Параллельное соединение электретных микрофонов.

  Что будет при параллельном соединении двух электретных микрофонов? Чтобы ответить на этот вопрос мне пришлось одеть наушники и прослушать тракт звука с одним и с двумя   параллельно соединёнными одинаковыми микрофонами. Моё ухо заметило изменение, и величина уловимая им составила, как потом выяснилось целых три децибела (3 дБ), именно на эту величину  возрос уровень сигнала на средних и низких частотах, а значит, на 3 дБ (1.41 раз) возросла чувствительность при таком соединении. Соотношение сигнал / шум тракта микрофон – усилитель улучшилось и стало больше на 3дБ. Частотная характеристика выровнялась на 2 - 3 дБ по отношению к одиночному микрофону. Для тестирования был использован самодельный контрольный малошумящий  микрофонный усилитель.

                  Это продолжение тем:

малошумящий микрофонный усилитель;

микрофонный усилитель с компрессией;

простая компрессия из двух электретных микрофонов.

Фото 1. Электретные микрофоны.

   

                                        Как я соединил микрофоны.

  Лучше увидеть, чем описывать (+ с +, - с -).

Рис. 1. Схема подключения электретных микрофонов.

     При параллельном соединении микрофонов уровень шума всего тракта уменьшился.

  Динамический диапазон вырос на 3 дБ.  Внутри электретного микрофона находится полевой транзистор, и, соединяя параллельно микрофоны, я соединяю параллельно транзисторы.

Рис. 2. Эквивалентная схема подключения электретных микрофонов.

 Как правило, первый усилительный элемент тракта отвечает за соотношение сигнал / шум и в меньшей степени за него отвечает второй по счёту усилительный каскад, а первым активным элементом является сам электретный микрофон.

 Такая практика параллельного соединения используется в высокочувствительных усилителях низкой, высокой и сверхвысокой частот, а также в смесителях для улучшения соотношения сигнал / шум. Уровень собственных шумов активных элементов, соединённых параллельно, уменьшается в 1,41 раз.

                      Уменьшилась неравномерность частотной характеристики.

 Даже в одной партии микрофонов их частотные характеристики в небольшой степени будут отличаться, однако вероятность, что пики подъёмов и спадов совпадут - минимальна, поэтому происходит сглаживание частотной характеристики, что отражается на уменьшении её неравномерности.

Рис. 3. Сквозная АЧХ одного микрофона и двух микрофонов.

                              Возросла чувствительность на 3 дБ  в полосе частот 100 Гц – 3 кГц.

 Возможно, стала острее диаграмма направленности или за счёт увеличения площади рабочей поверхности выросла эффективность.

 В испытаниях использовался самодельный малошумящий широкополосный контрольный усилитель.

Рис.4. Схема контрольного усилителя.

 При подключении трёх микрофонов хороший результат получился с использованием динамической нагрузки. В этом случае нагрузочный резистор заменяю полевым транзистором, который включён источником тока и играет роль токостабилизирующего резистора. Такое включение обеспечивает компрессию сигнала, повышает коэффициент усиления каскада и снижает нелинейные искажения. Количество полевых транзисторов, включённых параллельно, подбираю опытным путём до величины напряжения на микрофонах около половины напряжения питания. Параллельное включение нелинейных элементов уменьшает собственный шум усилителя.

 

Схема усилителя с динамической нагрузкой.

Эскиз монтажа усилителя.

В дальнейшем я использовал комбинированную схему включения электретных микрофонов (6 штук), а в контрольный усилитель ввел дополнительную коррекцию АЧХ. С помощью такой модернизации мне удалось записать шёпот на уровне громкого разговора. Но об этом в следующем посте.