Микрофонный усилитель для динамического микрофона своими руками

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Журнал о технических устройствах и технологиях. Ковыряние в бытовой технике, электронике: что внутри, как это работает, опыт эксплуатации. Выбор лучшего товара — отзывы, достоинства и недостатки. ПоДЕЛОчная: ремонт (техники, электроники) своими руками, сделай сам, самоделки. Полезные советы, лайфхаки.

Дешёвый динамический микрофон — РАЗБОРКА ➕ Доработка: усилитель на 1 транзисторе

Ранее был пост [Как подключить динамический микрофон к компьютеру], в котором предлагалось сделать простейший усилитель на одном транзисторе, чтобы этот наидешевущий (за 2 бакса) микрофон из Ашана с достаточной громкостью записывал звук, а не так тихо, что и встроенный в материнскую плату усилитель не справлялся с выкрученным на максимум «входным уровнем».

Теперь пришло время вскрытия, которое должно показать изумлённой публике, что там внутри, что-как можно было бы доработать, можно/стоит ли встраивать усилитель внутрь.

Разборка

Фото 1. Микрофон Одеон SD-200 в полностью разобранном виде

Сразу шок : для веса в рукоятку вставлен кусок бетона (или алебастра, или может гипса). Никакого экранирования внутри (провод от микрофона с оплёткой и одной центральной жилой), рукоятка пластмассовая.

Выключатель замыкает катушку накоротко и это как бы правильно: после такого микрофона должен быть усилитель на транзисторе и замыкание эмиттерного перехода должно его выключить, а если бы выключатель размыкал один контакт, то транзистор продолжал бы работать и усиливал бы сигнал с провода как с радио-антенны.

Голова неразборная, но можно расщепить на 3 части:

Фото 2. Расщепление головки на три части

Задняя часть — обрезиненная пустотелая бочка. Смысл у неё такой же, как у ящика акустического динамика — нужно заглушить звуковую вибрацию позади мембраны, но при этом должно быть достаточно объёма воздуха, чтобы не было сопротивления колебанию мембраны.

Будем называть перепонку с катушкой в центральной детали-капсуле мембраной, а третью (крайнюю справа на Фото 2 защитную крышку с дырками) диафрагмой. Хотя в микрофонном деле мембрану называют диафрагмой… но это режет слух человеку, воспитанному на фотографии.

Центральная капсула с магнитом и катушкой очень лёгкая, мембрана приклеена прямо к пластмассовой оболочке, так что дальше это не разбирается.

Вообще говоря, качество изготовления устройства очень высокое: никаких разводов флюса, кривой пайки, дефектов… Но уж больно примитивное тут всё, пластмассовое, как бы и устройства-то никакого нет — бетонный груз внутри. Странно, что вообще работает.

Изготовление усилителя

Далее хитрый план таков: т. к. микрофон, который нужно держать в руке, нафик не нужен, рукоятку с куском бетона и выключателем — на помойку, голову из трёх частей (с Фото 2) собираем обратно, приделываем сзади усилитель и ставим сие на штатив.

После перебора деталей (особенно транзисторов с разными маркировками) с тестированием качества звукозаписи имеем такую конечную схему:

Схема 1

От транзистора качество звукозаписи вообще не зависит, хоть какой NPN ставь. Например, выбран 2SC945 как «for audio-frequency applications» и «low noise», причём они бывают с буквой Y — коэффициент усиления примерно 150, и P — коэф. усиления 250. Конденсатор на проход лучше ставить двойной: плёночный металлизированный с хорошим проходом через него высоких частот (ВЧ) и электролитический (он тоже, очевидно, металлизирован) как можно большей ёмкости для всего остального.

Для справки

Напряжение в микрофонном входе настольного компьютера [того, что сейчас под рукой] — 2.16 вольта (без подключённого микрофона). А вот, например, на микрофонном контакте в разъёме для гарнитуры смартфона Самсунг — 2.5 вольта и, кстати, этот микрофон с этим самодельным усилителем прекрасно подключается и работает в качестве внешнего микрофона там.

Смартфон Samsung (любой, лишь бы 4-х контактный разъём для гарнитуры в нём был) считает, что подключена гарнитура, даже если просто воткнуть штекер без наушников и микрофона в его гнездо. Но если микрофон есть, то он должен иметь сопротивление не менее 1.2 кОм; иначе, если сопротивление 600 Ом, то смартфон считает, что нажата кнопка «next» на гарнитуре (если 300 Ом — нажата кнопка «previous»).

Для пущей надёжности делаем усилитель на печатной плате простейшим образом:

Фото 3. Изготовление печатной платы по-быстрому. Не ЛУТ

Сначала на куске меднённого текстолита рисуем маркером (для стекла и компакт-дисков) нужный рисунок. Потом травим в хлорном железе. Затем стираем следы маркера тряпочкой, смоченной в спирте. Сверлим дырки.

Втыкаем, припаиваем детальки, крепим плату в зад головки:

Фото 4. Динамический микрофон с самодельным предусилителем

Для теста качества записи этим микрофоном используем [клип Шнура-Ленинграда], с 6 по 28 секунду. Запись этим микрофоном с простых компьютерных динамиков Microlab M-600 (2 х 12 Вт):

Динамики эти однополосные, звучат глуховато, т. е. ничего высокочастотного они не воспроизводят. Но на этой записи ВЧ почему-то появились (и это при том что в исходном звуке их нет), да ещё мерзко звучащие какие-то ВЧ, аж уши вянут. Почему так? За что?

Версия 1: это может быть от того, что отверстия в диафрагме перед мембраной расположены по периметру, что как-то неправильно: ВЧ-колебания заходят в них и начинают гулять внутри переотражаясь от мембраны и диафрагмы, создавая резонансы и искажения.

Версия 2: мембрана слабо реагирует на ВЧ-колебания, скажем, выше 8 кГц, но они не пропадают, а суммируются случайным образом в некоторое сглаженное колебание на частоте 4-8 кГц, что в итоге звучит и громко, и плохо-искажённо.

Оказалось, если снять переднюю крышку-дифрагму-с-дырками, то запись того же самого звучит так:

Ничего высокочастотного не наблюдается. Может показаться, что запись глуховата, но, во-первых, это динамики такие «глухие», во-вторых, динамический микрофон (с тяжёлой мембраной с приклеенной к ней катушкой), теоретически не должен «слышать» ВЧ.

Вот, правда, басы (труба) звучат на последней записи излишне громко, бу́хает как-то. Наверное, диафрагма своим отсутствием дыры в центре ограничивала проход сильных низких частот на уровне амплитудных возможностей мембраны. Так что теперь коварный план на дальнейшую модернизацию такой: вернуть крышку-диафрагму взад, но заткнуть в ней дырки по периметру, а в центре просверлить отверстия по науке… ещё бы эту науку изобрести.

Мораль

В общем, даже этот унылый, но динамический микрофон гораздо лучше записывает звук, чем любой электретный: собственный шум вдвое меньше, чувствительность с простейшим самодельным предусилителем просто огромна, низкие и средние частоты, так, на вскидку, воспроизводит хорошо.

Комментарии (5):

Здравствуйте! Интересная статья, спасибо, автор. У меня есть новый не рабочий микрофон Odeon sd-210, пытаюсь его разобрать — не получается извлечь голову и другие внутренности. Подскажите, пожалуйста, как Вы разбирали это чудо техники, ведь эти модели вроде как не разборные. Если можно — подробно, какими инструментами и т.д.

Сначала отвинтить винтик у хвоста и купол-голову-решётку (рукой, против часовой стрелки). Далее наверное нужно поддеть отвёрткой и сковырнуть накладку на выключателе, под ней должно быть два винтика… Возможно в этом 210-ом микрофоне голова с микрофонным капсюлем и выключатель связаны вместе, поэтому не вынимается. Но если голова приклеена к корпусу… тогда тонким лезвием пытаться расщепить их.

Спасибо за описание переделки. А резистор R2 почему убрали?

Потому что перестал понимать зачем он нужен. Без него усиление больше (микрофон записывает громче), а качество записи на слух одинаковое. Можно поставить сюда переменный резистор и регулировать, коэффициент усиления (gain) транзистора, = «чувствительность» микрофона.

Точнее нашёл в Сети объяснение: с этим резистором нелинейные искажения 0.1% (на частоте 1 КГц) и усиление 30дБ, а без него — 1% искажения и усиление 40дБ.

Источник

Усилитель динамического микрофона своими руками

Привет всем любителям самоделок, возможно у кого-то дома завалялся неплохой динамический микрофон, но при возможности его куда-то подключить звук оказывался очень слабым в плане громкости, а решить данную проблему поможет самодельный усилитель, о котором и пойдет речь в этой статье.

Перед тем, как перейти к прочтению данной самоделки, предлагаю посмотреть видео, где показан весь процесс сборки, а также ее небольшая проверка в работе.

Для того, чтобы сделать самодельный усилитель для динамического микрофона, понадобится:
* Корпус пластиковый, можно заказать на алиэкспресс
* Паяльник, припой, флюс
* Термоклей
* Провода
* Повышающий модуль заказать можно тут
* Динамический микрофон
* Гнезда подключения микрофона 6.3мм и микро юсб
* Микрофон для видеонаблюдения, ссылочка на али
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Термоусадочная трубка

Вот и все, что нужно для изготовления усилителя своими руками.

Шаг первый.
Первым делом нужно дождаться посылки из Китая, после чего данный микрофон для видеонаблюдения надо разобрать, а именно выпаять сам капсуль и освободить усилитель от заводской термоусадки. Затем берем два проводка и припаиваем их на место установки микрофона при помощи паяльника с маленьким жалом, также припаиваем два проводка, но уже к подключению питания, так как будет предусмотрено питание, как от 12 вольт, так и от 5 вольт.

Шаг третий.
Остались два свободно торчащих провода в воздухе, они отвечают за питание от источника тока с 5 вольтами на выходе, по сути это любой блок зарядки для телефона. Но так как плата усилителя работает от 12 вольт, то необходимо 5 вольт с блока питания увеличить до рабочих 12-ти, поэтому для этого нужен преобразователь.

Данный преобразователь можно найти на просторах алиэкспресс по очень низкой цене, его нужно припаять к микро-юсб разъему при помощи паяльника и проводов, после пайки заливаем контакты горячим клеем, чтобы не было замыкания.

Источник

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.

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: 3 765)

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.

Источник