Это продолжение тем:
Пробовали подключить к одному усилительному каскаду
электретный и динамический микрофоны одновременно? Я попробовал и получился комбинированный
микрофонный усилитель с интересными характеристиками. Была у меня попытка
сделать самодельный высококачественный сверхчувствительный микрофон и вот, что
из этого получилось.
Я так думаю, что
высококачественный микрофон есть у каждого и даже не один, а несколько. Обычная
акустическая колонка – чем не динамический микрофон. Тем более я всегда
говорил, что чем больше микрофон, тем он лучше. Правда, у громкоговорителя,
который работает микрофоном, только один недостаток - это маленькое номинальное
электрическое сопротивление динамической головки, но для самодельного усилителя
этот момент легко устраняем. Достаточно включить первый каскад с общей сеткой (для
лампового усилителя), с общей базой (для каскада на биполярном транзисторе) и с
общим затвором (для каскада на полевом транзисторе) и согласование с низкоомной
входной нагрузкой обеспечено. Но проблема оказалась другая. Мне не надо было
подключать колонку к усилителю потому, что теперь только я узнал, что
динамический микрофон брал звук лучше электретного.
Но всё по порядку. В
первом посту («Малошумящий микрофонный усилитель») я уже испытал динамический
микрофон из головных телефонов. Его сопротивление было 33 Ом. Такой микрофон
обладал хорошей чувствительностью и неплохо себя зарекомендовал (рис. 1).
Теперь я решил
подключить колонку с номинальным электрическим сопротивлением 4 Ом, но меня не
устроила отдача динамика, и я решил поколдовать над усилителем.
Рис. 1. |
Пришлось
увеличить усиление первого транзистора, заменив его нагрузочное сопротивление
динамической нагрузкой (рис. 2), но с приростом усиления добавился собственный шум
активных элементов.
Рис. 2. |
Тогда я заменил полевой транзистор нагрузки на полевой транзистор электретного микрофона (рис. 3).
Рис. 3. |
Так родился
комбинированный микрофон, состоящий из динамического и электретного микрофонов.
Характеристики разных типов микрофонов дополняют друг друга, давая возможность
получить как направленный микрофон, способный улавливать звук с большого
расстояния, так и объёмное звучание в
зависимости от расположения микрофонов, и от характеристики излучения
динамической головки и акустического оформления самого корпуса. Таким образом,
впереди ещё масса опытов и экспериментов по созданию новых форм микрофонов с
идеальными характеристиками и параметрами.
В схеме на рисунке рисунке 3 я использовал два микрофона. Как уже было определено в предыдущем посте,
при таком соединении уровень собственного шума усилителя меньше. Резистором R выставляю напряжение равное
половине напряжения питания.
Рис. 4. Общая схема усилителя комбинированного микрофона с линейным выходом. |
Конструкция комбинированного микрофона.
Так как в корпусе
электретного микрофона стоит полевой транзистор во избежание фона и наводок, то
и в динамическом микрофоне входной каскад (усилитель на полевом транзисторе)
тоже должен быть неотделим от громкоговорителя. Само соединение входной части
усилителя я сделал самым коротким, используя экранированный провод. Необходимо
учесть тот факт, что чувствительность микрофона и его диаграмма направленности
напрямую зависит от оформления акустического корпуса громкоговорителя, то есть
без корпуса динамическая головка не работоспособна как излучатель звуковых
волн, так и как приёмник звука.
Хорошие результаты
получались с использованием громкоговорителей с повышенной чувствительностью,
как правило, это старые отечественные громкоговорители со средним звуковым
давлением 0,25 – 0,4 Па. Сейчас чувствительность громкоговорителей выражают в
дБ и чем больше эта величина, тем чувствительнее динамический микрофон.
Подскажите, чем обусловлен выбор компонентов в ваших экспериментах? Я имею в виду BFT46 и LMV821. Исходили из принципе что было под рукой или какой-то осмысленный выбор? У меня есть желание тоже заняться экспериментами с микрофонными усилителями, поэтому хочу купить горсть деталей, подходящих под эти цели.
ОтветитьУдалитьЗдравствуйте. Сейчас много чего есть под рукой. Однако, низкочастотная база элементов, используемая в усилителях, включает в себя несколько основных компонентов, из которых я отдаю предпочтение транзисторам BC850, BFT46, микросхеме LMV821. Их особенность – низкое питание, маленькое потребление, низкий уровень шумов, невысокая цена, доступность покупки в столичном магазине (Чип и Дип, к примеру). В России эта элементная база появилась сразу после перестройки, когда выпуск отечественных радиокомпонентов, как и любой другой электронной техники, не был оправдан из-за их высокой стоимости. Теперь можно сказать, что в своих экспериментах я использую устаревшую, но вполне доступную элементную базу.
УдалитьСпасибо за ответ! В таком случае, может вы можете порекомендовать какие-то более современные компоненты с ещё лучшими характеристиками, пусть и более экзотические/дорогие?
УдалитьНе могу дать рекомендации по электронным компонентам, если с ними не сталкивался на практике.
УдалитьФирм производителей электронных компонентов предостаточно. Попробуйте начать с этой страницы https://www.chipdip.ru/catalog/ic-lf-amps?p.0=Analog+Devices
Может тогда не надо будет ничего экспериментировать?
Интересный и очень простой усилитель к электретному микрофону предложил Николай Сухов. Рекомендую.
ОтветитьУдалитьУважаемый Вячеслав Юрьевич! Очень нас заинтересовала группа ваших публикаций по микрофонным усилителям с подавлением внутренних шумов. Но статьи оставили немало вопросов. У нас основной интерес к таким микрофонам связан с решением задач по обнаружению звуковых сигналов дронов. На реальных дальностях (80 - 300 м) сигнал дронов находится уже на уровне фоновых шумов, причем диапазон рабочих частот звуковых сигналов лопастей находится как раз в диапазоне обычных речевых сигналов, то есть в диапазоне от 100 Гц до 2 кГц. Большую проблему представляют стационарные фоновые шумы. Вы в своих статьях отметили, что при встречном включении микрофонов постоянно действующие шумы возможно в некоторой степени понизить. Это очень привлекательно. Однако попытка повтора ваших схем не дала никакого положительного результата. Почему - пытаемся сейчас определить. Очень интересно также решение по использованию динамической головки в качестве микрофона. Мы собственно и организовали фазированную решетку микрофонов на базе крупноразмерных низкочастотных динамических головок. Но проблемой стало усиление сигналов, которое привело к разнофазности усилительных каналов и отсутствию правильного суммирования с обужением диаграммы направленности. Поэтому оказалась интересна ваша схема с динамической головкой, однако она также почему-то не дала положительного результата. Возможно, одной из причин является использование других полевых транзисторов (те, которые вы использовали, уже давно сняты с производства). А из нового поколения полевых транзисторов функционального аналога мы не смогли найти. Вообще к вашим публикациям очень большой интерес и, соответственно, большое количество вопросов. Не могли ли бы вы для повышения эффективности общения дать свой е-мейл или номер телефона. Мой е-мейл testkarpov@mail.ru, телефоны 8(918)512-4096, 8(863)234-9900, г. Ростов-на-Дону. Очень хотелось бы вступить в личный контакт.
ОтветитьУдалитьС уважением, Карпов Евгений Анатольевич - научный руководитель работ по обнаружению БПЛА по их акустическому излучению.
Здравствуйте. Если мои схемы у вас не заработали, то я думаю, что нет смысла в дальнейшем эффективном общении. Все предложенные схемы для радиолюбителей.
УдалитьНаправленный микрофон хорошо подавляет стационарные фоновые шумы, но в моём современном понимании это матрица из более 250 микрофонов, связанных с процессорами. Усилители, как правило, с цифровой обработкой сигнала. Здесь я точно не потяну.
Вам лучше обратиться в центр речевых технологий ЦРТ. Например, профессиональный прибор «Золушка».