• Объявления

    • admin

      Анонсы постов вашего блога в группах паяльника   04.09.2016

      Самые интересные посты будут анонсироваться в группах VK и FaceBook. Охват одного поста составляет несколько тысяч человек. Пример анонса записи про книгу Sprint Layout: в группе VK, в группе Facebook.  Поэтому если вы считаете, что ваш пост будет интересен аудитории, то не стесняйтесь - пишите, сделаем пост!
    • admin

      Просьба всем принять участие!   24.11.2017

      На форуме разыгрывается спектроанализатор Arinst SSA-TG LC (цена 18500 руб). Просьба всем перейти по ссылке ниже и принять участие!

Falconist. Мемуары

  • записей
    28
  • комментариев
    719
  • просмотров
    15 337

Предусилитель для двух электретных микрофонов с дифференциальным выходом

Выловил меня намедни мой старинный приятель - инженер студии звукозаписи с предложением сваять ему десяток активных микрофонных модулей на электретных микрофонах. Нужно это ему для озвучивания очередной церкви (меня всегда удивляла прижимистость батюшек, не желающих заплатить за промышленно выпускающееся оборудование, ну да Бог им судья). 

В качестве основных требований было:
а) Два электретных микрофона параллельно;
б) Дифференциальный (парафазный выход для работы на длинный кабель до пульта).
в) Питание от фантомного напряжения +48 В, поступающего с микшерного пульта.

Хозяин - барин. Хочет "белый верх, черный низ" - пожалуйста. Любой каприз за его деньги.

На первый взгляд задача тривиальна, но она заинтересовала меня двумя моментами:
1) Микширование двух и более электретных микрофонов по входу предусилителя (законченной рабочей реализации такого нигде не встречал, хотя на форуме несколько раз появлялись темы по подключению двух электретных микрофонов);
2) Возможность реализации своей старой задумки, заключающейся в дифференциальном включении электретного микрофона.

Приятель настаивал на "классической" схеме, в которой предусиление с микрофона осуществляется на одном ОУ, а второй ОУ инвертирует выходной сигнал первого для подачи в двухпроводную дифференциальную линию. Я решил сильно не спорить, а сваять две схемы - "классическую" и свою "дифференциальную".

"Классическая" схема: 

Предусилитель для электрета классик.GIF

отличается от известных разве что суммирующим включением двух микрофонов через цепочки C1R3 и C2R4 к инвертирующему входу ОУ DA1.2. В качестве ОУ предполагался TL062, как имеющий очень низкий собственный ток потребления (менее 0,5 мА), что существенно для питание от фантомного напряжения, которое не может выдать ток более 7 мА по каждому проводу. Однако, из-за того, что, модули нужны были, как всегда, "на вчера", поставил JRC4885 (3,5 мА типовых).

Печатка:

Предусилитель для электрета классик (PCB).GIF

Параллельно была отсимулирована в Мультисиме схема дифференциального включения электретного микрофона, подтвердившая свою принципиальную работоспособность:

Дифференциальное включение электретного микрофона.GIF

Эквивалентная схема электретного микрофона - Q1V3.

Теперь надо было решить задачу микширования сигналов с двух дифференциально включенных микрофонов. За основу был взят первый каскад инструментального усилителя (без третьего ОУ). Поскольку для адекватного микширования требуется минимальное входное усиление микширующего каскада (чтобы максимально развязать источники сигналов), сигналы были поданы на инвертирующие входы, тогда как на неинвертирующие - "искусственная средняя точка".

Предусилитель - схема.gif

Эпюры напряжений: относительно общего провода по переменному напряжению: 

Предусилитель - трек 2.gif

Дифференциальный сигнал между выходами ОУ:

Предусилитель - трек 1.gif

Окончательная схема:

Предусилитель для электрета дифференциальный.GIF

Полярность включения C1C2 и C3C4 ПРАВИЛЬНАЯ! Резистор R12 нужен! При его номинале 10 кОм появлялись ВЧ шумы. При снижении до 2 кОм - НЧ шумы. Диоды VD1-VD4 на обеих схемах защищают выходы ОУ от бросков напряжения при подаче фантомного питания.

Печатка: 

Предусилитель для электрета дифференциальный (PCB).GIF

Фото собранного модуля: 

Предусилитель - фото.jpg

Второй модуль просто не фотографировал (есть же печатка - и достаточно).

Обе собранные платы были оттарабанены на студию и подключены к пульту. Обе заработали сразу же. Поэтому режимы не измерял. 

К "классической" плате были подключены новые микрофоны, а к "дифференциальной" - Б/У от Панасоника. "Классика" при прослушивании на "уши" выдала "бубнение" по низам, а "дифференциальная" - отличны прозрачный звук. На положение крутилки Gain внимания не обратил, но фейдер в положении минус 12 дБ обеспечил полное зажигание линейки уровня сигнала. На расстоянии 1...1,5 м ото рта говорящего, при спокойном, не форсированном разговоре! 

Для чистоты эксперимента микрофоны поменяли местами. Теперь "забубнила" "дифференциалка", а "классика" показала отличный результат. Иными словами, существенной разницы между схемами на слух выявлено так и не было. "Грязь" выдавали сами микрофоны.

С "классики" (с микрофонами от Панасоника) сняли частотку при воздействии шумового сигнала. Делалось это на компьютере с помощью какой-то дорогой приставки. Поскольку все делалось в темпе "давай-давай!" я нюансами не интересовался. При следующей встрече, если будут вопросы, уточню. Существенной разницы между формой кривой со звуковой карты и ответкой с микрофона выявлено не было (менее 0,5 дБ). 

Итак, схема дифференциального включения электретного микрофона продемонстрировала свою принципиальную работоспособность, однако существенных преимуществ перед "классической" схемой с инвертированием сигнала первого ОУ не показала.

  • Одобряю 3


14 комментариев


Рекомендуемые комментарии

Леша, просто мысли вслух:

1. Корректировать по чувствительности каждый микрофон не имеет смысла? Параметры близки?

"...В качестве ОУ предполагался TL062, как имеющий очень низкий собственный ток потребления (менее 0,5 мА)..." - обрати внимание на AD8542 - только вчера "крутил" его в руках - http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist.php?name=ad8542

Операционный усилитель - MSOP-8: Тип ОУ: Стандартный: Особенность: Rail-to-Rail: Каналы: 2: Uпит: 2.7...5.5 В: Iпотр: 45 мкА

Цена - менее бакса ... и как раз под ЭТИ задачи "заточен" - микрофоны + слуховые аппараты и т.п.: http://vrtp.ru/index.php?act=categories&CODE=article&article=1411

 

3. "... Резистор R12 нужен! При его номинале 10 кОм появлялись ВЧ шумы. При снижении до 2 кОм - НЧ шумы...." - это склонность 431 к самовозбуждению ... может ее заменить?!

Изменено пользователем KRAB
  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Парочка наблюдений при разглядывании "классической схемы".

Как известно, электретный микрофон есть источник тока. Поэтому здесь использование ОУ по схеме усиления напряжения несколько несуразно. Полезный сигнал, например ВМ1, в виде переменного тока протекает по резисторам R3, R9, не изменяясь по величине. Поэтому выходное напряжение усилителя будет определяться только значением R9. А входной резистор R3 тут не при делах, и его можно заменить просто проводником.

Более того, при закорачивании входного резистора и при достаточно большом конденсаторе С1 входное сопротивление такого усилителя будет близко к 0 по переменному току. Значит переменное напряжение на микрофоне тоже будет нулевое. И это хорошо. Транзистор внутри микрофона будет работать при постоянном напряжении на стоке. Таким образом исчезнут нелинейные искажения, вызванные модуляцией параметров транзистора переменным напряжением на стоке.

Ну, и, если входное сопротивление равно нулю, то просто тупо параллелим микрофоны, да хоть и десять штук, - дополнительная экономия на входных разделительных конденсаторах. Только надо уменьшить резистор по постоянному току R1, т.к. постоянные токи всех микрофонов суммируются. А величина этого R1 на уровень выходного сигнала не влияет, как уже выяснили, т.к. по нему не протекает переменный ток. Единственное условие: сопротивление конденсатора С1 на наинизшей частоте должно быть гораздо меньше, чем R1, чтобы весь переменный ток уходил в усилитель, а не ответвлялся в R1.

Вот картинка для наглядности.

 

cxem_2mics.png

Изменено пользователем Yurkin2015
  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

" меня всегда удивляла прижимистость батюшек, не желающих заплатить за промышленно выпускающееся оборудование " - если платить за звуковое оборудование, то мало останется денег на покупку промышленно выпускающихся лимузинов. А прихожане православный намаз могут и через самопал послушать, ничего им не станется.

76-1346248259.gif

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

@KRAB , AD8542 цацка действительно интересная. Если бы не напряжение ее питания - максимум 6 В. 

@Yurkin2015 , искренняя благодарность за советы. Вот только учитывая, что электретный микрофон является генератором тока, включать 2 ГТ параллельно без какого-либо уравнивания - мысль не самая здравая.

  • Не одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Чувствительность модуля выше. Пробовали один микрофон отключать - уровень выходного сигнала падал.

  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
1 час назад, Falconist сказал:

без какого-либо уравнивания

Не могли бы Вы пояснить немного, что нужно уравнивать при параллельном подключении генераторов тока? А то тут в задних рядах тоже интересуются ...

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Да тут в передних рядах тоже интересуются: это теоретические размышления или практически кто-то где-то реализовывал?

Наверное, я спутал с последовательно-встречным включением двух ГТ.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Тут есть  две ошибки: о "прижимистости" батюшек и в названии микрофонов. И не указано расстояние от микрофонов до усилителя (или микшера) и до динамиков. Мы озвучивали храмы с 90-х годов. Делали микрофоны на МС ВА-333 и электретных, а в последствии конденсаторных микрофонах (капсюлях) с конднс. микрофонами приходилось добавлять ещё один каскад усиления и источник напряжения для его смещения. Выходы от микрофонов выводили на микшерный пульт, а с него формировали два канала на усилитель. У Вас изображены конденсаторные микрофоны, электретных нет давно. Тогда и сейчас нет спец. проектов для храмов. Видел, как не работают в храмах современные комплексы оборудования с радиомикрофонами, храмы разные и акустика в них разная. Задержка звука из-за действия АРУ создаёт в помещении многократно повторяющееся эхо и "кашу" на выходе и деньги на ветер. Я желаю Вам успеха в этом деле, если будут вопросы--поищу старые записи и выложу. С уважением, А.П.

Изменено пользователем Андрей1955

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
36 минут назад, Андрей1955 сказал:

 Тогда и сейчас нет спец. проектов для храмов.

Ну да, конечно. Модульные пульты Радонеж, Радонеж -2. http://www.grigory.ru/archiv/pro/1999_04_radoneg/www/dr/zv.htm Как это Вы упустили, когда :

36 минут назад, Андрей1955 сказал:

озвучивали храмы с 90-х годов.

Но следующая фраза поставила всё на свои места !

36 минут назад, Андрей1955 сказал:

микрофоны, электретных нет давно. 

Как говорится, вопросов к Вам более не имею...

36 минут назад, Андрей1955 сказал:

 Задержка звука из-за действия АРУ

- это просто хит сезона !

Изменено пользователем tilarids

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

@Андрей1955 , благодарю, конечно, за предложение о помощи. Но дело в том, что "ведущим" в данной ситуации является мой приятель - инженер студии звукозаписи. Т.е., отнюдь не радиолюбитель, а профессионал в данном вопросе. Тем более, что это у него далеко не первая церковь. Уточню, но думаю, что она уже во втором десятке, т.к. для меня (а я приглашался поучаствовать далеко не во всех случаях) она уже четвертая. И лезть ему под руку со своими советами точно не буду. Он - генеральный подрядчик ,ему и отвечать за результат.

Мирок церковных настоятелей довольно тесен и полагаю, что при наличии отрицательных отзывов столько заказов у него не было бы.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
6 часов назад, tilarids сказал:

Ну да, конечно. Модульные пульты Радонеж, Радонеж -2. http://www.grigory.ru/archiv/pro/1999_04_radoneg/www/dr/zv.htm Как это Вы упустили, когда :

Но следующая фраза поставила всё на свои места !

Как говорится, вопросов к Вам более не имею...

- это просто хит сезона !

Пульты "Радонеж" на основе аналоговых радиомикрофонов, о них были статьи в "Радио". Здесь проводная система. Про электретные микрофоны писано много, назовите любую современную модель. И последнее, а как работает цифровая АРУ? Проще, что бывает, если цифровой радиомикрофон поднести к динамику.

Изменено пользователем Андрей1955

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
4 часа назад, Falconist сказал:

@Андрей1955 , благодарю, конечно, за предложение о помощи. Но дело в том, что "ведущим" в данной ситуации является мой приятель - инженер студии звукозаписи. Т.е., отнюдь не радиолюбитель, а профессионал в данном вопросе. Тем более, что это у него далеко не первая церковь. Уточню, но думаю, что она уже во втором десятке, т.к. для меня (а я приглашался поучаствовать далеко не во всех случаях) она уже четвертая. И лезть ему под руку со своими советами точно не буду. Он - генеральный подрядчик ,ему и отвечать за результат.

Мирок церковных настоятелей довольно тесен и полагаю, что при наличии отрицательных отзывов столько заказов у него не было бы.

Ту систему, в другом храме делали спецы. Теперь она отключена. Чтобы хорошо озвучить храм нужно его знать, где поют, откуда читают, где плохо слышно, где хорошо. Желательно быть прихожанином. В новом храме на Лосинке звук отличный, ( делали спецы, я схему не знаю) система проводная, всё оборудование фирменное, и никакой микрофонной завязки, может быть где-то стоят гребенчатые фильтры. "Мирок церк. настоятелей" это оценка иноверца. Извините. А.П.

10 часов назад, Falconist сказал:

@KRAB , AD8542 цацка действительно интересная. Если бы не напряжение ее питания - максимум 6 В. 

@Yurkin2015 , искренняя благодарность за советы. Вот только учитывая, что электретный микрофон является генератором тока, включать 2 ГТ параллельно без какого-либо уравнивания - мысль не самая здравая.

Тут не электретный микрофон. его сборка имеет три вывода.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
1 час назад, Андрей1955 сказал:

его сборка имеет три вывода

Не надо повторять чуши. Достаточно одного ляпа.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас