Hemmagjord ultrakänslig mikrofonförstärkare. Känslig mikrofon för dator Superkänslig mikrofon

En mikrofon är en elektroakustisk omvandlare av ljudvibrationer till elektriska signaler. Tills nyligen var mikrofoner relativt sällsynta enheter. Mikrofoner finns överallt nuförtiden. Alla har en smartphone i fickan, i vilken de installerar flera mikrofoner, ibland upp till fyra. En annan mikrofon sitter på armen, i den smarta klockan. iPhone 6 har tre mikrofoner, och iPhone 6S har till och med fyra. En appliceras på örat när man pratar, den andra används för högtalartelefon, en annan används för att spela in ljud när man fotograferar med huvudkameran. En av iPhones mikrofoner används för brusreducering. I handsfree-läge kan alla fyra mikrofonerna användas samtidigt, beroende på telefonens orientering.

I den här artikeln ska vi titta på specifikationer mikrofoner och ägna särskild uppmärksamhet åt en av huvudegenskaperna - känslighet, som kan konverteras från logaritmiska enheter till linjära med denna omvandlare.

Mikrofontillverkare producerar miljarder mikrofoner varje år. De första mikrofonerna installerades i telefoner och radiosändare. Nu används mikrofoner i akustik (överföring och omvandling till elektriska signaler och flödet av digital information om röst, musik, ljud av naturligt ursprung), samt för ändamål som inte är relaterade till akustik (i olika sensorer). Idag används mikrofoner i många enheter: telefoner, högtalarsystem, radio- och TV-sändningsutrustning, videoinspelning, megafoner, taligenkänningssystem, tolkningssystem med deltagande av en mänsklig tolk eller (om inte idag, men mycket snart) i helt automatiserade tolkningssystem.

Många system använder mikrofoner för icke-akustiska ändamål. Det är sensorer för att mäta avstånd, apparater som kan slå på och stänga av olika utrustningar som svar på en viss ljudsignal, sensorer som känner av förekomsten av vissa ljud, som knackningar på motorn. När knackning inträffar bestämmer sådana piezoelektriska sensorer sin närvaro så att den elektroniska styrenheten kan vidta åtgärder för att förhindra dem.

Mikrofonklassificering

Det finns också specialiserade mikrofoner. Ett exempel på sådana mikrofoner är hydrofoner som används för att lyssna på och spela in undervattensljud som marina däggdjur eller ubåtar. Andra exempel är kontaktmikrofoner och kontaktpiezoelektriska pickuper, som fångar upp ljudvibrationer från fasta föremål och samtidigt uppfattar luftvibrationer dåligt.

Mikrofoner klassificeras enligt olika kriterier:

Mikrofonspecifikationer

Vilken typ av mikrofon ska jag välja för att spela in en orkester, sångare, virveltrumma eller gitarr? Kardioid, rundstrålande eller kanske mycket riktad högkänslig mikrofon? Hur är det med priset? Skulle en mikrofon på 20 000 dollar verkligen spela in ljud 200 gånger bättre än en mikrofon på 100 dollar, eller 20 000 gånger bättre än en mikrofon på 100 dollar (vilket är ungefär priset på iPhone-monterade mikrofoner eller billiga datormikrofoner). Tänk om jag berättade för dig att en dollar-lavaliermikrofon som inte ens har ett namn på sig kommer att låta mycket bättre än en $20 000 Neumann monterad på en kamera fem meter från ljudkällan? Du kanske kan svara på dessa frågor om du lär dig att läsa och förstå mikrofonspecifikationer.

Som ett exempel, överväga egenskaperna hos Shure PGA48 kardioid dynamisk mikrofon:

Känslighet vid 1 kHz utan belastning: -53,5 dBV/Pa (2,10 mV/Pa) vid 1 Pa referenskänslighetsnivå = 94 dB SPL
Märkfrekvensområde: 70-15000 Hz
Riktningsmönster: cardioid
Elektrisk impedansmodul: 600 Ohm
Utgångskontakt: 3-polig professionell kontakt (kontakt) typ XLR

Överväg nu egenskaperna hos mikrofoner mer i detalj.

Känslighet i decibel och linjära enheter

En mikrofon är en givare som omvandlar ljudtrycket till elektrisk spänning vid utgången. Dess känslighet är förhållandet mellan ingående ljudtryck och utgående elektrisk spänning. Den visar hur väl mikrofonen utför denna konverteringsfunktion. En mycket känslig mikrofon producerar en högre spänning för ett givet ljudtryck och kräver därför mindre förstärkning i mixern eller ljudinspelningsenheten. Känsligheten påverkar dock inte den övergripande kvaliteten på mikrofonen på något sätt.

Känslighet kan uttryckas i lämpliga linjära enheter som förhållandet mellan mikrofonens utspänning i millivolt vid en öppen utgång eller 1 kΩ belastning och trycket hos en 1 kHz sinusformad ljudsignal. Det är detta tillvägagångssätt, dock mycket inkonsekvent, antaget i ryska GOSTs, som beskriver parametrarna för mikrofoner och deras mätning. Ofta använda logaritmiska enheter är inte särskilt tydliga för människor långt från tekniken.

Mikrofonkänslighet uttrycks vanligtvis (i Europa och Amerika, men inte enligt ryska GOST) i logaritmiska enheter (decibel) och mäts vanligtvis genom att sända ut en sinusformad signal med en frekvens på 1 kHz och ett tryck på 1 pascal (1 Pa = 1) N/m² = 10 dyn / cm² = 10 mikrobar, vilket motsvarar en ekvivalent ljudtrycksnivå på 94 dB SPL Vissa mikrofontillverkare använder en annan känslighetsreferensnivå på 74 dB SPL, vilket motsvarar ett tryck på 0,1 Pa eller 1 dyn/ cm² Det rekommenderas dock att använda 94 dB SPL, eftersom ljudtrycksnivån på 74 dB SPL är för nära den typiska ljudnivån.

Storleken på signalen som tas upp från en mikrofon är ett mått på dess känslighet. Ju högre den är, desto större är mikrofonens känslighet. På grund av det mycket stora utbudet av mänsklig hörsel och bekvämligheten med att använda en logaritmisk skala för att mäta ljud, mäts mikrofonkänsligheten ofta i decibel i förhållande till en referenskänslighetsnivå på 1 V/Pa. Detta är en mycket hög nivå som vida överstiger känsligheten för alla mikrofoner, så deras känslighet i decibel uttrycks som negativa värden. Denna enhetsomvandlare använder följande formler för att konvertera decibelkänslighet till linjär mV/Pa och vice versa:

S dB re 1V/Pa = 20 log 10 (TFmV/Pa/1000 mV/Pa)

TF mV/Pa = 1000 mV/Pa × 10(S dB re 1V/Pa/20).

S dB i förhållande till 1V/Pa - känslighet i decibel i förhållande till 1V/Pa,

TF mV/Pa - känslighet i mV/Pa och

1000 mV/Pa = 1 V/Pa - referensnivån för känslighet lika med spänningen på 1 V som genereras av mikrofonen när den utsätts för ett ljudtryck på 1 Pa.

Den logaritmiska känsligheten i decibel med angiven referensnivå är ett "absolut" värde, det vill säga det kan alltid omvandlas till mV/Pa eller något annat linjärt värde.

Varför exakt 94 eller 74 decibel kan ses i alla artiklar om mikrofonkänslighet? Detta beror på den mänskliga hörseltröskelnivån på 2 10⁻⁵ N/m² eller 20 µPa för en 1 kHz sinusvåg. Detta är det tystaste ljudet som en frisk ung person kan upptäcka. Ljudtrycksnivån i decibel P SPL , mätt på en relativ skala för ett tryck på 1 Pa, som ofta används för att mäta mikrofoners känslighet, ges av

P SPL = 20 Log₁₀(P/P₀),

där P = 1 Pa och Pq = 2 10-5 Pa. Det är,

P SPL = 20 Log 10 (1/2 10⁻⁵) = 93,979 dB.

Om vi däremot använder trycket inte vid 1 pascal, utan vid 1 dyn / cm² = 2 10⁻⁴ Pa som referensnivå, så har vi:

P SPL = 20 Log 10 (1/2 10 ⁴) = 73,979 dB.

Observera att dessa två värden skiljer sig med exakt 20 decibel. Observera också att 94 och 74 decibel är absoluta värden ljudtryck lika med 1 Pa respektive 1 dyn/cm². .

Högre decibelkänslighetsvärden indikerar högre känslighet, till exempel är en mikrofon med en känslighet på -50 dB känsligare än en mikrofon med en känslighet på -65 dB. Hydrofonernas känslighet uttrycks vanligtvis i decibel i förhållande till en referensnivå på 1 V/µPa.

Även om känslighet inte är ett mått på kvaliteten hos en mikrofon, är denna egenskap av särskild betydelse vid inspelning av svaga ljud, såsom embryonförflyttning i kycklingägg. Samtidigt, om du vill spela in ljudet av en smedshammare, när du använder en mycket känslig mikrofon, kommer ingångsstegen för förförstärkaren eller mixern sannolikt att överbelastas, vilket kommer att leda till distorsion. Mycket riktade mikrofoner ("pistoler") använder mycket känsliga pickuper för att spela in ljud från avlägsna källor. Samtidigt, i mikrofoner för inspelning av tal eller sång, som bara är några centimeter från ljudkällan, till exempel i Shure PG48 som nämns ovan, installeras mikrofonkapslar med betydligt mindre känslighet. Mikrofonkänslighet är bara en faktor bland många andra att tänka på när du väljer en mikrofon för en viss applikation.

I mikrofonspecifikationer anges vanligtvis känslighet för öppen krets dvs ingen belastning. Det finns flera anledningar till att mäta känslighet på detta sätt. För det första, i det här fallet, kan du beräkna hur mikrofonen kommer att fungera för alla belastningar. För att göra detta behöver du bara känna till två värden: känslighet utan belastning och impedansen för mikrofonutgången. För det andra, i modern ljudbehandlings- och förstärkningsutrustning är mikrofoner alltid anslutna till en högimpedansbelastning för effektiv användning, till exempel bör en 200-ohms mikrofon anslutas till en belastning med ett motstånd på minst 2 kOhm. Då kan vi anta att mikrofonen fungerar på en öppen krets. Öppen kretskänslighet är också användbar för att jämföra känsligheten hos olika mikrofoner.

När man jämför känsligheten hos mikrofoner från olika tillverkare bör man ta hänsyn till vilka referensnivåer av känslighet som används i egenskaperna - 94 eller 74 dB SPL som nämns ovan. Exempelvis har Shure PGA48-mikrofonen en känslighet på 2,1 mV/Pa, vilket motsvarar en känslighet på -73,5 dB re 1 V/dyne cm² och -53,5 dB re 1 V/Pa. Det kan ses att skillnaden i känslighetsvärden i decibel är exakt 20 dB. För att jämföra känsligheten hos mikrofoner från olika tillverkare kan du alltså använda vår omvandlare för att konvertera olika värden till en referensnivå för känslighet.

Tabellen nedan visar typiska mikrofonkänslighetsvärden med olika typer av givare i dBV/Pa och mV/Pa.

Strömkänslighet

I litteraturen om dynamiska mikrofoner som släpptes före mitten av förra seklet, och i egenskaperna hos själva mikrofonerna på den tiden, kan man hitta mikrofonernas känslighetsegenskaper i termer av kraft, som antogs i början av utvecklingen av radiosändningar, när konceptet med ingångs- och utgångsimpedansmatchning användes. I enlighet med detta koncept måste mikrofonen anslutas till en last med en impedans lika med mikrofonens inre impedans. Senare antogs idén om spänningsmatchning, och den är fortfarande relevant för mikrofoner och förstärkare idag. Det vill säga, man tror nu att impedansen hos vilken förförstärkare som helst bör vara åtminstone en storleksordning (tio gånger) högre än mikrofonens inre resistans. Därför är begreppet mikrofoneffektkänslighet av rent historiskt intresse och diskuteras inte här.

Bandbredd

Frekvenssvarsgrafen visar bandet av frekvenser som återges av mikrofonen i området 20 Hz - 20 kHz, det vill säga inom området för mänsklig hörsel. Ofta har denna graf kurvor för olika avstånd från mikrofonen till ljudkällan. Diagrammet erhölls som ett resultat av att testa mikrofonen i en ljudmätande (kofri) kammare, som ger fullständig absorption av reflekterade ljud. Mikrofonen som testas placeras framför en kalibrerad högtalare som avger rosa brus, vars spektraltäthet dämpas med 3 dB per oktav. Mikrofonens utsignal analyseras och resultaten av analysen presenteras i form av en frekvenssvarsgraf, vars horisontella axel indikerar frekvensen i en logaritmisk skala och den relativa nivån på signalen i decibel på vertikalen axel.

Direktivitet

Karakteristiken (diagrammet) för mikrofonens riktning visar beroendet av mikrofonens känslighet på ljudvågens infallsriktning i förhållande till dess akustiska axel. Vanligtvis presenteras denna egenskap i polära koordinater, där varje punkt på planet bestäms av avståndet från utgångspunkten till denna punkt (polär radie) och vinkeln mellan nollriktningen och riktningen till denna punkt (azimut). De vanligaste mikrofonerna är rundstrålande eller riktade mikrofoner med ett polärt mönster i form av cardioid, subcardioid, hypercardioid och supercardioid. Det finns också dubbelriktade mikrofoner med ett mönster av åtta.

Totalt internt (utgångs)motstånd

Modulen för intern elektrisk resistans (impedans) beskriver resistansen hos en magnetisk spole eller membran i fallet med en bandmikrofon, eller utgångsimpedansen för en förförstärkare i fallet med en kondensatormikrofon. Värdeintervallet för modulen för totalt internt motstånd för olika typer av mikrofoner är stort - från 1 ohm för en bandmikrofon till tiotals och hundratals megaohm för kondensormikrofoner. Kondensatormikrofoner har dock alltid en intern förförstärkare, vars utgångsimpedans är mycket (med flera storleksordningar) mindre än utgångsimpedansen för själva kondensatormikrofonhuvudet.

Fram till mitten av 1950-talet var inspelningsingenjörer tvungna att matcha impedanserna hos mikrofoner och förstärkare. Men nuförtiden är ingen längre oroad över impedansmatchning mellan mikrofon och förstärkare, eftersom den interna impedansen hos själva mikrofonen eller dess förförstärkare vanligtvis är relativt låg, medan ingångsimpedansen för en effektförstärkare eller mixer är relativt hög (vanligtvis mer än en storleksordning högre). ).

Termiskt ljud och motsvarande ljudnivå

Vi kan tydligt höra det låga väsande ljudet från mikrofoner och förstärkare (inte att förväxla med nätbrummandet!), vilket är termiskt brus som härrör från den brownska rörelsen av joniserade molekyler i en ledare med elektriskt motstånd. Detta ljud är alltid närvarande och det är omöjligt att bli av med det. Moderna mikrofoner har en intern impedansmodul på 150–300 ohm, och detta motstånd genererar termiskt brus även i frånvaro av en ljudsignal. Halvledare och förstärkarmotstånd som mikrofoner är anslutna till genererar också brus, som inte heller kan elimineras, men kan reduceras något på olika sätt. Lågt brus är särskilt användbart när man arbetar med väldigt tysta ljud, eftersom dessa ljud kan överröstas av det oundvikliga ljudet från mikrofonen och förstärkaren.

Det inneboende bruset hos mikrofoner ges vanligtvis i deras egenskaper i form av ett signal-brusförhållande i decibel eller i form av en kvantitet eget ljud, som anges som motsvarande ljudnivå. Till exempel är självbruset för iSK BM-800 kondensatormikrofonen 16 dB(A). Här, i decibel med ett A-viktningsfilter (dB(A)) mäts ljudtrycksnivån med ett A-viktande filter i förhållande till en ljudtrycksnivå på 20 µPa, motsvarande den mänskliga hörtröskeln. A-filtret är designat för att mäta relativt tysta ljud och för att filtrera bort lågfrekvent brus. Med denna självbrusmätningsteknik anses resultat under 15 dB(A) vara bra. Det finns en annan brusmätningsteknik där mikrofoner har bra brusprestanda om mätningen är mindre än 30 dB.

Begränsa ljudtrycksnivån

När du spelar in ljud måste du veta vilken maximal ljudtrycksnivå den använda mikrofonen kan motstå utan att överskrida den totala harmoniska distorsionskoefficienten (vanligtvis 0,5, 1 eller 3%) som fastställts i den reglerande och tekniska dokumentationen och, naturligtvis, utan att begränsa signalen vid vilken sinusformen förvandlas till meander. 0,5 % distorsion kan mätas men inte höras. Till exempel är den maximala ljudtrycksnivån för iSK BM-800-mikrofonen 132 dB vid en frekvens på 1 kHz med en total övertonsförvrängning på 1 %.

Dynamiskt omfång

En mikrofons dynamiska omfång definieras som ljudtrycksintervallet i decibel, vars övre gräns begränsas av SPL och den nedre gränsen av motsvarande självbrusnivå mätt med ett filter av typ A. I vårt exempel iSK BM- 800 kondensatormikrofon, det dynamiska omfånget kan beräknas till 132 dB – 16 dB = 116 dB. Det bör noteras att många mikrofontillverkare inte listar dynamiskt omfång i sina produktspecifikationer.

närhetseffekt

Varje riktningsmikrofon kännetecknas av en närhetseffekt, vilket uttrycks i betoningen av låga frekvenser när källan till ljudsignalen närmar sig mikrofonen. Rundstrålande mikrofoner har ingen närhetseffekt, medan kardioida dynamiska sångmikrofoner har en basförstärkning på upp till 16 dB eller mer när sångaren rör vid mikrofonen med sina läppar. Närhetseffekten visas vanligtvis i mikrofonernas frekvenssvar som separata kurvor som indikerar avståndet från mikrofonen till ljudkällan. Radiovärdar använder ofta närhetseffekten för att lägga till djup till sin röst. Samtidigt kan denna effekt försämra taluppfattbarheten.

Harmonisk distorsion

Inom akustik definieras den totala övertonsdistorsionen av en signal som förhållandet mellan summan av krafterna för alla övertonskomponenter och effekten av grundfrekvensen och kännetecknar ljudsystemets linjäritet. Det uttrycks vanligtvis i procent. Om den totala övertonsförvrängningen är låg, möjliggör högtalarsystemets komponenter (mikrofon, förförstärkare, mixer, effektförstärkare och högtalare) mer exakt ljudåtergivning. För att kalibrera mikrofonen, använd en testhögtalare som avger en ren sinusformad ljudsignal. Ljudsignalen som påverkar mikrofonen analyseras med avseende på närvaron av de första fem övertonerna i grundfrekvensen.

Typ av mikrofonkontakt

Konsumentmikrofoner använder vanligtvis TRS stereo- eller monotelefonkontakter med 6,35 mm, 3,5 mm eller 2,5 mm kontaktdiametrar. Professionella mikrofoner använder oftast en trepolig XLR-kontakt utformad för att bära en balanserad ljudsignal. Ibland används andra kontakter, till exempel i amatörradio eller professionell kommunikationsutrustning.

Trepolig XLR-kontakt används för balanserad ljudöverföringöverskärmat tvinnat par förtjänar särskild uppmärksamhet. Den används i de allra flesta professionella mikrofoner. Balanserade linjer tillåter användning av långa kablar, eftersom de minskar kablarnas känslighet för extern elektromagnetisk störning. Kabeln har två ledningar för att överföra en ljudsignal - en ledning bär en direkt signal från mikrofonen (stift 2), den andra ledningen är inverterad (motsatt fas), vars polaritet är motsatt den direkta signalen (stift 3). Dessa två ledningar är anslutna till ingången på en differentialförstärkare, som förstärker spänningsskillnaden mellan de två balanserade ledningarna och dämpar brus som är i fas. Vridning av ledningar minskar elektromagnetiska störningar som orsakas av elektromagnetisk induktion. Den tredje ledningen är skärmflätan på kabeln som ansluts till stift 1 på XLR-kontakten.

Slutsatser

Vi hoppas att du efter att ha läst den här artikeln kommer att kunna läsa och förstå specifikationerna för mikrofoner, jämföra dem och välja den mikrofon du behöver för en viss uppgift. Kom dock ihåg att specifikationerna endast ger objektiv information om en mikrofons elektroakustiska kapacitet och inte kan indikera hur mikrofonen kommer att låta. De kan inte berätta allt om kvaliteten på mikrofonen. Till exempel kommer de verkligen inte att berätta om kvaliteten på lödningen av komponenterna på PCB-kortet på förförstärkaren, eller kvaliteten på tillverkningen av membranet i kapseln i en kondensatormikrofon.

Men hur är det med priset? Det är värt att komma ihåg här att välkända mikrofontillverkare använder samma snobbiga metoder för att locka icke-tekniska köpare som parfym- och modeföretag använder. "Neumann-mikrofoner känns igen av proffs över hela världen! Du kan hitta dem i vilken inspelningsstudio som helst med självrespekt! Om du har Neumann är du ett riktigt proffs!”

V. M. Sapozhkov. Akustik. M. - "Boka på begäran"

Systemen och designen av mycket känsliga mikrofoner i kombination med egentillverkade lågfrekvensförstärkare med låg brus (ULF) beaktas.

Designen av en känslig och lågbrusförstärkare (ULF) har sina egna egenskaper. Det största inflytandet på ljudåtergivningens kvalitet och taluppfattbarheten utövas av förstärkarens amplitud-frekvenskarakteristik (AFC), dess brusnivå, mikrofonens parametrar (frekvenssvar, riktningsmönster, känslighet, etc.) eller sensorer ersätta den, såväl som deras inbördes överensstämmelse med förstärkaren . Förstärkaren måste ha tillräcklig förstärkning.

Vid användning av mikrofon är detta 60db-80db, d.v.s. 1000-10000 gånger. Med hänsyn till särdragen med att ta emot en användbar signal och dess låga värde under förhållanden med en relativt betydande störningsnivå som alltid existerar, är det tillrådligt i konstruktionen av förstärkaren att tillhandahålla möjligheten att korrigera frekvenssvaret, de. frekvensval för den behandlade signalen.

Det bör beaktas att den mest informativa delen av ljudområdet är koncentrerad i bandet från 300 Hz till 3-3,5 kHz. Det är sant att ibland för att minska störningar reduceras detta band ännu mer. Användningen av ett bandpassfilter som en del av en förstärkare gör att du kan öka lyssningsområdet avsevärt (med 2 eller fler gånger).

Ännu större räckvidd kan uppnås genom att använda selektiva filter med hög kvalitetsfaktor som en del av ULF, som gör det möjligt att isolera eller undertrycka signalen vid vissa frekvenser. Detta gör det möjligt att avsevärt förbättra signal-brusförhållandet.

elementär bas

Modern elementbas låter dig skapa högkvalitativ ULF baserad på lågbrusiga operationsförstärkare(OU), till exempel K548UN1, K548UN2, K548UNZ, KR140UD12, KR140UD20, etc.

Men trots det breda utbudet av specialiserade mikrokretsar och op-förstärkare, och deras höga parametrar, ULF på transistorer har inte förlorat sin betydelse. Användningen av moderna, lågbrusiga transistorer, särskilt i det första steget, gör att du kan skapa förstärkare som är optimala när det gäller parametrar och komplexitet: lågbrus, kompakt, ekonomisk, designad för lågspänningsförsörjning. Därför visar sig transistoriserade ULF ofta vara ett bra alternativ till förstärkare baserade på integrerade kretsar.

För att minimera brusnivån i förstärkare, särskilt i de första stegen, är det lämpligt att använda högkvalitativa element. Dessa element inkluderar lågbrus bipolära transistorer med hög förstärkning, till exempel KT3102, KT3107. Beroende på syftet med ULF används dock även fälteffekttransistorer.

Parametrarna för andra element är också av stor betydelse. I kaskader med låg brus av elektroniska kretsar används oxidkondensatorer K53-1, K53-14, K50-35, etc., opolära - KM6, MBM, etc., motstånd - inte sämre än traditionella 5% MLT- 0,25 och ML T-0,125, det bästa motståndsalternativet är trådlindade, icke-induktiva motstånd.

Ingångsimpedansen för ULF måste motsvara motståndet hos signalkällan - en mikrofon eller en sensor som ersätter den. Vanligtvis försöker de göra ULF-ingångsimpedansen lika (eller något högre) med resistansen hos källsignalomvandlaren vid huvudfrekvenserna.

För att minimera elektriska störningar, är det lämpligt att använda skärmade ledningar av en minsta längd för att ansluta mikrofonen till ULF. Det rekommenderas att montera IEC-3 elektretmikrofonen direkt på kortet till mikrofonförstärkarens första steg.

Om det är nödvändigt att avsevärt ta bort mikrofonen från ULF, bör en förstärkare med en differentialingång användas, och anslutningen ska göras med ett tvinnat par ledningar i skärmen. Skärmen är ansluten till kretsen vid en punkt av den gemensamma ledningen så nära den första op-ampen som möjligt. Detta minimerar nivån av elektriskt brus som induceras i ledningarna.

Lågbrus ULF för en mikrofon på K548UN1A

Figur 1 visar ett exempel på en ULF baserad på en specialiserad mikrokrets - IS K548UN1A, innehållande 2 lågbrus op-förstärkare. Op amp och ULF, skapade på basis av dessa op amps (IS K548UN1A), är designade för en unipolär matningsspänning på 9V - ZOV. I ovanstående ULF-schema ingår den första operationsförstärkaren i versionen som ger op-förstärkarens lägsta brusnivå.

Ris. Fig. 1. ULF-krets på op-amp K548UN1A och alternativ för anslutning av mikrofoner: a - ULF på op-amp K548UN1A, b - anslutning av en dynamisk mikrofon, c - anslutning av en elektretmikrofon, d - anslutning av en fjärrmikrofon.

Element för kretsen i figur 1:

R1=240-510, R2=2,4k, R3=24k-51k (gain trim),
R4=3k-10k, R5=1k-3k, R6=240k, R7=20k-100k (gain trim), R8=10; R9=820-1,6k (för 9V);
C1=0,2-0,47, C2=10uF-50uF, C3=0,1, C4=4,7uF-50uF,
C5=4,7uF-50uF, C6=10uF-50uF, C7=10uF-50uF, C8=0,1-0,47, C9=100uF-500uF;
Op-amps 1 och 2 - op-amps IS K548UN1A (B), två op-amps i ett IS-paket;
T1, T2 - KT315, KT361 eller KT3102, KT3107 eller liknande;
T - TM-2A.

Utgångstransistorerna hos denna ULF-krets arbetar utan initial förspänning (från Irest = 0). Stegformiga distorsioner är praktiskt taget frånvarande på grund av den djupa negativa återkopplingen som täcker den andra op-förstärkaren på mikrokretsen och utgångstransistorerna, två motstånd på 3-5k vardera från transistorbaserna till en gemensam tråd och en kraftledning.

Förresten, i ULF i push-pull-utgångssteg utan initial bias fungerar redan föråldrade bra. germanium transistorer. Detta tillåter användningen av en op-amp med en relativt låg svänghastighet med denna slutstegsstruktur utan risk för distorsion i samband med noll viloström. För att eliminera faran för excitation av förstärkaren vid höga frekvenser används en kondensator C3, ansluten bredvid op-ampen, och R8C8-kretsen vid ULF-utgången (ganska ofta kan RC vid förstärkarutgången uteslutas).

Lågbrusmikrofon ULF på transistorer

Figur 2 visar ett exempel ULF-kretsar på transistorer. I de första stegen arbetar transistorerna i mikroströmsläget, vilket minimerar det interna bruset från ULF. Här är det lämpligt att använda transistorer med en stor förstärkning, men en liten Omvänd ström.

Det kan till exempel vara 159HT1B (Ik0=20nA) eller KT3102 (Ik0=50nA), eller liknande.

Ris. 2. ULF-krets på transistorer och alternativ för anslutning av mikrofoner: en ULF på transistorer, b - anslutning av en dynamisk mikrofon, c - anslutning av en elektretmikrofon, d - anslutning av en fjärrmikrofon.

Element för kretsen i figur 2:

R3=5,6k-6,8k (volymkontroll), R4=3k, R5=750,
R6=150k, R7=150k, R8=33k; R9=820-1,2k, R10=200-330,
R11=100k (justering, Uet5=Uet6=1,5V),
R12 \u003d 1 k (justering av viloströmmen T5 och T6, 1-2 mA);
C1=10uF-50uF, C2=0,15uF-1uF, C3=1800,
C4=10uF-20uF, C5=1uF, C6=10uF-50uF, C7=100uF-500uF;
T1, T2, T3 -159NT1 V, KT3102E eller liknande,
T4, T5 - KT315 eller liknande, men MP38A är också möjligt,
T6 - KT361 eller liknande, men MP42B är också möjligt;
M - MD64, MD200 (b), IEC-3 eller liknande (c),
T - TM-2A.

Användningen av sådana transistorer gör det möjligt att säkerställa inte bara stabil drift av transistorer vid låga kollektorströmmar, utan också att uppnå goda förstärkningsegenskaper vid låg brusnivå.

Utgångstransistorer kan användas både kisel (KT315 och KT361, KT3102 och KT3107, etc.) och germanium (MP38A och MP42B, etc.). Inställning av kretsen reduceras till inställningsmotstånd R2 och motstånd R3 för motsvarande spänningar på transistorerna: 1,5V - på kollektorn T2 och 1,5V - på emitterna T5 och T6.

Op-amp mikrofonförstärkare med differentialingång

Figur 3 visar ett exempel på ULF på Op-amp med differentialingång. En korrekt monterad och avstämd ULF ger betydande dämpning av common mode-brus (60 dB eller mer). Detta säkerställer valet av en användbar signal med en betydande nivå av common mode-brus.

Det bör påminnas om att common-mode interferens är interferens som kommer i lika faser vid båda ingångarna på ULF op-amp, till exempel störningar som induceras på båda signaltrådarna från en mikrofon. För att säkerställa korrekt funktion av differentialsteget är det nödvändigt att exakt uppfylla villkoret: R1 = R2, R3 = R4.

Fig.3. ULF-krets på en op-amp med differentialingång och alternativ för anslutning av mikrofoner: a - ULF med differentialingång, b - ansluta en dynamisk mikrofon, c - ansluta en elektretmikrofon, d - ansluta en fjärrmikrofon.

Element för kretsen i figur 3:

R7=47k-300k (förstärkningsjustering, K=1+R7/R6), R8=10, R9=1,2k-2,4k;
C1=0,1-0,22, C2=0,1-0,22, SZ=4,7uF-20uF, C4=0,1;
OU - KR1407UD2, KR140UD20, KR1401UD2B, K140UD8 eller annan OU i en typisk inkludering, helst med intern korrigering;
D1 - zenerdiod, till exempel, KS133, du kan använda lysdioden i en normal påslagning, till exempel AL307;
M - MD64, MD200 (b), IEC-3 eller liknande (c),
T - TM-2A.

Det är tillrådligt att välja motstånd med en ohmmeter bland 1 % motstånd med god temperaturstabilitet. För att säkerställa den nödvändiga balansen rekommenderas att ett av de fyra motstånden (till exempel R2 eller R4) görs variabel. Det kan vara en trimmer med variabelt motstånd med hög precision och en intern växel.

För att minimera brus måste ingångsimpedansen för VLF (motstånd R1 och R2) motsvara resistansen hos mikrofonen eller sensorn som ersätter den. ULF-utgångstransistorer fungerar utan initial förspänning (från 1 vila = 0). Stegformad distorsion är praktiskt taget frånvarande på grund av den djupa negativa återkopplingen som täcker den andra op-förstärkaren och utgångstransistorerna.Om nödvändigt kan transistorernas kopplingskrets ändras.

Ställa in differentialsteget: applicera en sinusformad signal på 50 Hz till båda ingångarna på differentialkanalen samtidigt, genom att välja värdet på R3 eller R4, säkerställ en nollsignalnivå på 50 Hz vid utgången av op-amp 1 . En 50 Hz-signal används för tuning, eftersom 50 Hz-nätet ger maximalt bidrag till den totala störspänningen. Bra motstånd och noggrann inställning kan uppnå common mode-avvisning på 60dB-80dB eller mer.

För att öka stabiliteten hos ULF är det lämpligt att shunta strömförsörjningsterminalerna på op-ampen med kondensatorer och slå på RC-elementet vid förstärkarutgången (som i förstärkarkretsen i figur 1). För detta ändamål kan du använda kondensatorer KM6.

Ett tvinnat par sladdar i skärmen användes för att ansluta mikrofonen. Skärmen ansluts till ULF (endast vid en punkt !!) så nära ingången på op-amp som möjligt.

Förbättrade förstärkare för känsliga mikrofoner

Användningen av låghastighetsoperationsförstärkare i ULF-utgångsstegen och driften av kiseltransistorer i effektförstärkare i läget utan initial förspänning (viloströmmen är noll - läge B) kan, som nämnts ovan, leda till transienta distorsioner av "steg" typ. I det här fallet, för att eliminera dessa distorsioner, är det tillrådligt att ändra strukturen på utgångssteget så att utgångstransistorerna arbetar med en liten initialström (AB-läge).

Figur 4 visar ett exempel på en sådan uppgradering av ovanstående differentialingångsförstärkarkrets (figur 3).

Fig.4. ULF-krets på en op-amp med en differentialingång och ett slutsteg med låg distorsion.

Element för kretsen i figur 4:

R1=R2=20k (lika med eller något högre än den maximala källimpedansen i driftfrekvensområdet),
R^=R4=1m-2m; R5=2k-10k, R6=1k-Zk,
R7=47k-300k (förstärkningsjustering, K=1+R7/R6),
R8=10, R10=10k-20k, R11=10k-20k;
C1=0,1-0,22, C2=0,1-0,22, C3=4,7uF-20uF, C4=0,1;
OU - K140UD8, KR1407UD2, KR140UD12, KR140UD20, KR1401UD2B eller annan OU i en typisk inkludering och helst med intern korrigering;
T1, T2 - KT3102, KT3107 eller KT315, KT361 eller liknande;
D2, D3 - KD523 eller liknande;
M - MD64, MD200, IEC-3 eller liknande (c),
T - TM-2A.

Figur 5 visar ett exempel ULF på transistorer. I de första stegen arbetar transistorerna i mikroströmsläget, vilket minimerar ULF-brus. Kretsen liknar i många avseenden kretsen i figur 2. För att öka andelen användbar lågnivåsignal mot bakgrund av oundvikliga störningar ingår ett bandpassfilter i ULF-kretsen som säkerställer valet av frekvenser i 300 Hz -3,5 kHz bandet.

Fig.5. ULF-krets på transistorer med bandpassfilter och alternativ för anslutning av mikrofoner: a - ULF med bandpassfilter, b - anslutning av dynamisk mikrofon, c - anslutning av elektretmikrofon.

Element för kretsen i figur 5:

R1=43k-51k, R2=510k (justering, Ukt2=1,2V-1,8V),
R3=5,6k-6,8k (volymkontroll), R4=3k, R5=8,2k,
R6=8,2k, R7=180, R8=750; R9=150k, R10=150k, R11=33k,
R12=620, R13=820-1,2k, R14=200-330,
R15=100k (justering, Uet5=Uet6=1,5V), R16=1k (justering av viloström T5 och T6, 1-2mA);
C1=10uF-50uF, C2=0,15-0,33, C3=1800,
C4=10uF-20uF, C5=0,022, C6=0,022,
C7=0,022, C8=1uF, C9=10uF-20uF, C10=100uF-500uF;
T1, T2, T3 -159NT1 V, KT3102E eller liknande;
T4, T5 - KT3102, KT315 eller liknande, men föråldrade, germaniumtransistorer, till exempel MP38A,
T6 - KT3107 (om T5 - KT3102), KT361 (om T5 - KT315) eller liknande, men föråldrade, germaniumtransistorer, till exempel MP42B (om T5 - MP38A);
M - MD64, MD200 (b), IEC-3 eller liknande (c),
T - TM-2A.

I denna krets är det också lämpligt att använda transistorer med hög förstärkning, men en liten omvänd kollektorström (Ik0), till exempel 159NT1V (Ik0 \u003d 20nA) eller KT3102 (Ik0 \u003d 50nA), eller liknande. Utgångstransistorer kan användas både kisel (KT315 och KT361, KT3102 och KT3107, etc.) och germanium (föråldrade transistorer MP38A och MP42B, etc.).

Att ställa in kretsen, som i fallet med ULF-kretsen i Fig. 11.2, kommer ner till inställning av motstånd R2 och motstånd R3 för motsvarande spänningar på transistorerna T2 och T5, T6: 1,5V - på kollektorn T2 och 1,5V - på sändarna T5 och T6.

Mikrofondesign

Från ett stort ark tjockt papper med hög, under sammet, görs ett rör med en diameter på 10-15 cm och en längd på 1,5-2 m. Högen, som du kanske kan gissa, bör naturligtvis inte vara utanför, men inuti. En känslig mikrofon sätts in i ena änden av detta rör. Det är bättre om det är en bra dynamisk eller kondensatormikrofon.

Du kan dock använda en vanlig hushållsmikrofon. Det kan till exempel vara en dynamisk mikrofon som MD64, MD200 eller till och med en miniatyr MKE-3.

Det är sant att med en hushållsmikrofon blir resultatet något sämre. Naturligtvis ska mikrofonen anslutas med en skärmad kabel till en känslig förstärkare med lågt självbrus (Fig. 1 och 2). Om kabellängden överstiger 0,5 m, är det bättre att använda en mikrofonförstärkare som har en differentialingång, till exempel en ULF på en op-förstärkare (Fig.

Detta kommer att minska den gemensamma komponenten av störningar - olika typer av störningar från närliggande elektromagnetiska enheter, en 50 Hz bakgrund från ett 220 V-nätverk, etc. Nu om den andra änden av detta pappersrör. Om denna fria ände av röret riktas till en ljudkälla, till exempel till en grupp människor som pratar, kan tal höras. Det verkar inte vara något speciellt.

Det är vad mikrofoner är till för. Och du behöver inte ens ett rör för det. Det är dock förvånande att avståndet till högtalarna kan vara betydande, till exempel 100 meter eller mer. Både förstärkaren och mikrofonen, utrustade med ett sådant rör, låter allt höras ganska bra på så avsevärt avstånd.

Avståndet kan till och med ökas genom att använda speciella selektiva filter, som gör det möjligt att isolera eller undertrycka signalen i smala frekvensband.

Detta gör det möjligt att öka nivån på den användbara signalen inför oundvikliga störningar. I en förenklad version, istället för speciella filter, kan du använda ett bandpassfilter i ULF (Fig. 4) eller använda en konventionell equalizer - en multi-band tonkontroll, i extrema fall - en traditionell, t.s. konventionell, tvåvägs, bas och diskant tonkontroll.

Litteratur: Rudomedov E.A., Rudometov V.E. - Elektronik och spionage passioner-3.

Komplexiteten i att välja en mikrofon för sång ligger i tvetydigheten hos den här enhetens egenskaper när det gäller att avslöja artistens individuella röstkvaliteter. Helst försöker varje användare att välja en modell som bäst skulle betona fördelarna med hans sång och även dölja bristerna. Att bestämma hur en viss mikrofon kommer att kunna klara av denna uppgift är inte så enkelt. Dessutom kommer inte ens att köpa den dyra premiumversionen med avancerad prestanda garantera det. effektivt arbete under olika användningsförhållanden. Och ändå kan du välja den optimala mikrofonen för sång om du tar hänsyn till dess operativa egenskaper i komplexet, inte att glömma funktionella funktioner och strukturell ergonomi.

Huvudsakliga urvalskriterier

Mikrofonens arbetsegenskaper gör det tydligt hur exakt en viss modell kan avslöja röstdata. Detta betyder inte att det kommer att spegla dem bäst, men själva faktumet av en sådan potential är grunden för valet. Så det rekommenderas att vara uppmärksam på sådana indikatorer som känslighet, amplitud-frekvensområde och riktningsfunktioner. Dessa är de viktigaste egenskaperna som skiljer sångmikrofoner av olika modeller. I praktiken kan dessa parametrar påverka detaljerna i ljudet, frånvaron eller närvaron av blockeringar av individuella frekvenser, stabiliteten hos volymstöd etc.

Amplitud-frekvensspektrat i ljudutrustning representeras oftast av samma värden, så de ägnar inte mycket uppmärksamhet åt detta värde. När det gäller mikrofoner är dock varje detalj viktig och att ta hänsyn till impulssvaret är av stor vikt. Till exempel, om en mikrofon väljs för att spela in sång, kommer denna egenskap att avgöra hur effektivt enhetens svar på elektriska impulser kommer att vara. Sammantaget kommer enhetens känslighet, frekvensspektrum och riktningstyp att ge en eller annan karaktär av interaktion inte bara mellan artisten och mikrofonen, utan även med ytterligare utrustning. Glöm inte att annan specialiserad utrustning också är involverad i inspelnings- och uppspelningsprocessen. Mikrofonen bör åtminstone matcha huvudutrustningens kvalitetsegenskaper. Och vice versa, om en modern mikrofon av hög kvalitet köptes, kan dess funktion vara ineffektiv när den används i kombination med budgetutrustning. Till exempel kan det hända att prestanda inte avslöjas även om en billig högtalarkabel används.

Mikrofonkänslighet

Spänningsnivån som bildas vid mikrofonens utgång under ljudexponeringen beror på känsligheten. Med andra ord är detta den elektriska återgången av den akustiska impuls som tas emot vid tidpunkten för framförandet av vokala delar. Vanligtvis används begreppet ljudtryck för att utvärdera denna indikator, men experter rekommenderar fortfarande att man använder ett integrerat tillvägagångssätt, det vill säga att man tar hänsyn till både frekvensen av ljudvågens sinusformade signal och utspänningen. Hur påverkar mikrofonens känslighet kvaliteten på dess arbete? Vid en första anblick kan det tyckas att ett högt värde som sådant indikerar möjligheten att avslöja den breda potentialen hos sångdata. Men detta är inte helt sant, och det är just känsligheten som visar det bedrägliga i hög prestanda som enhet.

Känslighet ger bara information om enhetens förmåga att fånga upp en signal med en eller annan styrka, vilket kommer att uttryckas i kraften hos återkoppling med ljudåtergivning. Kvaliteten på mikrofonen, just ur synvinkeln av akustiska egenskaper, beror dock i minsta utsträckning på känsligheten, eftersom en hög grad membrankänslighet kan omintetgöra distorsion och interferens, vars betydelse också ökar. Trots för sång bör den väljas med hänsyn till den optimala känslighetsindikatorn. Om du planerar att uppträda på scen, bör denna siffra vara hög, men för en inspelningsstudio finns det inget behov av att öka mottagligheten. Förresten, för universella behov kommer den digitala modellen att vara det bästa valet, eftersom det låter dig flexibelt justera känslighetsvärdet för specifika uppgifter och villkor för att använda enheten.

Redovisning av riktningsparametrar

På sätt och vis är mikrofonens riktning också relaterad till känslighet. Känslighetsindikatorn, som redan noterats, uttrycker enhetens förmåga att fånga kraften och omvandla den ytterligare till spänning. Strålningsmönstret anger i sin tur från vilken sida enheten uppfattar signalen på bästa sätt. Till exempel fungerar rundstrålande sångmikrofoner lika bra med lateral känslighet, vid bearbetning av främre och bakre ljudvågor. Dubbelriktade modeller är vanligtvis orienterade för att arbeta med sidorna, men uppfattar inte signaler framifrån och bakifrån.

De mest populära är enkelriktade modifieringar, som ger tre strålningsmönster att välja mellan. Vad betyder detta i praktiken? Dessa är ljudinfångningskretsar som representeras av kardioida, superkardioida och hyperkardioida mönstermönster. Samtidigt är alla tre alternativen okänsliga för ljud utanför axeln och bakaxeln, som kommer från källor som ligger bakom eller åt sidan. Till exempel liknar det traditionella diagrammet av cardioidtyp ett hjärta i sin täckning. I denna konfiguration ignorerar enheten ljud i frontzonen och delvis - från sidan. Hyperkardioida och superkardioida konfigurationer skiljer sig åt genom att de lämnar smala ljudspektrumtäckningsområden på sidan och framsidan. En modern mikrofon för sång i vissa föreställningar ger också möjlighet att justera känslighetszoner. Dessa är cirkulära eller flerdiagramsmodeller som låter dig växla enheten till olika fångstriktningar beroende på applikationsförhållandena - till exempel i studion eller på scenen.

frekvensomfång

Amplitud-frekvensspektrumet bestämmer intervallet för värden inom vilket utsignalen kommer att bildas. På det här ögonblicket segmentet av sångmodeller representerar enheter som arbetar i intervallet 80 Hz - 15 kHz. Detta är det optimala spektrumet för ett sånginstrument. Om du behöver en professionell mikrofon för sång, tom-toms och virveltrummor, så är det bättre att vända sig till versioner med en räckvidd på 50 Hz eller mer. Enheter som arbetar med frekvenser från 30 Hz är inte längre bara professionella, utan specialiserade, som används för icke-standardiserade inspelningsuppgifter.

Frekvensspektrat kan relateras till känslighet. Så om känsligheten hos signalen bestämmer hur mycket mikrofonen kan ta upp gångsignalen, indikerar frekvensspektrumet enhetens förmåga att arbeta med överföringen av utsignalen på olika nivåer. Detta är ett mycket viktigt beroende när det gäller individuella val. Även med det nominella stödet av det tidigare nämnda spektrumet kan olika mikrofoner hantera frekvenser på sitt eget sätt. Vissa modeller fungerar bättre med de övre områdena, medan andra fungerar bättre med de nedre. Dessutom hjälper mikrofonens volym som ett sätt att korrigera indikatorerna för frekvensbearbetning och uppspelning inte. Det som spelar roll är den grundläggande potentialen för förmågan att klara utsignalens toppar och dalar. Även den så kallade närhetseffekten bör beaktas. Det tar sig uttryck i att när mikrofonen närmar sig ljudkällan blir lågfrekvensspektrumet mer detaljerat och djupt. Faktum är att detta fenomen hänvisar till distorsion, men i vissa fall använder ljudtekniker det just som en extra akustisk effekt.

Dynamisk eller bandmikrofon för sång?

Arbetsgrunden är en kombination av en induktor och ett känsligt element i form av ett membran. I processen för exponering för en ljudsignal ändras spänningen i spolen under verkan av själva membranet med dess vibrationer. Dessutom arbetar spolen i ett konstant magnetfält. Detta är den optimala mikrofonen för röst, som är designad för att användas på konserter. Designen kännetecknas av fallets massivitet och närvaron av ett speciellt fäste för att hålla i handen. När det gäller prestanda fokuserar de på liveinspelning och ignorerar off-axis ljud.

Modeller av tejptyp har å andra sidan en ömtålig design och känsligare inre delar som fokuserar på mer exakt och detaljerad signalbehandling. Istället för ett membran använder en sådan mikrofon ett tunt band, på grund av vibrationerna som spänningsindikatorerna ändras. Bandenhetens funktion kännetecknas av en mjuk mottaglighet, vilket gör att den kan användas mer effektivt vid ljudinspelning, inte bara av röster utan också av musikinstrument. En mikrofon för studioinspelning kan dock också hittas i raderna med dynamiska modeller. Vanligtvis är dessa universella enheter, tack vare inställningarna som du kan lösa olika problem.

Om vi pratar om att arbeta med att spela in instrumentala ljud, bör du också vara uppmärksam på specialiserade modifieringar. Till exempel finns samma dynamiska mikrofoner tillgängliga i versioner för trummor, tom-toms, blåsinstrument, etc. Typiskt tillhandahålls sådana modifieringar av ett brett utbud av regleringsparametrar, både vad gäller känslighet och signalinfångningsriktning.

Hur skiljer sig en kondensatormikrofon för scenen?

Denna version av sångmikrofonen i sin interna design ger innehållet av en känslig tunn tejp och en metallplatta. Denna kombination bildar en slags kondensator, till vilken en laddning tillförs från en nätverkskälla eller batteri. Likspänningsfluktuationer uppstår på grund av samverkan mellan den vibrerande tejpen och plattan. Det här är en bra mikrofon för inspelning i studion, men den fungerar inte bra i öppna konsertlokaler. Samtidigt finns det olika modifieringar, till exempel är en hel rad enheter designade för att fungera med musikinstrument, från strängar till trummor, populär.

I vissa versioner kompletteras kondensorenheter med speciella omkopplare som utökar enhetens akustiska kapacitet. Så, roll-off-systemet är utformat för att korrigera frekvensområdet på en låg nivå. Dessutom, med dess hjälp, om nödvändigt, kan du sänka känsligheten - den här funktionen är särskilt viktig när du använder en mikrofon i studion. Men man bör komma ihåg att ytterligare utrustning med tillval också ökar prislappen på modellen. Svaret på frågan om hur mycket en mikrofon med en roll-off switch kostar kan innebära mängder av cirka 40-50 tusen rubel. Det är sant att detta gäller produkter från kända företag, kända bra kvalitet. Kondensatormodeller med bred membran är också vanliga. Dessa versioner utmärker sig genom sin stora konstruktion och stora membrandiametrar på cirka 3 cm. De är också avsedda för ljudinspelning, men mest för amatörbruk.

Modell Shure SM-58

Det amerikanska företaget Shure är ett av de ledande inom segmentet för produktion av ljudutrustning. PÅ det här fallet Den här artikeln diskuterar den dynamiska mikrofonmodellen SM-58, som är lämplig för användning på konserter och vid studioinspelning. Denna mikrofon "Shur" är bra inte bara för de viktigaste prestandaegenskaperna utan också för designens ergonomi. Utvecklarna av detta företag producerar traditionellt kompakta handhållna modeller med bekväma former, och den här versionen passar helt in i konceptet med bekväm minimalism.

När det gäller de akustiska kapaciteterna är fyllningen skärpt för djup bearbetning av alla huvudnyanser av rösten. Enheten arbetar med ett kardioidpolärt mönster, vilket gör att du rationellt kan skilja mellan mål- och ljudområdena från tredje part. Frekvensområdet varierar från 50 Hz till 15 kHz. Detta spektrum låter dig räkna med avslöjandet av möjligheterna med sång med ett klart och transparent ljud. Frågan om hur mycket mikrofonen i denna version kostar kommer inte heller att göra fans av märket besviken: den genomsnittliga prislappen är 10 tusen, vilket inte är dåligt för en högkvalitativ enhet på denna nivå. Speciellt om vi tar hänsyn till närvaron av tekniska funktioner som uttrycks både i den ursprungliga designen och i enheten för kopplingssystem.

Modell Neumann U 87 AI

Hög kvalitet och teknisk modell designad för professionella Denna apparat vissa experter anser att det är standarden för studiomikrofoner idag. Enheten kännetecknas av flera strålningsmönster, inklusive cirkulära, åttaformade och cardioid. Och om Shur-mikrofonen i SM-58-modifieringen snarare är utformad för att använda ett specifikt ljudtäckningsspektrum, kan användaren i det här fallet använda väljaren för att välja den lämpligaste konfigurationen i smala riktningar. Dessutom tillhandahålls möjligheten att utföra en cutoff av frekvenser och sänka signalen. Detta gäller bearbetningen av det lägre spektrumet.

Om vi pratar om designfunktioner, uttrycks de i en ökad storlek på membranet, användningen av en ny generation XLR3F-kontakt, samt en omkopplingsbar dämpare med 10 dB. Denna modell är också optimalt lämpad för amatöruppgifter, eftersom ergonomin för justering och kontroll implementeras enligt det traditionella schemat. Men det finns också en nackdel som denna mikrofon har. Priset på enheten är cirka 220-230 tusen. Av denna anledning används denna modifiering huvudsakligen av stora musikstudior och tv-företag som behöver ge högkvalitativt klart ljud.

Modell Sennheiser MK 8

Den tyska tillverkaren Sennheiser är ganska känd för traditionell akustisk utrustning, samt hörlurar för professionellt och amatörbruk. Men framgångsrika mikrofoner dyker ofta upp i familjerna till detta märke. I synnerhet kan en bra MK 8-mikrofon användas både hemma och i studioinspelning. Detta är en kondensatormodell med dubbla membran, kännetecknad av exakt och mjuk ljudöverföring. För maximal avslöjande av röstdata har utvecklarna tillhandahållit möjligheten att använda cirkulära, utökade, superkardioida och standardiserade kardioida riktningskonfigurationer.

En annan egenskap hos modellen är anmärkningsvärd. Faktum är att MK 8-användaren får möjlighet att anpassa vilken typ av mixer som helst till ljudvägen genom en trestegsdämpare. I allmänhet gjorde en uppsättning tillbehör som ingår i denna modell enheten nästan universell, i alla fall gäller detta kanalerna för att ansluta modellen till tredjepartsutrustning förutom mixern. Filtersystem av hög kvalitet förtjänar också särskild uppmärksamhet, som vid behov kan eliminera både den nämnda effekten av att närma sig ljudkällan och effekten av strukturellt brus. Generellt kan vi konstatera att detta är en teknisk, funktionell och helt enkelt högkvalitativ mikrofon. Priset på modellen är dock också ganska stort och uppgår till cirka 50 tusen rubel.

Hur väljer man det bästa alternativet?

När du väljer en mikrofon är det svårt att fokusera på specifika egenskaper utan att ha en klar förståelse för enhetens framtida drift. Så skillnaderna i tillvägagångssätt för valet bestäms inte bara av omfattningen utan också av subtiliteterna i den tekniska organisationen av arbetsflödet. Anslutningsmetoden, kraven för inspelning, liksom eventuell extern påverkan på enhetens design är viktiga.

Samtidigt, när man väljer en enhet för universella behov, rekommenderar experter att man håller sig till genomsnittliga egenskaper, med tonvikt på avancerad teknik. Exempelvis ger den vanliga XLR-mikrofonkontakten för balanserad anslutning gradvis vika för det mer fördelaktiga XLR3F-formatet. Det är sant att sådana förändringar främst påverkar tillbehör och externa beslag. Den inre fyllningen med den strukturella enheten av samma tejpmembran behåller den grundläggande konfigurationen med toleransen för mindre justeringar. I vilket fall som helst måste du bara räkna med en högkvalitativ implementering av mikrofonens tekniska enhet om du köper en modell från en stor tillverkare. Även om en budgetändring från en föga känd tillverkare har liknande nominella egenskaper, betyder det inte alls att modellen i praktiken kommer att ge samma ljudkvalitet. Det finns dock sådana undantag.

Detta är en fortsättning på ämnena:

Jag kombinerade dessa ämnen till ett och därför fick jag ett nytt inlägg, som kommer att fokusera på en ultrakänslig mikrofonförstärkare, som innehåller flera elektretmikrofoner och låter dig fånga upp svaga ljud mot bakgrund av akustiskt brus. elektretmikrofoner.

Närvarofiltret är inställt på resonans vid en frekvens på 3 - 4 kHz, tack vare vilket tal blir mer förståeligt och sticker ut från nivån av främmande akustiskt brus i ett rum eller en gata. Användningen av ett filter ökar det dynamiska omfånget för sändnings-mottagningsvägen genom att dämpa bruset från aktiva element ovanför Resonans frekvens filter, och minskar också nivån av icke-linjär distorsion, uttryckt i form av väsande andning under högt tal, på grund av dämpningen av högre övertoner bortom filtrets passband. Ofta förväxlas sådant ljud, med hjälp av ett närvarofilter, med ljudkomprimering, men de hittar inte sin inneboende distorsion. En mikrofon med en sådan frekvenssvarskorrigering var mindre rädd för vindbyar, befriade sig snabbt från överbelastningar, sparade inspelningen och användes därför för rapportering.

Hela ljudområdet för ljuduppfattning är 20 Hz - 20 kHz, men för att lyssna på musik räcker det med ett smalare frekvensband på 40 Hz - 15 kHz, och för talåtergivning kan det begränsas till 300 Hz - 6 kHz.

Det mänskliga örat i sig är mest känsligt för en frekvens på cirka 3 kHz, det vill säga att örats frekvenssvar kommer att stiga vid denna frekvens, med fokus på den maximala tätheten av spektrumet i vardagligt tal. Du har säkert märkt att detta vanligtvis är inneboende hos kvinnor, för att bli hörda tillgriper de en gnisslande klang av röstfärgning, med fokus på de högfrekventa komponenterna i talspektrumet. Ett sådant ljud med starkt främmande ljud sprider sig över långa avstånd. En analogi som naturen fastställt kan dras med gråt av en baby som kommer att väcka vem som helst.

Den tekniska sidan löses genom att man tillverkar en mikrofonförstärkare med ett frekvensområde på 300 Hz - 6 kHz, och förstärkarens frekvensgång har en stigning på 8 - 10 dB vid en frekvens på ca 3,5 kHz och ett fall efter 6 kHz. Hög linjäritet och stabilitet hos förstärkarparametrarna säkerställs genom användning av operationsförstärkare (op-amps) M1, M2, på grund av vilka utsignalen inte är begränsad till 1,25 volt rms-spänning.

Minsta brusnivå uppnås genom att använda en förstärkare på en fälteffekttransistor T1 i det första steget med ytterligare korrigering av frekvenssvaret i högfrekvensområdet, samt att använda ett lågpassfilter på operationsförstärkaren M1, vilket ytterligare dämpar förstärkarens inneboende brus och akustik över 6 kHz.

Kretsen är designad för att fungera med en elektretmikrofonmikrofon. Genom att använda det kombinerade schemat att slå på elektretmikrofoner kunde jag urskilja till och med en viskning i nivå med en hög konversation och konstant akustiskt brus.

Låt mig påminna dig om att parallellkopplingen av mikrofoner minskar deras eget brus med 1,41 gånger, vilket förbättrar signal/brusförhållandet för hela vägen, om vi betraktar mikrofonerna som det första steget av förstärkaren som är ansvarig för denna parameter. Seriekopplingen av mikrofoner betraktas som en förstärkare med en dynamisk belastning, vilket ger komprimering av ljudsignalen.

Jag använde två till tre par medföljande mikrofoner. Ytterligare ökning av antalet mikrofoner har liten effekt på ljudkvaliteten. Intressanta resultat erhölls med mikrofoner av olika typer, vilket avsevärt minskar ojämnheten i frekvenssvaret och det inneboende bruset från själva mikrofonerna, och ju sämre egenskaperna hos mikrofonerna är, desto mer märkbara förändringar i deras parametrar till det bättre när de kombineras.

När du använder olika typer av mikrofoner kan deras antal vara udda. I det här fallet väljer jag deras inkludering på ett sådant sätt att ungefär hälften av matningsspänningen erhålls vid mittpunkten av deras anslutning.

Design.

Eftersom förstärkaren har en stor ingångsimpedans bör mikrofonerna lödas i ingångsstegets omedelbara närhet för att undvika brum och störningar. Montering kan utföras både på SMD-delar och på elektroniska komponenter för bulkmontage. I det senare fallet bör alla anslutningar mellan elektroniska komponenter hållas så korta som möjligt.

Förstärkarinställningar.

Den nominella matningsspänningen är 5 volt.

Den totala förstärkningen är 100. Förstärkningen för det första steget är 7,5.