Предусилитель для микрофона. подборка схем

Корпус.

Для размещения конструкции хорошо бы выбрать металлический корпус. Если используется пластмассовый корпус, то всю конструкцию желательно поместить в экран. Экран можно изготовить из жести консервной банки от сгущенного молока. Эти банки всё ещё покрывают оловом, и они прекрасно паяются (их даже не нужно лудить). И вкусно и полезно… для самодельщика. Корпус регулятора уровня сигнала должен соединяться с экраном всего усилителя.

На картинке корпус из дюралюминия и печатная плата в сборе. На плате два независимых усилителя с раздельным управлением питанием. Чтобы можно было записать стерео сигнал с использованием двух произвольных микрофонов, усилитель каждого канала снабжён отдельным входным гнёздом.

Элементы управления установлены прямо на печатной плате. Регулировка коэффициента усиления осуществляется один раз путём подбора постоянных резисторов при настройке усилителя.

Микрофонный усилитель в сборе. Микрофонный усилитель соединяется с компьютером экранированным кабелем, на конце которого находится разъём Джек 3,5мм (Jack 3,5mm).

Конструкция и детали.

При выборе схемы усилителя, я ориентировался в основном на простоту эксплуатации и минимальное количество деталей затраченных на постройку. Задача изготовить супер-пупер усилитель с рекордными показателями не ставилась.

После макетирования нескольких схем на совдеповских микросхемах, я остановился на микросхеме К538УН3А (КР538УН3А). https://oldoctober.com/

Причины следующие:

Минимальное количество навесных элементов.
Однополярное питание. Не нужно городить фантомную землю.
Низкое напряжение питания – 6 Вольт. Легко применить питание от батареи.
Микросхема продолжает работать при снижении напряжения питания до 3-х Вольт. Не нужен стабилизатор напряжения питания и батарею можно использовать более длительное время.
Защита от короткого замыкания

Важно при использовании Джеков 3,5мм! В момент вставки штекера в гнездо происходит короткое замыкание контактов.
Потребляемый ток не превышает 5мА. Если установить пару литий-ионных элементов питания, например, DL123A или одну батарею CR-P2, то их хватит как раз до того момента, когда вся современная техника морально устареет

Почему именно DL123A (CR-P2)? Из-за токсичной начинки, корпуса этих элементов изготавливают из нержавеющей стали и тщательно герметизируют, что исключает разрушение корпуса и повреждение схемы усилителя. Последнее часто случается при использовании солевых и щелочных (алкалиновых) элементов. (Алкалайновые элементы GP повредили мой любимый Maglite).

Как сделать усилитель для микрофона своими руками

Чтобы сделать микрофонный предусилитель, который будет брать энергию не от батареек или же не тянуть длинные провода от другого источника питания, а чтобы его подзарядка происходила, непосредственно, от звуковой карты нужно сделать схему с фантомным источником подпитки.  То есть такую схему, где передача сигнала информации и питание устройства происходят совместно по общему проводу.

Такой вариант является самым оптимальным, потому что обычная батарейка часто садится, использование аккумулятора тоже требует его подзарядки время от времени. Использование блока питания тоже не совсем удобно, потому что здесь есть провода, которые могут мешать при необходимости передвижения и сторонние помехи. Эти факторы приводят к неудобству использования устройства.

Для этой цели необходимо иметь:

• резисторы;
• конденсаторы;
• транзистор;
• штекер и гнезда для подключения прибора;
• провода;
• корпус;
• микрофон;
• дополнительные инструменты – кусачки, паяльник, ножницы, пинцет, клеевой пистолет.

Электрические параметры.

Номинальное напряжение питания – +6В.

Ток потребления при Uп = 6В, Т = -45… +70С, не более – 5мА.

Коэффициент усиления напряжения с внутренней обратной связью при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх. = 1мВ, Rн = 10кОм, Т = +25С:

не менее – 200,

не более 300,

типовое значение – 250.

Коэффициент усиления напряжения без внутренней обратной связи при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх = 1мВ, Rн = 10кОм, Т = +25С, типовое значение – 3000.

Нормированное напряжение собственного шума при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх = 1мВ, Rг = 500Ом, Rн. = 10кОм, Т = +25С, не более – 5нВ/√Гц, типовое значение – 2,1нВ/√Гц.

Максимальное выходное напряжение Uп = 6В, Rн = 2кОм, Кг = ≤ 10%, Т = -45С, не менее 0,5В, типовое значение – 1В.

Верхняя частота среза при Uп = 6В, Rн = 2кОм, Kу = 100, Т = +25С, типовое значение – 3МГц.

Входное сопротивление – 10кОм.

Предельные эксплуатационные данные.

Максимальное напряжение питания – 7,5В.

Максимальное входное напряжение – 200мВ.

Минимальное сопротивление нагрузки (кратковременное) – 0 Ом.

Температура окружающей среды, длительное воздействие: –45… +70С, кратковременное воздействие: –60… +125С.

Устройство с коллектором

Усилители с коллектором хорошо подходят для студийных микрофонов. Конденсаторы у моделей применяются импульсного типа. Всего в цепи имеется три резистора. Параметр выходной чувствительности в среднем равняется 5.6 мВ. В данном случае триггер используется двухразрядного или трехразрядного типа. Если рассматривать первый вариант, то расширитель подбирается емкостью до 5 пФ.

Тиристор используется с контактором. Непосредственно трансиверы располагаются возле конденсаторов. Минимальное выходное напряжение составляет 12 В. Если рассматривать схему с трехразрядным триггером, то расширитель используется с емкостью более 5 пФ. Конденсаторы устанавливаются только векторного типа. Всего для модели потребуется три модулятора. Минимальное выходное напряжение равняется 15 В. Для стабилизации порогового тока используются фильтры.

Усилитель для микрофона: пошагово

Берем резистор, он будет выполнять функцию смещения напряжения. Берем транзистор модели KT 315 можем заменить KT 3102 или ВС847. Для изготовления схемы можем взять самодельную макетную плату. Ее перед использованием тщательно промываем каким-либо растворителем. К ней нужно припаять разъемы через которые идет осуществляться питание, также этим способом присоединяем разъемы входа и выхода микрофона. Берем разъемы и припаиваем к нашей плате. Их можно взять из старого ДВД проигрывателя, магнитофона. Выключатель можно взять из старой игрушечной машинки. Припаиваем все детали к плате.

Для изготовления корпуса для усилителя микрофона берем коробку из пластмассы. В ней проделываем отверстия для разъемов и для выключателя. Плату приклеиваем к коробке и накрываем верхней частью пластмассовой коробки.

При правильной сборке схему не нужно дополнительно настраивать и микрофон можно сразу подключать в работу. Этот усилитель для микрофона значительно улучшает качество звука и в нем нет посторонних шумов. Схема также хорошо работает вместе с электретным микрофоном.

Если нет такого напряжения, то берем другой штекер и присоединяем его к разъему и меряем вольтметром напряжение, которое имеется между большим отводом и другими двумя отводами, которые более короткие. При измерении напряжения нужно быть осторожным, чтобы не произошло замыкания выводов штекера между собой.

Для проверки берем динамический микрофон, подключаем, соединяем посредством провода выход усилителя и компьютер или колонки, или к то устройству, которое вам нужно и включаем питание. Если при сборке использовали светодиод, то его свечение говорит о том, что усилитель исправен. Но сам электрод не обязателен в схеме.

Устройство трехтактного усилителя

Трехтактные микрофонные усилители (схема показана ниже) содержат полевые конденсаторы. Всего в устройстве имеется два триггера. Показатель выходной чувствительности равняется 5.8 мВ. В данном случае расширители используются на 2 пФ. Непосредственно контакторы устанавливаются с изоляторами.

При необходимости можно собрать микрофонный усилитель своими руками. Для этого в первую очередь берется микросхема многоканального типа. Также для усилителя потребуется расширитель с емкость около 2.3 пФ. Если рассматривать простую модель, то фильтр разрешается использовать поглощающего типа. Параметр токовой перегрузки в среднем должен равняться не более 6 А.

Технические параметры К538УН3А.

Ниже публикую технические данные взятые из бумажного справочника по аналоговым микросхемам, так как в сети не нашёл подробной информации об этой микросхеме.

Микросхема представляет собой сверхмалошумящий широкополосный усилитель сигналов частотой до 3МГц. Шумовые характеристики усилителя оптимизированы для работы с низкоомными генераторами сигналов. Коэффициент усиления фиксирован внутренним делителем, но имеется возможность его внешней регулировки. Усилитель предназначен для применения в качестве предварительного усилителя воспроизведения в аппаратуре высшего класса, а также в качестве усилителя для низкоомных датчиков. Корпус 2101.8-1 (DIP8) или 301.8-2.

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.

Виды предусилителя для микрофона

Существует официальных три вида микрофонных устройств:

• С одним транзистором. Основным источником питания первого вида микрофонного устройства как для динамического, так и для другого вида микрофона (служит батарея крона или другой стабилизированный источник питания). При подключении предусилителя к входу усилителя и к самому источнику сигнала рекомендуют использовать экранированный провод. Так, вы сможете предотвратить появления помех. В качестве же источника питания желательно выбирать батареи, так как они исключают вероятность появления шумов. Такой предусилитель подходит как для электретных, так и для электродинамических микрофонов.
• Микрофонное устройство с двумя транзисторами. Второй вид приспособления для микрофонов также направлен на борьбу с искажением звука. Для этой цели в устройстве с двумя транзисторами сокращено число радиокомпонентов. В этом приборе минимальное количество разделительных конденсатов. Все имеющиеся транзисторы соединяются с эмиттером. Ещё одной отличительной чертой предусилителя является наличие в схеме ООС. Эта функция помогает стабилизировать работу схемы, а значит и все устройства. Сбои в работе могут происходить по нескольким причинам. Например, из-за температурных перепадов или из-за напряжения питания.
• С тремя транзисторами. Этот вид микрофонного устройства также идеально подходит для электретного микрофона. Такое устройство наделено рядом интересных особенностей. Так, необходимое питание схема получает через центральную жилу. То есть через тот же проводник, по которому зачастую проходит входной сигнал. А вот возле разъёма этого предусилителя установленны специальные два элемента. Первый — это разделительная ёмкость С3. С её помощью выходной аудиосигнал отделён от напряжения питания предусилителя. Второй элемент — нагрузочное сопротивление R6. Через этот элемент проходит. А вот напряжение на сам микрофон поступает через R1 (сопротивление).

Однако все усилители звука отличаются между собой не только количеством транзисторов. Далее пойдёт речь о других видах предусилителях для современных микрофонов.

Другие виды усилителя звука для микрофона

Гибридный. Предусилитель состоит из разных компонентов, то есть из ламповых и транзисторных. Гибридный вид направлен на улучшения качества звука. В том числе и на устранение постороннего шума.

Ламповый микрофонный предусилитель. Ламповые предусилители не менее практичны и полезны. Лампы в этом устройстве придают исходящему больше теплоты и бархатности. Поэтому звучание становится более приятным и живым. Некоторые ламповые предусилители сразу оснащены не одним, а несколькими привлекательными режимами. Одним из таковых является режим инструментального предусилителя (у режима высокоомный вход). Благодаря этому режиму к предусилителю можно подключать гитару или другой музыкальный инструмент.

Несмотря на такие интересные преимущества, у лампового предусилителя все же имеется один, но большой недостаток. Это его стоимость. Она влияет на качество устройства. Чем дороже предусилитель, тем он качественней. Поэтому, если вы решите приобрести высококачественный ламповый предусилитель, помните, что он будет стоить не дешёво.

Solid State Logic Alpha VHD

Более известная как производитель мегакрутых микшерных пультов…

Solid State Logic (SSL) — среди лучших компаний в сфере профессионального звука с момента основания в 1969 году.

В последнее время, когда домашние студии набирают популярность…

Они расширили свою линейку продуктов, включив в неё небольшие устройства, сохранив при этом тот же стандарт качества.

Один из их лучших продуктов — Solid State Logic Alpha VHD, использующий ту же схему предусилителя, что и флагманская консоль Duality.

На первый взгляд, передняя панель выглядит как современная версия API3124+. Но есть одна действительно выдающаяся особенность…

Известная как Variable Harmonic Drive (VHD), позволяющая добавлять гармонический перегруз второго и третьего порядка, а также смешивать их, как вашей душе угодно.

Для тех, кто не знает…

Гармонии второго порядка имеют мягкий “ламповый” дисторшн, а третьего — более жёсткий “транзисторный” звук.

Насколько мне известно, никакой другой предусилитель не имеет такой функции.

Посмотреть текущую цену – (Amazon)

Далее…

Микрофон своими руками: мастер-класс по изготовлению чувствительного устройства своими руками

Микрофон — устройство, преобразующее колебания звука в электрический ток. В передаче звука микрофон является первичным звеном в приёме звука.

Микрофон — полезный прибор, который можно использовать для общения в интернете, а также для записи голоса или звуков (инструменты, спецэффекты).

Однако, качественные микрофоны стоят немалых денег, а дешёвые не смогут дать достаточной чувствительности и качества.

В этой статье мы расскажем вам, как своими руками сделать микрофон, подходящий для ежедневного использования.

Для чего можно использовать самодельный микрофон?

Конечно, изготовить конденсаторный микрофон для вокала или подкастов своими руками практически нереально — их устройство слишком сложное, что может стать помехой для человека, слабо разбирающегося в электронике.

Электретные микрофоны намного проще в устройстве и благодаря этому обладают большей надёжностью. К тому же, небольшие размеры и низкая стоимость электретных микрофонов позволяют использовать их практически везде, где может потребоваться приём звука.

Перед вами — простой способ изготовления такого микрофона своими руками.

Что понадобится?

• Электретный капсюль — его можно вытащить из старого сотового телефона или магнитолы;
• Штекер Jack 3.5 для подключения микрофона к компьютеру;
• Корпус микрофона — хорошо подойдёт цилиндр от шприца;
• Зажим для бумаги — для фиксации корпуса и дальнейшего прикрепления микрофона, например, к одежде;
• Тонкий провод — отрезать небольшой участок длиной 1-1,5 метра;
• Поролон чёрного цвета — маленький кусочек для защиты от ветра.

Порядок изготовления

Чтобы вам было легче ориентироваться — поищите в интернете фотографии самодельного микрофона или устройство стандартного электретного микрофона («петлички»).

• Изготовить корпус микрофона — нужно отрезать кончик от корпуса шприца ножом. Можно стереть деления на шприце с помощью растворителя;
• Просунуть через конус шприца провод и завязать на его конце узел для закрепления микрофона в кузове;
• Припаять электретный капсюль к проводу со стороны узла — экранированную оплётку соединить с его корпусом;
• Установить капсюль в корпус, а конус закрепить ушком канцелярского зажима;
• Второй конец провода спаять со штекером, дополнительно подключив вместе левый и правый каналы;
• В кусочке поролона проделать узкую круглую ямку для микрофона. Ножом можно срезать лишние углы — таким образом получится приличный ветрозащитный колпачок.

Вот и всё, самодельный микрофон готов! У вас получилось своими руками создать чувствительный измерительный микрофон, который хорошо подойдёт и для общения.

Стойка микрофона своими руками

Как правило, дорогие и качественные микрофоны покупают для серьёзной работы или хобби, будь то профессиональная звукозапись, проведение трансляций или увлечение вокалом.

В подавляющем большинстве случаев, для комфортной работы и для максимально близкого доступа к источнику звука, к таким микрофонам приходится дополнительно приобретать специальную стойку. Сейчас мы расскажем вам, как в домашних условиях изготовить настольную стойку для микрофона.

Что называют предусилителем?

По другому его ещё называют предварительным усилителем. Итак, предусилитель — это специальное микрофонное устройство, действия которого направлены на усиление слабых сигналов до конкретного предела (этот предел называется линейный уровень). Предусилитель улучшает качество звучания микрофона.

Теперь давайте ближе познакомимся со схемой, которая специально разработана для микрофонного устройства

Особенности схемы микрофонного устройства

Современные усилители для микрофонов в большинстве случаев оснащены микросхемой INA 217. У этого вида схемы есть свои преимущества и особенности.

Преимущества микросхемы:

• Низкий уровень искажений.
• Возможность использовать усилитель даже для высококачественных студийных микрофонов Существует также предусилитель для динамического микрофона.
• Малошумный входной тракт.
• Идеально подходит для низкоомных микрофонов. У таких устройств, как правило, слабый источник сигнала.
• Наличие широкой полосы пропускания.

Некоторые из упомянутых достоинств позволяют использовать устройства для микрофона с этой схемой не только для микрофонов, но и для медицинских, промышленных и измерительных приборов. Такая микросхема обладает поистине уникальной способностью. Она способна уменьшить искажение сигнала, даже если коэффициент усиления слишком высок.

Вот некоторые особенности или детали схемы INA 217:

• Дифференциальный входной сигнал. Эта составляющая часть позволяет обеспечить хорошую производительность в профессиональных микрофонах. Практически отсутствует вероятность возникновения разбаланса, то есть неравномерности усиления. Также отсутствует фантомное питание. Стоимость описанной микросхемы составляет 5 долларов.
• Регулятор PR1. Помогает регулировать процесс усиления звука. В том случае коэффициент усиления напрямую зависит от коэффициента сопротивления.
• У микросхемы двухполярное питание. Ток всегда поступает беспрерывно.

Благодаря такой мощной микросхеме рассматриваемого усилителя звука, выбранным микрофоном легко и удобно пользоваться.

На сегодняшний день также известны несколько видов этого устройства для микрофона. Рассмотрим некоторые из них.

Мастерам на все руки будет интересна статья об особенностях использования микросхемы MC uln2003.