которые передают сигнал микрофона. На другой стороне конденсаторов связи находятся два резистора 2,2 кОм, которые связывают другую сторону конденсаторов с землей и поддерживают на входах SSM2019 потенциал земли постоянного тока. В технических данных указано 10K, но указано, что они должны быть как можно меньше, чтобы минимизировать шум. Я выбрал 2,2 кОм, чтобы они были меньше, но не сильно влияли на входное сопротивление всей схемы. Резистор 330 Ом устанавливает усиление SSM2019 на +30 дБ.Я выбрал это значение, поскольку оно обеспечивает минимальное необходимое мне усиление. При таком усилении и напряжении питания +/- 15 В перегрузки не должны быть проблемой. Конденсатор 200 пФ на входных контактах предназначен для защиты от электромагнитных и радиочастотных помех для SSM2019. Это сразу же в паспорте защиты от радиочастот. На разъеме XLR также есть два конденсатора емкостью 470 пФ для защиты от радиочастот. На стороне входа сигнала у нас есть тумблер DPDT, действующий как переключатель выбора фазы. Я хотел иметь возможность использовать пьезоконтактный датчик на гитаре (или других акустических инструментах), одновременно используя микрофон.Это позволяет при необходимости менять фазу микрофона. Если бы не это, я бы исключил это, так как большинство программ записи позволяют инвертировать фазу после записи. Выходной сигнал SSM2019 поступает на потенциометр 10K для регулировки уровня на следующем этапе.

Теперь перейдем к стороне высокого импеданса. В красном прямоугольнике — классический неинвертирующий буфер на основе одной секции двойного операционного усилителя OPA2134. Это мой любимый операционный усилитель для аудио. Очень низкий уровень шума и искажений.Как и SSM2019, он не будет самым слабым звеном в сигнальной цепи. Конденсатор 0,01 мкФ передает сигнал через входное гнездо ”. Резистор 1M обеспечивает опорное заземление. Интересно, что шум резистора 1M можно услышать, если полностью повернуть уровень входа высокого Z. Однако, когда подключен пьезоэлектрический датчик, емкость пьезоэлектрического датчика образует RC-фильтр с резистором 1M. Это сильно снижает шум (и это, в первую очередь, неплохо). С выхода операционного усилителя мы переходим к потенциометру 10K для окончательной регулировки уровня.

Последней частью схемы является суммирующий усилитель конечного каскада усиления, построенный на основе второй части операционного усилителя OPA2134. См. Зеленый прямоугольник на иллюстрациях. Это инвертирующий каскад с коэффициентом усиления, установленным соотношением резистора 22 кОм и резистора (резисторов) 2,2 кОм, что дает нам усиление 10 или +20 дБ. Конденсатор 47 пФ на резисторе 22 кОм предназначен для обеспечения стабильности и защиты от радиочастот. Потенциометры 10K линейные. Это означает, что когда дворник перемещается по диапазону вращения, сопротивление от начальной точки изменяется линейно с изменением вращения.В середине вы получите по 5К с обоих концов. Однако мы слышим иначе. Слышим логарифмически. Вот почему для измерения уровней звука используются децибелы (дБ). Используя линейный потенциометр 10 кОм, питающий резистор 2,2 кОм, мы добиваемся более естественного изменения уровня. Операционный усилитель поддерживает инвертирующий вход на виртуальной земле. Для сигналов переменного тока резистор 2,2 кОм подключен к виртуальной земле. Средняя точка вращения составляет примерно -12 дБ, а последняя восьмая поворота отличается только на 1,2 дБ.Это кажется намного более плавным, чем у многих других предусилителей, в которых потенциометр изменяет усиление предусилителя. Он работает лучше, чем предусилители с потенциометром регулировки усиления. Обычно последнее увеличение приводит к быстрому увеличению конечного усиления и небольшому заметному шуму. Focusrite реагирует именно так. У меня нет. Сигнал выводится из операционного усилителя через резистор 47 Ом. Это защищает операционный усилитель и сохраняет его стабильность при прокладке длинного кабеля, если вам это понадобится. И последнее, что касается двух микросхем IC.Это оба устройства с высокой пропускной способностью и высоким коэффициентом усиления. У них должен быть хороший байпас питания с конденсаторами емкостью 0,1 мкФ, установленными рядом с выводами питания. Это предотвращает появление странных вещей и сохраняет их красивыми и стабильными.

Подводя итог, можно сказать, что есть два каскада с фиксированным усилением, 30 дБ и 20 дБ для общего усиления 50 дБ. Регулировка уровня осуществляется путем изменения уровня сигнала между двумя каскадами усиления. На каждом канале также имеется вход с высоким сопротивлением, который идеально подходит для пьезодатчиков и других инструментов (гитара и бас), которым требуется небольшая регулировка уровня перед записью.И все это с очень низким уровнем искажений и шума. Фантомное питание составляет 15 В постоянного тока, что должно работать с большинством современных конденсаторных микрофонов. Заметным исключением является Neumann U87 Ai. Этот микрофон — моя гордость и радость. Внутри он имеет стабилитрон 33 В для промежуточного источника питания. Для меня это не такая уж проблема, поскольку у моего Focusrite фантомное питание 48 В. Все остальное у меня работает нормально.

Блок питания:

Блок питания выполнен в классическом стиле старой школы. В нем используется трансформатор с отводом от центра, мостовой выпрямитель и два больших конденсатора фильтра.Трансформатор имеет центральное ответвление 24 В переменного тока. Это означает, что мы можем заземлить центральный отвод и получить 12 В переменного тока с каждой ноги. Подождите, разве мы не используем +/- 15 В постоянного тока? Как это работает? Происходит две вещи: во-первых, 12В переменного тока — это среднеквадратичное значение. Для синусоидальной волны пиковое напряжение в 1,4 раза выше (технически это квадратный корень из двух), так что пиковое напряжение составляет 17 вольт. Во-вторых, трансформатор рассчитан на питание 12 В переменного тока при полной нагрузке. Это означает, что при небольшой нагрузке (а эта схема не потребляет много энергии) у нас есть еще более высокое напряжение.В результате для выпрямителей напряжения доступно около 18 В постоянного тока. Мы используем линейные стабилизаторы напряжения 7815 и 7915, и я выбрал те из National Japan Radio, которые имеют пластиковый корпус. Это означает, что вам не понадобится изолятор между регулятором и корпусом при их установке. Изначально я встроил источник питания в корпус микрофонного предусилителя. Это не сработало, так как у меня был какой-то гул и гудение, все связано с тем, насколько близко мой трансформатор был к внутренней проводке микрофона. В итоге я поместил трансформатор, выпрямитель и большие крышки фильтра в отдельную коробку.Я использовал 4-контактный разъем XLR, который был у меня в корзине для запчастей, чтобы подать нерегулируемый постоянный ток в основной корпус, где регуляторы установлены рядом с основной платой. Как упоминалось ранее, изначально я собирался использовать 24 В постоянного тока для фантомного питания и в итоге не сделал этого, упростив схему и избавившись от регулятора 24 В (и трансформатора более высокого напряжения!)

Малошумящий сбалансированный микрофонный предусилитель

Малошумящий сбалансированный Микрофонный предусилитель

Продукты Elliott Sound

пр.66

© Август 2000 г., Фил Эллисон, Род Эллиотт
(под редакцией Рода Эллиотта — ESP)
Обновлено 17 мая 2008 г.

---

Обратите внимание: для этого проекта доступно печатных платы.Нажмите на картинку для более подробной информации.

---

Введение

Эта простая конструкция имеет очень низкий уровень шума, близкий к теоретическому минимуму, высокое подавление гула и регулируемое усиление с помощью одного вращающегося потенциометра. Он похож на тот, который используется во многих профессиональных микшерных пультах, и может стать основой бескомпромиссного записывающего микшера для концертной работы.

Конструкция состоит из составных дифференциальных пар транзисторов с синфазным (плавающим) регулятором усиления, соединяющих эмиттеры пары.Составные пары 2N4403 и BC549 гораздо более линейны, чем любой отдельный транзистор. Схема является дифференциальной по входу и выходу, поэтому для обеспечения подходящего выхода для следующих сигнальных каскадов канала в микшерном пульте требуется балансный или несимметричный буфер. Это обеспечивается высокопроизводительным каскадом дифференциального усиления операционного усилителя, которым может быть TL071 или аналогичная ИС по вашему выбору. Этап имеет усиление 6 или 15 дБ и устанавливает максимальный входной уровень около 1,5 В RMS перед ограничением.Это соответствует уровню звукового давления более 150 дБ с обычным микрофоном!

Полное усиление составляет 1000 раз или 60 дБ. Искажения от низкого до неизмеримого, потому что они ниже уровня шума при высоких коэффициентах усиления. CMRR (коэффициент подавления синфазного сигнала) намного превышает 60 дБ и лучше, чем любой доступный микрофонный кабель, в том, что касается подавления шума. Полоса пропускания превышает 100 кГц, и подавление радиочастот не показано, поскольку на практике это оказалось ненужным. Входное сопротивление или нагрузка на микрофон устанавливаются двумя 3.Резисторы 3кОм. Это подойдет практически для любого микрофона с номинальным сопротивлением от 150 до 600 Ом.

---

Описание

Входной каскад настроен на наименьшее количество шумов, что означает подход без использования ИС. Есть несколько специальных микросхем, которые можно использовать для микрофонных предусилителей, они содержат схему, подобную этой, за исключением одной микросхемы. Примеры включают SSM2017 (теперь устаревший) или замену INA103 или аналогичный.

Все компоненты должны быть легко доступны, за исключением потенциометра 10 кОм для регулятора усиления.Это должен быть обратный логарифмический конус — или же использовать многопозиционный переключатель с шагом усиления 6 дБ, охватывающий диапазон 60 дБ схемы. Перед перерывом убедитесь, что это сделано.

Примечание редактора. В качестве альтернативы можно использовать стандартный бревенчатый горшок, но подключенный «в обратном направлении». Это будет нормально работать, если будет помечено «Затухание» вместо «Усиление». Когда горшок перемещается по часовой стрелке, усиление уменьшается (затухание увеличивается). Таким образом, максимальное усиление будет применяться, когда горшок полностью повернут против часовой стрелки.Обратите внимание, что это не проблема, характерная для данной схемы — все микрофонные предусилители IC имеют одну и ту же проблему.

Блок питания ± 15 В тоже важен, он должен быть регулируемым и малошумным. Если используются обычные микросхемы стабилизатора напряжения, я рекомендую установить постфильтр, состоящий из резистора 10 Ом и конденсатора 470 мкФ, чтобы удалить любой шум, генерируемый в микросхемах регулятора. Некоторые микросхемы 7815 могут продаваться как генераторы шума, регулируемые по напряжению (LM317, LM337) намного тише.Одна плата регулятора может использоваться для питания нескольких предусилителей, причем каждый предусилитель имеет свои собственные схемы постфильтра. Из-за примененной обширной фильтрации для этого предусилителя рекомендуется источник питания Project 05.

Рисунок 1 — Микрофонный предусилитель в сборе

Для минимального шума следует использовать компоненты хорошего качества с металлопленочными резисторами в коллекторах и эмиттерах входных пар. Если на резистор наложено значительное постоянное напряжение, в схемах с высоким коэффициентом усиления всегда используйте типы с низким уровнем шума.Металлопленочные резисторы — одни из лучших, только лучше с проволочной намоткой, что немного непрактично. Избегайте использования металлокерамики, металлической глазури и углерода. Также избегайте бусин танталовых конденсаторов, так как они протекают и трескаются. Это самые хрупкие электронные компоненты. Конденсатор емкостью 100 нФ (C6) должен быть установлен как можно ближе к контактам питания операционного усилителя — рекомендуется использовать керамический колпачок для обеспечения наилучших характеристик байпаса на высоких частотах.

Конденсатор емкостью 1000 мкФ может быть нормальным электролитическим на 10 или 16 вольт.Обычно нет проблем с нулевым смещением постоянного тока на современных электрооборудовании, при условии, что обратное напряжение остается ниже 1 В. В этой роли он не превысит 100 мВ. Все остальные электрические цепи должны иметь как минимум 25 В.

После проверки опубликованных спецификаций SSM2017 в отношении шума, моя версия предусилителя для мастерской показала, по крайней мере, такое же хорошее сопротивление источника 200 Ом (типичное для большинства динамических микрофонов).

E _IN = 0,27 мкВ RMS, полоса пропускания 20 кГц с источником 200 Ом.
= 1,9 нВ на корень Гц (соответствует спецификации для SSM2017)
Коэффициент шума = 0,9 дБ относительно резистора 200 Ом

---

Комментарии редактора

Я бы посоветовал использовать в этой схеме резисторы с 1% -ной металлической пленкой — дополнительные затраты незначительны, и это также обеспечит правильную балансировку сбалансированного буферного каскада (U1). Даже небольшая ошибка в компонентах входа и обратной связи ухудшит подавление синфазного сигнала.

Как и Фил, я также не рекомендую использовать танталовые конденсаторы, и постоянные читатели заметят, что я не предлагал их ни для одного проекта.Единственная неисправность конденсатора, которую мне когда-либо приходилось отслеживать при прерывистом замыкании на , была связана с бусинами тантала — это было не весело и не легко найти.

Как и все схемы, представленные на этих страницах, не стесняйтесь экспериментировать. Некоторым читателям может быть трудно получить транзисторы 2N4403, а BC559 можно заменить с некоторым увеличением шума. Я ожидал, что любое увеличение будет приемлемым для большинства приложений. В остальном производительность должна быть примерно такой же, как описано.

Предусилитель идеален для портативного использования и может работать от пары 9-вольтовых батарей.

---

Примечание: Для этого предусилителя доступна печатная плата Revision-A. В схеме есть пара очень незначительных изменений, и на плате установлен двойной предусилитель — два полностью независимых микрофонных предусилителя на одной печатной плате. В комплекте с данными о конструкции (доступными при покупке печатной платы) есть схема для переключения управления усилением, которая обеспечивает гораздо более линейное управление, чем вы получите от электролизера.Новая печатная плата двусторонняя и включает в себя полноразмерную заземляющую пластину для минимизации шума.

Рисунок 2 — Фотография готовой печатной платы Revision-A

В целом, этот предусилитель настоятельно рекомендуется для профессионального или полупрофессионального использования, записи дикой природы или просто экспериментов. Как вы можете видеть на фотографии, плата очень компактна, и я описал источник питания и распределительную плату с фантомным питанием в другом месте в разделе проектов, а также микрофонный усилитель с фантомным питанием и серию проектов микрофонов.

При использовании предусилителя не тревожьтесь, если вы услышите на выходе значительный шум с высоким коэффициентом усиления, но без подключенного микрофона. Это совершенно нормально и в основном происходит из-за теплового шума, создаваемого двумя входными резисторами 3,3 кОм R1 и R5. Если вам когда-либо требовалось доказательство того, что резисторы создают шум просто потому, что они есть, то вот оно. После подключения микрофона низкое сопротивление самого микрофона приводит к короткому замыканию шума резистора, и предусилитель будет работать так же тихо, как и заявлено. Указанный коэффициент шума соответствует входному сопротивлению (источнику) 200 Ом.

Шум от резистора на 200 Ом при 27 ° C составляет примерно 0,26 мкВ (260 нВ), это ни в коем случае не велико, но, безусловно, необходимо учитывать. Для получения более подробной информации о шуме и его происхождении см. Шум в усилителях звука.

Имейте в виду, что этот предусилитель нельзя подключать к микшеру, который обеспечивает фантомное питание, так как это приведет к выходу из строя операционного усилителя. Если планируется использовать его для обеспечения дополнительного усиления, вы, , должны защитить выходы с помощью стабилитронов, последовательных резисторов и разделительных конденсаторов.Точно так же, если вы намереваетесь добавить фантомное питание на вход предусилителя, схема защиты аналогична показанной в Проекте 96 (см. Рисунок 2).

---

Сноска

При просмотре технических характеристик микросхем вы часто видите шум в нВ√Гц. Это не имеет большого значения для большинства мастеров, но на самом деле легко вычислить эквивалентный входной шум. Если предположить, что полоса пропускания составляет от 20 до 20 кГц, это диапазон 19980 Гц.

Теперь возьмите квадратный корень из этого значения и умножьте на указанный коэффициент шума.Для большинства обычных звуковых работ значение 141 подходит для квадратного корня.

Эквивалентный входной шум (E _IN ) = 141 × шум (нВ) ∴
Выходной шум = E _IN × усиление

Если усиление каскада равно 100 и E _IN составляет 1 мкВ, выходной шум составляет 100 мкВ. Теперь легко увидеть, не вызовет ли это проблемы с вашим сигналом. Например, если сигнал, который вы пытаетесь усилить, составляет всего 1 мВ, выходной сигнал составляет 100 мВ, а отношение сигнал / шум составляет …

.

SNR = 20 × log (V _SIG / V _N ) ∴
SNR = 20 × log (100 мВ / 100 мкВ) = 60 дБ

У вас будет отношение сигнал / шум 60 дБ.Если ваш входной сигнал составляет 50 мВ, SNR теперь составляет 94 дБ, но с выходом 5 В RMS у вас нет полезного запаса, если вы работаете с усилением 100. При более низком усилении E _IN увеличивается (как и для всех микрофонных предусилителей). При 20 дБ усиления и выходном напряжении сигнала 50 мВ * 10 = 500 мВ вполне разумно ожидать, что входной шум возрастет примерно до 12 нВ √ Гц, поэтому вы получите следующее …

E _IN = 141 × 12 нВ √Гц = 1,7 мкВ ∴
E _OUT = 10 × 1,7 мкВ = 17 мкВ ∴
SNR = 20 × log (500 мВ / 17 мкВ) = 89 дБ

В некоторых случаях преобладает тепловой шум в сопротивлении источника (звуковой катушке микрофона или обмотки трансформатора).Даже если внешний тепловой шум равен нулю, всегда будет посторонний шум в любой реальной среде записи, и ожидать, что окружающий шум будет более чем на 60 дБ ниже уровня сигнала, обычно нереально, за исключением очень громких источников звука. Уровень звукового давления на микрофоне при записи ударных может составлять 120 дБ, но будет большое количество «утечек» от других ударных в установке, поэтому окружающий шум является академическим.

Еще одна форма спецификации шума, которую вы увидите, — это «коэффициент шума».Усилитель с коэффициентом шума 1 дБ означает, что сам усилитель делает указанное входное сопротивление на 1 дБ более шумным, чем это сделал бы «идеальный» бесшумный усилитель. Чтобы представить это в перспективе, микрофонный предусилитель с указанным коэффициентом шума 3 дБ будет иметь тот же эквивалентный шумовой вход, что и резистор указанного номинала — обычно 200 Ом (260 нВ как от резистора, так и от входа предусилителя).

Ни один микрофонный предусилитель не является бесшумным, равно как и любое сопротивление выше нуля Ом или 0K (ноль Кельвина, примерно -273 ° C).Точно так же все среды записи имеют измеримый фоновый шум, как и среды прослушивания. Законы физики требуют, чтобы у нас был шум, нравится нам это или нет.

---

---

Указатель проектов
Основной указатель

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Фила Эллисона и Рода Эллиотта и защищена авторским правом (c) 2000. Воспроизведение или переиздание любыми средствами, электронными, механическими или электрическими. механические, строго запрещены международными законами об авторском праве.Автор (Фил Эллисон) и редактор (Род Эллиотт) предоставляют читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешают сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта и Фила Эллисона.

Страница создана и авторские права (c) Род Эллиотт 23 августа 2000 г. / Обновлено 12 мая 2001 г. — добавлены измерения шума. / 30 июня — Печатная плата доступна. / 17 мая 2008 г. — Доступна плата Rev-A.

Цветной микрофонный предусилитель CP5 — записывающее оборудование «сделай сам»

CP5 — первый микрофонный предусилитель с функцией Color. Сам по себе CP5 — это микрофонный предусилитель эталонного качества серии 500 с большим чистым усилением. С Color CP5 — самый универсальный предусилитель в мире.

Предусилитель мирового класса. CP5 — это прозрачный малошумящий предусилитель, основанный на дизайне «чистый провод с усилением». В тракте прохождения сигнала предусилителя используются только лучшие в своем классе компоненты, включая конденсаторы WIMA и THAT Corp.ИС. Усиление и цвет предусилителя регулируются с помощью ступенчатых регуляторов для облегчения вызова и работы в стерео.

Добавьте немного цвета. Подключите любой цветной модуль к CP5, чтобы добавить характер к вашему предусилителю. Наберите точное количество цвета, которое вы хотите, с помощью ступенчатого управления цветом. Переключайтесь между тоном и прозрачностью с помощью переключателя обхода цвета. Предусилитель CP5 работает с установленным Color или без него.

Подходит для новичков. Как и все наши наборы, CP5 поставляется со всеми необходимыми деталями и пошаговыми инструкциями с изображениями.

Полный список функций

• Полностью совместим с форматом серии 500
• Пошаговое управление (21 положение) для легкого вызова и работы в стерео режиме
• Ручки и передняя панель из анодированного алюминия черного цвета
• Фантомное питание, полярность, аттенюатор -20 дБ и переключатели цвета
• Регулировка усиления микрофонного предусилителя в диапазоне + 20-66 дБ
• Сверхпрозрачный малошумящий предусилитель
• На пути прохождения сигнала отсутствуют электролитические конденсаторы или трансформаторы
• Пленочные конденсаторы связи WIMA
• На основе лучшей в своем классе THAT Corp.1512 предусилитель IC
• Электронно-симметричные входы и выходы
• Одноцветная розетка
• Элемент управления цветом регулирует количество цвета без изменения общего усиления
Комплект
• включает все компоненты, необходимые для сборки CP5
• Пошаговое руководство и гарантированная поддержка

Что говорят профессионалы

«Несомненно, самый гибкий и универсальный микрофонный предусилитель на рынке. И если вы знаете, как паять, он будет по беспрецедентной цене за его качество.Совет от профессионала … он необычайно хорошо сочетается с пассивными суммирующими микшерами DIYRE для еще большей гибкости звука на вашей шине микширования или групповых шинах ».

— Джек Мейсон
Дж. Коул, Джо П, Spotify Singles

«Это действительно один из самых универсальных и полезных предусилителей на рынке. Если вам нравится заполучить паяльник, он также может быть одним из самых приятных».

-Sonic Scoop

Реальные аналоговые плагины.

Color — это новый формат аналогового аудиооборудования, разработанный для сообщества DIY.Мы взяли наши любимые аналоговые схемы и поместили их на небольшие, доступные по цене и заменяемые модули.

Цветовой формат состоит из цветов и палитр:

Цвета — это сверхкомпактные съемные блоки аналоговых схем, передающие различные типы аналогового цвета. Ознакомьтесь с нашим постоянно растущим выбором цветов. Цвета могут быть созданы и выпущены кем угодно.

Палитры обеспечивают управление, питание и схемы поддержки для цветов.В настоящее время мы предлагаем палитру Color 500 и микрофонный предусилитель CP5 с цветной подсветкой.

Ламповый микрофонный предусилитель

Ламповый микрофонный предусилитель

Домашняя аудиосистема для дома

Ламповый микрофонный предусилитель

Некоторое время назад друг, который делает домашнюю запись, спросил меня о лампе микрофонный предусилитель. То, что я еще не разработал … поэтому я разработал один.

Этот дизайн довольно высококлассный. я начал с лучшего входного трансформатора микрофона, который я смог найти (по крайней мере, без чего-то изготовленного на заказ).Итак, это , а не . недорогой предусилитель … один входной трансформатор продается за 135 долларов! В Общая стоимость всего, включая корпус и печатную плату, составляет около 400 долларов.

Я продавая печатные платы по 30 долларов за штуку на eBay.

---

The Схема

топология схемы использует входной трансформатор, за которым следует каскод 6922 / 6DJ8 / ECC88 сцена. Выходные данные используют другой ECC88 в SRPP, с некоторой обратной связью вокруг Это.Обратная связь имеет две настройки, что дает два варианта усиления.

Нажмите здесь для полной схемы PDF. Вы можете скачать спецификацию либо в формате PDF или в формате XLS.

Ввод через комбинированный разъем 1/4 «/ XLR Neutrik. Сигнал проходит через Трансформатор Lundahl LL7903. Условия для фантомного питания, а также переключатель полярности включен.

Собственно каскад усилителя: Cascode, за которым следует SRPP. я знаю, некоторые люди ненавидят SRPP — я думаю, это слишком модно.Но вот мне кажется лучший выбор, способный управлять нагрузкой 600 Ом. Обратите внимание на некоторые NFB в финале stage, две разные суммы выбираются переключателем. Выход — несимметричный, без выходного трансформатора — питание осуществляется через другой комбинированный разъем 1/4 «/ XLR разъем. Да, XLR не того пола, но мужской комбо-джек не получится, и пространство на передней панели было ограничено.

Блок питания … нетрадиционный. Какие? Кто? Мне? Ага. Импульсный источник питания, генерирующий 6.Напряжение накала 3 В и + 200 В B + от входа 48 В постоянного тока. Прелесть переключения источников питания в том, что шум, который они создают — и да, они действительно создают некоторый шум — достаточно высок частота, которую легко фильтровать, и выше слышимого диапазона. Для предусилитель низкого уровня, как этот, я бы предпочел несколько милливольт на 100 кГц, чем несколько милливольт 60 Гц!

Вот вход и бак накаливания:

… и вот буст B +:

Я запитал его от настольного импульсного блока питания 48V 1A.

---

Производительность

Некоторые измерения:

Параметр	Настройка усиления	HiZ нагрузка	Нагрузка 600 Ом
Максимальное усиление 10 мВ при 1 кГц	Низкий	48 дБ	46 дБ
	Высокая	58 дБ	55 дБ
Максимальное выходное напряжение 1 кГц	Низкий	20 В RMS	9 В RMS
	Высокая	42 В RMS	9 В RMS
THD + N Максимальное усиление 10 мВ	Низкий	0.6%	0,65%
	Высокая	0,47%	0,5%
THD + N 10 мВ на входе 1 В на выходе 1 кГц без фильтра НД	Низкий	0,25%	0,25%
	Высокая	0,15%	0,15%
Частотная характеристика 20 Гц — 50 кГц 10 мВ на входе 1 В на выходе	Низкий	+/- 1.5 дБ	+/- 2 дБ
	Высокая	+/- 1,5 дБ	+/- 2,5 дБ

…. и некоторые графики (все взяты с высокой Z-нагрузкой):

Частотная характеристика, настройка низкого усиления, 10 мВ на входе и 1 В на выходе:

То же при высоком усилении:

… пик на ВЧ можно отрегулировать, изменив нагрузку RC на трансформатор вторичный.

THD + N в зависимости от выходного напряжения, настройка низкого усиления:

… и высокий коэффициент усиления:

THD + N в зависимости от частоты, 10 мВ на выходе 1 В, расточка:

… и наконец, БПФ, 10 мВ на входе, 1 В на выходе:

… красиво трубочка!

---

Реализация

Я спроектировал печатную плату, которая будет содержать усилитель и поместиться в стандартную корпус.

Вот как выглядит печатная плата (щелкните, чтобы увидеть полноразмерное изображение):

… и собранная плата:

Корпус, в который я поместил это, представляет собой экструдированный ящик LMB-Heeger EAS-500. я имел переднюю и заднюю панели, изготовленные Front Panel Express, чтобы соответствовать коробка.

Вы можете скачать zip-архив с моими передними и задними файлами FPE здесь.

Жду, чтобы вернуть переднюю и заднюю панели из с лазерной гравировкой.Когда я верну их, я опубликую фотографии всего этого собрать. Но на самом деле кишки все равно интереснее 🙂

Электретно-микрофонный предусилитель DIY

с использованием OPAmp

Возникли проблемы с шумом при предварительном усилении электретного микрофона? Не волнуйтесь и больше ничего не говорите, потому что теперь вы можете создать свой собственный дешевый DIY-предусилитель для своего электретного микрофона. Этот самодельный малошумящий предусилитель для электретного микрофона основан на операционном усилителе TL071 компании Texas Instruments.

Электретные микрофоны

могут быть очень чувствительными, а выходной сигнал может быть достаточно слабым, поэтому необходимо усиление рядом с микрофоном, чтобы предотвратить гудение от линий электропередач и других источников.

Моя первая попытка собрать предусилитель началась с покупки печатной платы и деталей в комплекте у Конрада. Это сработало, но, к сожалению, модуль очень устарел. Сигнал был высоким и достаточно сильным, но транзисторы создавали толстый слой шума. Я не стал использовать фильтр нижних частот из-за ограничений.

Следующая итерация основана на операционном усилителе. Я обнаружил, что можно найти довольно распространенную схему использования операционного усилителя для усиления звука. Я остановился на малошумном TL071.

Мне нравится использовать вещи повторно и хранить коробки, заполненные электронными деталями, печатными платами, кабелями и старыми устройствами. У меня все еще есть несколько электронных бейсболок 70-х, и я хочу, чтобы они начали свою (вторую) электронную жизнь. Поскольку я рассматриваю эту версию предусилителя как итерацию, они подойдут. Для скорейшего результата я решил припаять предусилитель на макетной плате.

Микрофон, выход сигнала и блок питания 12 В подключаются через разъем. Потенциометр P1 регулирует усиление (10..1000x), а P2 отвечает за максимальный выходной уровень (он никогда не должен превышать 1 В).