Промяна на евтин LDC кондензаторен микрофон: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Аз съм аудио човек дълго време и запален DIY'er. Което означава, че любимите ми видове проекти са свързани с аудиото. Аз също твърдо вярвам, че за да бъде проектът „направи си сам“готино, трябва да има един от двата резултата, за да направи проекта си струва да се направи. Или трябва да е нещо, което не можете да получите с търговска цел, или нещо, което можете да изградите сами, което е много по -евтино, отколкото да купувате това, което се предлага в търговската мрежа. Този проект е от втори вид. Изградете евтин, но добър LDC микрофон. LDC означава „Кондензатор с голяма диафрагма“. Този проект може да бъде изграден за около $ 50 на части и конкурентните микрофони струват много повече. Той е тих, звучи много неутрално и ще се справи с големи SPL (нива на звуково налягане).

Първо малко история на микрофоните. Има три основни типа, използвани за студийно и живо звучене; динамични микрофони, лентови микрофони и кондензаторни микрофони. Динамичният микрофон е като високоговорител, но обратно. Малка диафрагма е свързана с намотка от тел, която се движи, когато звукът удари диафрагмата. Намотката е в магнитно поле. Когато се движи, се генерира малък електрически сигнал, който след това можете да усилите или запишете, който представлява звука. Лентовият микрофон е подобен, с изключение на лентата, тънка лента от фолио, обикновено алуминиева, е поставена в магнитно поле. Звуковите вълни карат лентата да се движи в полето и се генерира електрически сигнал. Прочетете повече тук: Микрофони

Кондензаторен микрофон започва с много тънка мембрана, върху която има напръскан метал, така че да провежда електричество. Мембраната се разтяга и се поставя много близо до задната плоча, за да образува кондензатор. Дядо Ryckebusch наричаше кондензатори кондензатори и сега знаете, че наистина трябва да ги наречем кондензаторни микрофони … Когато звуковите вълни ударят диафрагмата и тя се премести, капацитетът се променя. Ако има заряд на кондензатора, ще има промяна в напрежението, което съответства на звука. Подобно на другите два дизайна на микрофона по -горе, ако усилите или запишете напрежението, получавате звука. Има два стила на кондензаторни микрофони. Някои използват високо напрежение (50-70 волта) за зареждане на капсулата на кондензатора, а други използват това, което се нарича Electret капсула. Електретът (електростатичен) има постоянен заряд, свързан с него, прочетете тук: Електрет.

Това означава за нас, че ако използваме капсула Electret, няма нужда да прилагаме 50-60 волта към нея, което означава по-проста схема.

едно от предимствата на кондензаторния микрофон е, че диафрагмата може да бъде много лека и е по -лесно да се получи по -гладка честотна характеристика с такава. Недостатъкът е, че трябва да бъдете много внимателни, когато извеждате сигнала от диафрагмата, без да добавяте шум, което ни води до електрониката.

За да изтеглите сигнала от капсулата, се нуждаете от устройство с много висок импеданс. Тръбите са покрили тази и бяха основният начин да се постигне това преди 40 години. За да не влизате в дебат относно звуковото качество на тръбите срещу нещо друго, трябва да признаете; използването на тръба в корпуса на микрофона не се поддава на простота. Или нормални DIY умения! След тръбата е изобретен полевият транзистор или FET. Ето как работят повечето кондензаторни микрофони днес. Дори наистина евтините микрофонни капсули имат една вътрешно монтирана. Немска компания Schoeps. може би един от най -добрите производители на микрофони в света, проектира верига за кондензаторни микрофони, която определя как това е било направено отдавна. Вижте схемата на Schoeps за подробности. (Ако потърсите в Google „Схема на Schoeps“, това ще намерите!) Веригата изтича от фантомно захранване от микрофонния предусилвател. Част от тази верига се използва за генериране на стабилно високо напрежение за зареждане на капсулата. В нашия случай няма да имаме нужда от това. Общността „направи си сам“опрости тази схема до основната й форма за електретни капсули, която е почти идентична с оригиналната верига на Шоупс. Скот Хелмке проектира версия на тази схема за своя микрофон „Алиса“. Използвам същата схема с малко по -различни стойности и различен транзистор FET. Избрах J305, който се използва от няколко от най -високите производители. Намерих го тук. Със сигурност можете да използвате списъка с части от Scott. Последният му списък е от 2013 г. и частите са достъпни както от Mouser, така и от Digikey. Изградих веригата върху малка перфорирана дъска, която е идеална за монтаж в тялото на микрофона.

Ето как работи веригата; нека разгледаме пътя на сигнала, след това мощността:

Резисторът 1Gig (Да, един гигом…) развива сигнала, излизащ от капсулата. FET и двата 2.43K резистора образуват фазов сплитер и импедансен преобразувател. Двата кондензатора.47uF свързват сигналите към двата биполярни транзистора. Това са PNP транзистори, настроени като последователи на емитери. Двата 100K резистора отклоняват транзисторите. Uber прост. Ако се чудите за резистора от 1 гиг, той е ключът към кондензаторния микрофон. Това е и най -скъпият компонент, който идва от около 2 долара всеки от Digikey. От страна на захранването, ние свързваме микрофона към фантомно захранване от миксер или предусилвател. Това внася 48 волта в пинове 2 и 3 на XLR конектора и двата транзистора. АКТУАЛИЗАЦИЯ Октомври 2015: Добавих два 22nF кондензатора към XLR жаковете и два 49Ohm 1% резистора на входовете към транзисторите за потискане на RF шум. Не разбрах това, докато не използвах различен предусилвател на микрофона, когато бях в „шумна“среда. Схемата е актуализирана! Резисторът 6.8K и ценеровият диод вземат това и го понижават до 12 волта. Кондензаторите 10uF и 68uf, заедно с резистора 330Ohm, филтрират това и осигуряват стабилно напрежение на веригата FET. Още веднъж, много просто и елегантно. Критичният компонент и този, за който все още не сме говорили, е самата капсула. Използвам TSB2555B от електрониката на JLI. това е Transound капсула и е това, което прави този проект такъв, какъвто е. Той струва $ 12.95 и използва никел вместо злато на диафрагмата. Също така се използва в търговската мрежа поне в един микрофон, който познавам, CAD e100s.

Сега, когато имаме готови капсула и електроника, всъщност можете да вградите един от тях в каквото искате жилище. Опитах това и научих няколко неща. Поради високия импеданс на капсулата и електрониката на FET, проводникът между двете действа като антена и освен ако всичко не е напълно екранирано от метал или метален екран, ще имате всякакви шумове. И 60Hz и бял шум. от всички изтичащи в него RF. По същество трябва да поставите капсулата и електрониката в клетка на Фарадей.

Намерих по -лесен начин от изграждането на собствен. Оказва се, че има няколко наистина евтини микрофона, произведени в Китай, които всъщност имат страхотни метални кутии донякъде прилична електроника (много подобна схема …) и малка капсула. И струва около 20 долара. Те правят страхотно донорско тяло, за което го използваме. Потърсете ги в eBay, като потърсите микрофони „BM700“и „BM800“. Взех моя за около 22 долара. Интересното е, че можете да видите от снимките, но не пише BM800. Дойде и в хартиена поща с корпус от пяна, но без кутия. Добре, сега, когато покрихме фона, нека го изградим!

Редактиране: 9 октомври: Ето малко аудио с тези записи на детския ми гимназиален оркестър: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Стъпка 1: Първа стъпка: Електрониката

Разделът с електрониката лесно се изгражда върху някаква перф дъска. Нарязах моя на 1”с около 1,5”, след което го запълних от PNP транзисторите, работещи към края на FET. Критичната част тук е кръстовището на FET Gate и 1gig резистора. Забележете, че „плавам“по водещите. Това е мястото, където FET портата към капсулния проводник се свързва. Не искаме да докосвате нищо или да използвате печатната платка, която има остатъци от поток или да привлича влага в среда с висока влажност. Вижте също позиционирането на FET. Вижте информационния лист в статията. Имах своя щифт 1 на FET назад, докато разбрах, че позицията, посочена в информационния лист, е изглед отгоре на транзистора, а не отдолу. Ако използвате препоръчани от Scotts FET, изтеглете информационния лист и го прочетете! Оставих петно на една страна, което ме пробива с достатъчно голям отвор, за да може монтажният винт да го придържа към шасито. Всъщност имах късмет тук … Създадох това, преди да помисля как ще го монтирам.

Стъпка 2: Стъпка втора: Демонтирайте оригиналния микрофон

Вземете корпуса на микрофона и развийте основата. Това ще ви позволи да се плъзнете от металната втулка, която покрива зоната на веригата. Забележка: Вашият микрофон може да варира. Купих тегли от тези доставчици и те бяха сходни, но определено различни. След като втулката е свалена, извадете двата малки винта, държащи в оригиналната платка. След това разпаяйте долните три проводника. Ще ги използваме повторно, за да прикрепим новата платка към XLR конектора. Можете да отрежете или да разпаите проводниците на капсулата. Ние ще ги заменим.

Сега премахнете двата винта, които държат кошницата към корпуса. Кошът се слиза и излага оригиналната капсула. Този оригинал се монтира в малко пяна и се притиска в пластмасовия държач за капсули. Запазете винтовете!

Има два винта, които държат пластмасовия държач на капсулата към металната рамка. Премахнете ги и разделете двете. Вече имате напълно разглобен микрофон.

Стъпка 3: Стъпка трета: Подгответе и инсталирайте новата капсула

Построих две от тях и държачите за капсули бяха различни. В този можете внимателно да изтласкате старата капсула и след това да премахнете пяната. Другият нямаше пяна, а малки пластмасови странични разширения на всеки 90 градуса. Изрязах ги с малки изрезки и след това използвах капка горещо лепило, за да задържа новата капсула на място. В този микрофон изрязах малко парче пяна и я използвах, за да я притисна новата капсула. Преди да направите това, ще искате да запоите къси проводници, за да преминете от капсулата към електрониката. Използвах някакъв 24 -жилен многожилен проводник, който вече имах. Можете да използвате повторно оригиналните проводници на капсулата, ако желаете. Харесва ми тефлонов изолиран проводник. Изолацията не се стопява при случайно докосване от поялник.

Стъпка 4: Стъпка четвърта: Поставете отново монтажа на капсулата

Използвайте двата малки винта и поставете отново стойката на капсулата. Има четири малки дупки, но само две от тях са с резба. Това беше същото и на двата ми микрофона. Бъдете внимателни, за да не е мястото, където раздела на основата на металната рамка. Разделът гледа към посоката на звука. Той се подрежда с металната втулка, която е отпечатана с името на микрофона. Сега това може да варира! Един от моите изобщо не беше етикетиран. Можете да прочетете името на марката на този. Не мислете, че скоро ще стане име на домакинство. След като това е монтирано, прокарайте малките проводници за капсулата през другите отвори в металната рамка.

Стъпка 5: Стъпка пета: Монтирайте и свържете електрониката, след това сглобете отново

В моя случай изградих платката си, преди да разбера как ще я монтирам. Това наложи пробиване на дупка в него с всички компоненти, които вече са върху него. Не е най -добрият начин да направите това. Имах няколко малки ъглови скоби 4-40 за монтиране на платки в моето кошче за проекти. Използвайки един от тези, монтирах платката към металната рамка. Можете да монтирате баордата директно, стига да не създавате шорти.

След като бъде монтиран, свържете XLR конектора съгласно схемата. След това свържете капсулата. Внимавайте за положителния проводник на основната капсула, тъй като той се свързва с кръстовището на резистора от 1 гигаом и проводника на порта на FET. Това се носи във въздуха, за да се осигури много висока импедансна връзка.

Плъзнете металната втулка на корпуса на място. Обърнете внимание на раздела и съответния малък изрез на ръкава.

Завийте основата с резба и микрофонът е завършен.

Стъпка 6: Тестване, използване и по -нататъшно проучване

Свържете новия си микрофон към миксер или микрофон с предусилвател с фантомно захранване и се уверете, че работи. Повечето проблеми се дължат на неправилно окабеляване. Шумът или бръмченето обикновено е проблем със заземяването.

Този микрофон стои там с повечето кондензатори с голяма диафрагма. Притежавам няколко наистина добри и доставя. Работи чудесно на вокал, акустична китара. Работя върху записването на няколко неща с него и ще поставя линкове в Instructable, когато го направя.

Наистина съм развълнуван от изпълнението на този микрофон. Всичко е от микрофонна капсула от $ 13 (по -малко, ако купите десет …) Аз съм 90% завършен по проект с множество капсули за запис на стерео. Този Instructable идва скоро.

Актуализация октомври 2015: Имах възможност да запиша оркестър с тази връзка Soundcloud. Пуснах и звук за доброволчески Food Truck fest и се забавлявах да ги използвам на сцената с няколко талантливи вокалисти и джаз трио. Микрофонът звучеше страхотно и много прозрачно.

За повече информация относно DIY микрофоните като цяло силно препоръчвам групата на създателите на микрофони в IO групи.

И ако искате да изградите или модифицирате неелектретен микрофон, проверете частите за микрофон. Създадох чифт микрофони, използвайки неговата капсула CK-12.

Честит запис!

Стъпка 7: Актуализирайте януари 2016! Сводник тази верига

След като изградих няколко от тях, изучих оригиналната схема на Schoeps и се обучих малко от някои от ветераните от групата на конструкторите на микрофони, измислих подобрена схема. Наричам го „Pimped Alice“Има три основни промени:

1. Добавянето на още два RF и EMI кондензатора за потискане. Двете 470pF, които свързват основата на двата PNP транзистора към земята. Те помагат с всичко, което FET улавя, и ограничават честотната лента на последователите на излъчвателите на PNP.

2. Променя се частта, която осигурява 12V към веригата FET. Имаме 47uF кондензатор, който се зарежда от фантомното захранване, постъпващо в микрофона от XLR пинове 2 и 3 през резисторите 49,9 ома и двата PNP транзистора. Доставя хубав път с нисък импеданс за аудио честоти, почиствайки нещата малко. Оттам след това отиваме към резистора 4.7K към ценеровия диод. Този резистор задава и ограничава проводимия ток, който ценеровият диод използва. Ценеровите диоди могат да произвеждат малко електрически шум само поради начина, по който работят. Резисторът 330 и 100uF кондензатор филтрират и поддържат приятно чисто DC напрежение за FET и 2.4K резисторен фазов сплитер.

3. Потът 1Meg е нов. Това регулира отклонението на FET. Това е може би най -голямото подобрение във веригата. Тъй като потът се регулира, ние се опитваме да разделим напрежението, което ценерът произвежда, така че около половината да падне през FET, а другата половина да се раздели между двата 2.4K резистора. Това е доста лесно да се направи. Преди да свържете действителната микрофонна капсула, трябва да свържете веригата към микрофонния предусилвател, за да можем да захранваме веригата. Измерете напрежението върху + щифта на 100uF кондензатор, посочен към земята. В моите „така изградени“схеми имах около 11,5 до 11,8 волта. Измерете напрежението и го разделете на четири. Кажете, че напрежението е 12 VDC. Разделянето на четири ни дава 3 VDC. Докато измервате в точка „А“(вижте схемата), регулирайте съда, докато получите 3 VDC. Измерете напрежението в точка “B”, трябва да имате 9 VDC. Потът е пот с десет оборота, така че се пригответе да завъртите малкия винт няколко пъти. Исторически хората биха направили това и биха заменили фиксираните резистори за стойностите на настройката на пота. Въпреки че това може да спести няколко цента, отнема много време. Използването на саксия е много по -лесно.

Можете да видите моя протоборд, изграден отпред и отзад. Двете стрелки сочат към PNP транзисторните колектори и са мястото, където трябва да свържете 49.9ohm резистори по пътя към XLR конектора. Отново капачките 22nF се намират на XLR конектора.

Друго наистина готино нещо е член на групата на Builder на Mic в Yahoo, която е създала една от тях, използвайки „Pimped“версията на веригата и я изпрати на друг член, който е тествал микрофона. Прочетете за това в Audioimprov тук: Pimped Alice на Homero. Обобщение е, че схемата е с много ниски изкривявания и електронният шум е под това, което капсулата ще изгасне в доста стая. Също така, Homero проектира PC платка за това и любезно предостави всички документи за нея. Той е едностранен и ще се впише в китайския удар на микрофони BM-700 и BM-800

Сега имам четири такива в шкафа за микрофон и съм супер доволен от тях. Заключващи мисли за части. Горният FET е заместител на J305. И двете ще свършат работа. При закупуване на резистори и кондензатори цената пада значително, ако купувате в количество. Силно препоръчвам да купувате резистори по сто наведнъж и малките кондензатори същите. Обикновено отивам по -малко за по -големите електролитни. Ако продължите с прекрасното хоби на електрониката, в един момент ще откриете, че вече имате всичко необходимо за изграждането на следващия проект.

Благодарение на Хенри и Хомеро от групата Mic Builder в Yahoo! Говорете за голямо усилие за съвместна работа на строителите, производителите и домашни любимци там.

Втора награда в аудио и музикалния конкурс „Направи си сам“