Ламповый микрофонный предусилитель своими руками

Обновлено: 07.07.2024

Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

микрофонный усилитель на одном транзисторе

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.

В данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558

Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.

предусилитель микрофона на 4558

Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.

При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.

Всем тем, кому надоело звучание обычных транзисторно-микросхемных аудио УНЧ, предлагается создать очень простой ламповый предусилитель. Возможно создание этого несложного предусилителя станет началом нового увлекательного направления с лампами и позже вы захотите собрать конструкцию полного УМЗЧ.

Это естественно не Hi-End предусилитель, но он имеет вполне хорошие параметры и питается от низкого безопасного напряжения. Он основан на одном двойном триоде малой мощности, и поскольку в одной колбе два триода, для создания стерео предварительного усилителя необходима только одна лампа.

Схема питается от трансформатора малой мощности, на 15-18 В, одно напряжение используется и для питания накала, и после четырехкаскадного умножителя, для питания анодных триодов. Система простейшая - это классический общий катод с нагрузочным резистором. В одном канале сигнал усиливается одним триодом. Каскад с общим катодом имеет высокий входной импеданс, относительно низкие выходные сопротивления, довольно широкую частотную характеристику и большой коэффициент усиления.

Схема предусилителя на триоде

На принципиальной радиосхеме показаны сразу оба канала. Сигнал поступает на вход и через потенциометр P идёт на сетку триода. После усиления сигнал через конденсатор С8 поступает на выход предусилителя, а далее подавайте его на любой готовый мощный УМЗЧ.

Резистор R4 определяет значение потенциала сетки. Резистор R5 является нагрузкой триода. Его значение зависит от усиления, частотной характеристики и уровня искажений. Здесь используются более низкие значения R5, чем обычные для данного типа лампы.

Усиление схемы зависит от многих факторов, но в основном от типа используемой лампы и значения анодного резистора (R5). Триод ECC83 имеет наибольшее усиление, ECC88 среднее значение, а ECC82 имеет относительно низкий коэффициент усиления - 20. Сюда можно поставить отечественную 6Н23П, что есть в любом старом ламповом телевизоре (она в селекторе каналов).

В случае этого предусилителя, который будут использовать с оконечными полупроводниковыми усилителями мощности, слишком большое усиление нежелательно.

При использовании ламп разного типа усиление можно регулировать с помощью анодного резистора (R5 и R5A). Чем выше значение анодного резистора, тем сильнее усиление, но за это платят уменьшением полосы верхних частот.

Чем меньше значение этого резистора, тем ниже усиление и тем лучше АЧХ, но, к сожалению, немного выше нелинейные искажения. Поэтому значение его следует выбирать так, чтобы достичь компромисса между не слишком большим усилением и относительно небольшими искажениями.

Обычная катодная схема включения триода имеет относительно высокий выходной импеданс, который при нагрузке с низким сопротивлением полупроводникового усилителя приводит к ограничению частотной характеристики на высоких частотах и увеличению нелинейных искажений. Поэтому не каждый триод с низким энергопотреблением можно использовать в этом преампе.

ECC88 хорошо работает тут (её аналоги: E88CC, 6DJ8, 6922, 6Н23П), который адаптирован для работы с низкими напряжениями - его номинальное анодное напряжение составляет 90 В. Он имеет среднее усиление, большой наклон характеристики (высокая чувствительность) и низкий выходной импеданс.

Также проверена ECC82, которая, как оказалось, тоже прекрасно работает в этой схеме. Хотя номинальное рабочее напряжение составляет 250 В, производители утверждают, что источник питания на 100 В вполне приемлем.

Вы можете поэкспериментировать с использованием других ламп, даже популярной 6Н3П, используя соответствующие катодные резисторы R4, R4A для регулировки напряжения сетки так, чтобы падение напряжения на этом резисторе составляло около 1 В.

Напряжение накала подбирается экспериментально с помощью понижающего резистора R10 в соответствии с нужным паспортным током.

Блок питания лампового пред-УНЧ

Предусилитель требует одно переменное напряжение 12-18V, которое используется таким образом, чтобы запитывать накал и анод лампы. Чтобы получить высокое анодное напряжение, оно умножается с помощью четырехкратного умножителя напряжения (диоды D1-D4 и конденсаторы C1-C4). Выпрямленное напряжение фильтруется конденсаторами C5-C6 и резистором R7. Схема очень проста, но у нее есть ограничения - поскольку для питания анода и накала используется одинаковое напряжение, невозможно использовать трансформатор слишком высокого напряжения, поскольку проблема будет состоять в том, чтобы снизить его до низкого напряжения накала.

В свою очередь более низкое напряжение питания облегчает его настройку на накал, но после умножения может быть недостаточно для питания анода. Хотя лампы работают даже при очень низких анодных напряжениях, но это уже за счет повышенных искажений. Поэтому надо выбрать компромисс. На практике пробовали напряжение от 12 В до 18 В переменного тока. Для ECC88 требуется ток накала 6,3 В и 0,36 А, оптимальное напряжение трансформатора 15-18 В.

Силовой трансформатор

Можно использовать трансформатор мощностью 10 Вт на напряжение вторички 12-18 В. Сила тока трансформатора должна быть не менее 0,5 А в зависимости от типа лампы.

Отличным и безопасным решением является размещение силового трансформатора в корпусе адаптера (как блоки питания мобильных зарядных устройств). Кроме того, силовой трансформатор расположенный вдали от схемы не влияет на работу преампа. Электронные импульсные источники питания, такие как зарядные устройства для мобильных телефонов, не подходят для данных целей - нужна именно переменка.

Печатная плата усилителя

Плата имеет небольшой размер 65 х 85 мм и включает в себя умножитель напряжения и сам ламповый предусилитель. К клеммам 1-2 разъема CON1 подключаем напряжение с трансформатора, а к клеммам 3-4 резистор уменьшения тока накала. Поскольку этот резистор должен иметь большую мощность (3-5 Вт, в зависимости от того, какое напряжение должно быть уменьшено) и сильно нагреваться во время работы, стоит поместить его в место, где он будет лучше охлаждаться.

Светодиод D6 используется для индикации работы предварительного усилителя, его можно разместить в любом видимом месте. Резистором R9 устанавливаем яркость. Примерное значение 5-10 кОм. Такое большое значение объясняется тем, что на диод подается напряжение от трансформатора 12-18 В. Все резисторы, кроме R10, имеют мощность 0,25 Вт.

Диоды D1-D5 - любые выпрямительные на напряжение выше 100 В. При пайке обращайте внимание на правильное направление подключения диода, как показано на на плате. То же самое следует сделать при пайке электролитических конденсаторов - следите за полярностью.

Сигнальные кабели для входа и выхода предусилителя должны быть экранированы, а экран должен быть припаян к земле. Ламповые усилители, благодаря высокому входному сопротивлению, особенно чувствительны к любым ошибкам в подведении массы, они легко возбуждаются.

Шнуры питания от трансформатора и проводов светодиода D6 должны быть проложены в виде витой пары, то есть в виде скрученных проводов. Это уменьшает распространение электромагнитного излучения этими проводами.

Запуск схемы

Перед первым запуском проверьте правильность установки электролитических конденсаторов и выпрямительных диодов. Используя увеличительное стекло проверяем точки пайки, подозрительные или плохо спаянные места разогреваем паяльником еще раз.

После сборки вставьте лампу и включите силовой трансформатор. Если схема работает нормально, ничего не дымит, не гудит, проверяем напряжение лампы на накале. Его значение определяется с помощью резистора R10, значение которого следует подбирать экспериментально, чтобы получить требуемое напряжение с допуском +/- 5%. Для номинального напряжения 6,3 В диапазон допустимых напряжений составляет 6,0 - 6,6 В.

Приблизительное значение R10 для лампы ECC88 и для источника питания 12 В составляет около 22 Ом, для 15 В - около 33 Ом, для 18 В - около 42 Ом. Мощность резистора 5 Вт.

Измеряем напряжение накала после того, как лампа прогреется (3 минуты), при этом мультиметр переключить на диапазон переменного напряжения (~ V).

Следующим шагом является проверка правильности работы умножителя напряжения. После того как лампа прогреется, измеряем анодное напряжение Uz на выходе умножителя (после диода D5). Когда убедимся что оно близко к теоретически рассчитанному, измеряем напряжение на анодах (резисторы R5, R5A) и на катодах лампы (резисторы R4, R4A).

Если на выходе умножителя нет напряжения, убедитесь что диоды правильно припаяны в соответствии с чертежом печатной платы. Кроме того, обратная пайка электролитического конденсатора вызывает его нагрев и может даже привести к взрыву!

Следующим шагом является проверка правильности тока смещения, проходящего через лампу. Делаем это путем измерения падения напряжения на катодных резисторах R3 (один канал) и R3A (второй канал). Падение напряжения должно быть около 1 В и одинаково на обоих резисторах. Если напряжения слишком сильно различаются (более чем на 10%), убедитесь что катодные резисторы R3 и R3A имеют одинаковое значение, а затем что анодные R5 и R5A тоже одинаковы. Если всё ОК, проверьте не является ли причиной расхождения сама лампа. Если есть запасная лампа, заменяем ее и измеряем напряжение снова.

Если есть генератор и осциллограф, можно проверить предварительный усилитель, настроив частотную характеристику, оценив искажение. Когда предусилитель проверен, подключаем его к аудиосистеме между, например, проигрывателем компакт-дисков и усилителем мощности.

Включите усилитель мощности, но поверните ручку регулировки громкости на минимум. Медленно увеличивайте громкость, слушая шум в динамиках. Если слышите громкий сетевой шум (гул) убедитесь, что сигнальные провода в предварительном усилителе подключены правильно, особенно если все экраны припаиваются к заземлению. Если предварительный усилитель размещен в металлическом корпусе, убедитесь что заземляющий путь предварительного усилителя, соединенный с металлическим корпусом, не оказывает положительного влияния на уровень шума. Иногда даже потенциометр громкости вызывает помехи, тогда необходимо соединить его металлический корпус с массой предусилителя.

Иногда причиной помех является контур заземления. Он возникает когда в двух или более устройствах массы соединены в нескольких разных точках. Иногда жалуются на плохое взаимодействие аудиоустройства с компьютером. Вероятной причиной является разность потенциалов между усилителем и звуковой картой компьютера.

Этот предварительный усилитель имеет минимальный уровень помех, но после того как потенциометр полностью вывернут на максимум, из-за обратной связи слышен очень легкий шум.

Как уже упоминалось ранее, большое усиление предварительного усилителя в сочетании с высокой чувствительностью УМЗЧ вызывает много проблем. Усиливается весь шум лампы, гудят и обнаруживаются недостатки потенциометра.

Если один из каналов молчит, убедитесь что оба канала потенциометра в разных положениях ползунка похожи. Слишком большая разница приводит к тому, что усиленный сигнал на выходе имеет различное значение в отдельных каналах, поэтому в динамиках разница слышен разбаланс уровня звука. Выходом является дополнительное уменьшение усиления предусилителя путем изменения значений резисторов R1 и R2 (понижение значения R1, увеличение R2), так чтоб различия в уровне каналов были не столь очевидны. Рисунок плиты в формате PDF можно скачать здесь.

Вас может заинтересовать:

Ламповый предусилитель
ТЕМБРОБЛОК НА ЛАМПЕ 6Н28Б-В
Tube Bass Preamp V. 1.0
Низковольтный ламповый УНЧ
Ламповый преамп Marshall jcm900

6Н23П
- Все статьи с данной радиолампой
- Справочные данные
ECC83
- Все статьи с данной радиолампой
- Справочные данные
ECC88
- Все статьи с данной радиолампой
- Справочные данные
ECC82
- Все статьи с данной радиолампой
- Справочные данные

Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.

влад874

New Member

Увидел мужик сделал таких штук 8 всем и очень доволен.Предлогаю обсудить тему.Основа схемы от ломо 19а кажется который сейчас стоит порядка 2тыс.баксов.вот что он пишет
Послушал - звук очень плотный, и ИМХО, "слишком ламповый" окрас ламповый так и прет! Выходной уровень очень высокий, шумов практически нет - если выкрутить сильно чувствительность преда, то шумит немного, но там не поймешь что больше - пред или микрофон. ( пред уже сам по себе шумит на такой чувствительности - в микрофон слышно машины на улице, детские крики и даже летящий где то высоко самолет, который невооруженное ухо не слышит )

Как по мне, хотелось бы уменьшить немного "ламповость" моего микрофона - но как это сделать, не знаю. буду експерементировать.

В конструкции я учел все свои прежние проколы и советы Ператрона - вся обвязка капсюля сделана на фторопласте.

Лампа 6ж7 - ИМХО, это просто бомба для микрофона, отдельное спасибо А. Стельмаху, что показал мне эту лампу.

все остальное смотрите на фото: если интересно выложу остальное

Вложения

Active Member

влад874

New Member

влад874

New Member

Данные трансформатора от микрофона NEUMANN U47
Сердечник пермаллой тип ПЛ (О-образный). Соответственно две катушки одинаково намотаны (обмотки соединяются последовательно) их делали в трех исполнениях (самый удачный и часто встречающийся в U47 это BV8)
BV8 (данные одной катушки)
Первичка 1300 вит. 0,07мм.
Вторичка 200 вит. 0,18мм.
GN8 (данные одной катушки)
Первичка 1300 вит. 0,07мм.
Вторичка 200 вит. 0,35мм.
GN9 (данные одной катушки)
Первичка 1700 вит. 0,07мм.
Вторичка 250 вит. 0,35мм.
Используемые лампы VF14 (оригинал), VF12, EF86 (6Ж32П), 6AU6 (6Ж4П)

Данные трансформатора от микрофона GEFELL UM57, CMV563
Сердечник пермаллой (в ранних моделях даже был не пермаллой) тип ПЛ (О-образный). Соответственно две катушки одинаково намотаны (обмотки соединяются последовательно) их делали в двух исполнениях (самый удачный и часто встречающийся в UМ57/ CMV563 это BV-U551)
BV-U551 (данные одной катушки)
Первичка 2500 вит. 0,05мм.
Вторичка 280 вит. 0,13мм.
BV-U351 (не гарантирую что называется так, мало у меня по нему данных)
Первичка 4050 вит. ? мм. (у меня нет данных)
Вторичка 450 вит. ? мм. (у меня нет данных)
Используемые лампы ЕС92 (оригинал), 6АВ4, ECC81, ECC83, 12АХ7, 12АТ7, 12АY7.

пермаллой вроде оди в один как у МКЭ-109

Anthony Scott

Well-Known Member

Схема вполне рабочая, если хотите собрать для себя по этой схеме, то пробуйте, главное достать нормальный капсюль и транс.
Я бы попробовал поставить капсюль вместо сеточного конденсатора С2.

Павлунчик

Well-Known Member

У этой схемы и так "ламповость" почти на нуле. Пентод же. Тем более с рекордно-малой проходной ёмкостью. В таких схемах большее влияние на звучание оказывают конденсаторы, трансформатор и нелинейность лампы.

real64

Active Member

Согласен. Я так и делаю.
Два конденсатора С3, С4 это перебор. Точно так же будет работать один С4. И я не люблю первичную обмотку трансформатора держать под потенциалом анода. Лучше на анод конденсатор потом обмотка на корпус.

digilab2

Well-Known Member

-смотря какой ломо 19а в некоторых моделях стояли 6с31б триоды, с моей точки зрения они получше чем пентоды по звуку

влад874

New Member

влад874

New Member

влад874

New Member

влад874

New Member

трансформаторы звуковые для микрофонов из китая

A06 10 шт./лот 600 Ом трансформатор изолятор аудио-частота 600: 600, звукоизолированный трансформатор 1:1, тороидальный с 5 контактами

4.9
20 Отзывы26 заказа(ов)

488,19 руб. / набор (10 шт.)

влад874

New Member

О импедансе комбинированного изоляционного трансформатора:

Этот тип Трансформатора 600: 600 ohm Audio трансформатор, 600: 600 означает, что может быть использован в такое требование, импеданс 600 Ом относится к переменного тока сопротивление, сопротивление постоянного тока составляет около 80-100 Ом.
Несбалансированный для сбалансированного преобразования.

Применение для:Телефонная аудиоизоляция; телефонная записывающая коробка;
1 、 в тех случаях, когда Получая сигнал DTMF или идентификатор звонящего FSK, его можно использовать для изоляции шума.
2. Он может быть использован на аудио или видео сигнальной цепи, цепи усилителя мощности, телеприставки и другого оборудования для изоляции шума.
3. Когда мы используем устройство, например, домашний кинотеатр, ТВ-приставка, автомобильный компьютер, их аудиовыход часто делает некоторые помехи переменного тока, там будет шум переменного тока, причина-общая земля. Заземление конца сигнала и заземление конца усилителя динамика существует разница в потенциалах, и шум переменного тока вызвано подключением обеих сторон, лучший способ-разделить их с помощью 1:1 изолирующий трансформатор аудиоканала изоляционный трансформатор, тем самым подавляя шум, вызванный общей заземлением, И этот вид изоляции не влияет на качество звука.

600 ohm Audio-высокочастотный трансформатор 600: 600, звукоизолированный трансформатор 1:1, тороидальный с 5 pins

Частотный диапазон: 50 Гц -- 100 кГц
Коэффициент сопротивления переменного тока: около 600: 600 Ом
Индуктивность: около 1,6 ч
Выдерживает напряжение: 1000 в выше

Покупать качественный микрофон — весьма затратная мысль. Куда дешевле и интереснее соорудить своими руками предусилитель для микрофона, который вытянет максимум из петлички. Были опробованы несколько схем, в итоге я соорудил свой усилитель для микрофона. Для него даже была разведена печатная плата. Но обо всем по порядку…

Предусилитель для микрофона

Уже больше года я веду свою деятельность не только на этом сайте, но и на YouTube. Если вы там еще не были – советую заглянуть, сейчас я чаще бываю там, чем тут.
По мере улучшения качества своих роликов я пришел к необходимости улучшения качества записи звука. Исходно я записывал звук на петличку Maono AU101(покупал в этом магазине ). Вполне удобная петля, но для меня возник ряд пользовательских неудобств.

Так я и пришел к мысли собрать предусилитель для микрофона.Перед сборкой от предусилителя хотелось примерное следующего

питание от литий ионного аккумулятора
использование схемы на операционном усилителе.
создание печатной платы.

Описывать получившийся звук словами – странное занятие, да и дублировать содержимое ролика в статье не вижу смысла. Поэтому советую для начала посмотреть мой ролик, а уже потом продолжить чтение статьи. Они дополняют друг друга. Да и так будет понятнее надо ли оно вам.

Питание электретного микрофона

Почему-то в интернетах очень мало информации о том, как правильно включать электретные микрофоны. Обычно используется стандартный вариант, при котором напряжение подается через токоограничивающий резистор, а далее для отсечения постоянного напряжения устанавливается конденсатор.

При этом в большинстве схем ни слова не говорится о подборе этого резистора и просто указывается конкретное значение. Хотя в целом это не совсем верно. Величину этого резистора следует выбирать не с потолка, а подбирать для каждого конкретного микрофонного капсуля.

Но как же его подобрать?

К счастью была найдена очень интересная статья, в которой автор провел ряд измерений и сделал очень полезное, с практической точки зрения, заключение.

Итак, при подборе токоограничивающего резистора необходимо, чтобы в точке соединения резистора и микрофоном получалась ровно половина питающего напряжения.

Помимо оптимального режима работы микрофона эта фишка удобна еще и тем, что бонусом мы получаем смещение для операционного усилителя при питании от однополярного источника. Это означает, что можно выкинуть из схемы лишний конденсатор и два резистора.

Варианты схем усилителя

В другой своей статье, тот же автор предложил готовый предусилитель для микрофона. Это схема с АРУ (Автоматической Регулировкой Усиления). Вот так выглядит эта схема в оригинале (без цепи частотной коррекции):

Благодаря применению полевого транзистора (КП303Ж) в обратной связи, такая схема работает как компрессор и выравнивает громкость голоса, изменяя коэффициент усиления в некоторых пределах.

Схема полностью рабочая, была проверена мной лично на макете и никаких проблем не вызвала. Такая схема очень удобна, например, для микрофонов в конферент-залах и переговорных. Но может быть использована и как предусилитель для микрофона при подключении к компьютеру.

Лично для меня она не подошла по той причине, что при изменении усиления, громче и тише становится не только голос, а так же и все посторонние звуки и шумы. А значит при обработке записи голоса не получится избавиться от шумов обычным шумодавом. Про обработку голоса читайте в этой статье.

Поэтому от АРУ пришлось отказаться и схема была урезана до обычного неинвертирующего усилителя с постоянным коэффициентом усиления. Такая схема тоже отлично справляется со своими обязанностями.

Коэффициент усиления

В таком случае коэффициент усиления задается резисторами R2 и R1, а если быть точнее, то он равен:

На таком усилителе можно задавать любой коэффициент усиления. Стоит лишь помнить, что обычно электретные микрофоны дают сигнал амплитудой до 50 мВ. На практике чаще всего это значение ограничивается 25-30 мВ.

Поэтому, если предполагается подключать микрофон в линейный вход компьютера, рассчитанный на сигнал 1 Вольт, то предусилитель для микрофона лучше рассчитать на коэффициент усиления порядка 20 ÷ 30.

Что касается конкретных значений сопротивлений, то лучше выбирать величины в диапазоне от 1 ÷10 кОм. Можно конечно использовать и бО’льшие значения сопротивлений, но не стоит забывать, что любой резистор сам по себе вносит шумы. Эти шумы тем больше, чем больше сопротивление резистора.

Когда я подключил предусилитель для микрофона к камере (Canon M50), у меня возникли некоторые трудности с коэффициентом усиления. Изначально я планировал установить его около 10. Тогда можно было бы установить на камере минимальное значение предусиления звука и все шумы должны были уйти в небытие…. Нооо….

Позже выяснилось, что даже при минимальном коэффициенте усиления, равном двум (R₁=R₂) сигнал записывается с перегрузкой.
И виной тому была перегрузка входных каскадов камеры. Поэтому я был вынужден увеличить значение резистора R₁ вдвое. Это дало коэффициент усиления около 1,5. Зато все искажения как рукой сняло.

Не стоит думать, что при такой низком коэффициенте усиления предусилитель для микрофона бесполезен. На самом деле роль предусилителя состоит не только в увеличении амплитуды сигнала.

Очень большую роль играет согласование сопротивлений микрофона и входа камеры. Это не только облегчает жизнь камере, но и так же улучшает соотношение сигнал/шум и выравнивает АЧХ микрофона.

Однополярное питание усилителя

Важным моментом этих схем является необходимость в некоторых дополнительных манипуляциях, связанных с однополярностью питания.

Напряжение смещения ( 1 /₂ питания) у нас уже создается на входе схемы и два резистора мы уже сэкономили. Но для того, чтобы это постоянное напряжение не пошло на выход там требуется конденсатор. Для этого нужен С₃.

Так же стоит помнить — любой ОУ одинаково хорошо усиливает и переменное и постоянное напряжение. Поэтому необходимо превратить усилитель в усилитель переменного напряжения.

Для этой цели служит конденсатор С₁. Благодаря нему коэффициент усиления по постоянному напряжению становится равным единице. А вот переменное напряжение усиливается в соответствии с заданным резисторами коэффициентом.

Частотная коррекция

Конденсатор С₁ выполняет еще одну функцию. Вместе с резистором R₁ они образуют RC-цепь, которая срезает низкие частоты. Т.е. работает как фильтр высоких частот.

Это очень удобный момент. Задав частоту среза порядка 30-80 Гц, мы избавимся от лишней низкочастотной составляющей на записи.

Расчет таких фильтров с упрощенными формулами был описан в статье RC-цепи, 5 самых ходовых схем фильтров и их простой рассчет.

Практически все нормальные микрофоны имеют в своем составе такие фильтры. На более дорогих моделях даже можно выбрать срезать на частоте 75 либо же 150 Гц.

В любом случае стоит сначала определиться с величиной резистора, а затем рассчитать под него конденсатор на желаемую частоту.

Для исключения самовозбуждения ОУ и ограничения звуковой полосы с верхней стороны используется конденсатор С₂.

Принято считать, что человеческая речь лежит в диапазоне частот от 100Гц до 10кГц. Однако при редактировании записей, я неоднократно замечал, что хоть выше 10 кГц голоса и нет, но эти частоты все равно влияют на восприятие голоса. Поэтому частоту среза, на мой взгляд, лучше задать порядка 15кГц.

С его расчетом ситуация аналогичная. Сначала выбирается резистор, задающий коэффициент усиления (R₂), а затем, по той же формуле, что С₁ рассчитывается величина конденсатора С₂.

Усилитель для микрофона готовая схема

Но меня все подмывал тот факт, что практически все ОУ которые есть у меня в наличии – сдвоенные, а я не люблю, когда половина операционника висит в воздухе. Как-то это не кошерно…

Поэтому недолго думая я перешел к своей любимой схеме — схеме усилителя для наушников. Она по сути такой же неинвертирующий усилитель, однако дополненная хитро включенным повторителем.

Причина перехода не только в желании задействовать оба операционных усилителя в корпусе микросхемы.

Во-первых мне давно хотелось попробовать эту схему при однополярном питании.
Во-вторых эта схема способна выдавать вдвое больший ток, при том же выходном напряжении. Это гарантирует отсутствие просадок и искажений сигнала на пути от предусилителя до записывающего устройства. Кабель то может быть и 5 и 10 метров.

Поэтому оставалось просто добавить в нее входную цепь с микрофоном и изменить номиналы конденсаторов под нашу задачу.
Вот так в итоге выглядит конечная схема.

Выбор ОУ

Выбор ОУ в предусилитель для микрофона сильно зависит от источника питания. Если предполагается питание от 9 вольтовой кроны, то в таком случае подойдет большинство распространенных ОУ. Но мне с самого начала хотелось использовать литиевый аккумулятор формата 18650. Во-первых у них хорошая емкость, во вторых их легко заряжать при помощи готовых модулей.

Поэтому на роль ОУ в предусилителе был выбран AD8616. Отличные, недорогие и доступные сдвоенные ОУ. Но главное это то, что работают они в диапазоне напряжений питания от 2.5 до 5 Вольт, что просто идеально для литиевого аккумулятора и портатива в целом.

Единственным минусом может стать то, что они не выпускаются в dip корпусе. Но тут мне на помощь пришли переходники SO-8 в DIP8, которые я когда-то заказывал с АлиЭксперсс. Заказывал в этом магазине.

Печатная плата

После того, как я определился со схемой и опробовал ее на макете, пришла пора запилить печатную плату. Я уже несколько лет не делал печаток, но на удивление все получилось проще, чем я думал. Платы я развожу в P-CAD, поэтому нарисовал по быстрому схему и спустя несколько часов залипания в комп получил готовую печатку.

Плата была упакована в размеры 20х45мм. Такие размеры получились из-за выбранного корпуса, но они видятся мне удобными практически для любого корпуса. Указанные размеры соответствуют нарисованной по периметру полоске.

Я сделал два варианты платы, разница лишь в том, что первая как на рисунке выше, а вторая зеркальная. В случае использования зеркальной платы, после переноса она станет нормальной и детали следует располагать со стороны дорожек.

Изготовления платы ЛУТом.

Говоря, что лучше всего платы получаются при печати на страницах плейбоя. Раньше я так и делал, но в последнее время перешел на глянцевую с одной стороны бумагу. Жалко переводить интересные статьи на непонятно что….

В целом технология ЛУТ итак всем известна, и в ролике она показана, поэтому остановлюсь только на двух моментах.

Прожарку утюгом я делаю в течении минуты, а после закидываю плату в ближайшую книжку и встаю на книжку всем весом на 1-2 минуты.
Широкие места и дефекты переноса или печати я всегда промазывал перманентным маркером. В этот раз вместо перманентного маркера я воспользовался акриловым. При этом я ждал высыхания минут 10-15. Тем не менее он отлично справился и под ним ничего не травилось.

Подбор резистора R*

Сопротивление резистора R* сильно зависит от капсюлей. Для того чтобы подобрать резистор я сначала впаял многооборотный переменный резистор.

Покрутил его до нужного напряжения и отпаял. Сопротивление резистора составило ровно 6 кОм. Которого у меня не оказалось и пришлось собирать его из двух.

Однако, в случае с другими капсюлями, сопротивление может быть и 2 кОм и 8 кОм. Поэтому тут все очень индивидуально.

Корпус усилителя для микрофона

Теперь пару слов о корпусе. Для этих целей я использовал корпус от вэйпа. Он уже давно валялся у меня в шкафу и ждал своей участи. Он оказался просто идеальным вариантом, т.к. располагает отсеком для аккумулятора и имеет отверстия, которых мне будет достаточно для счастья.

Для начала я выкинул из него все что напоминает о его происхождении, а так же достал и прочистил контакты для аккумулятора. После этого на место кнопки был установлен выключатель от настольной лампы. Он идеально подошел по размеру, потребовалось только сделать пропил под фиксатор.

Для того чтобы минимизировать уровень шумов от предусилителя я решил экранировать корпус. Для этого в съемные стенки корпуса я вырезал кусочки медной фольги которые приклеил на двусторонний скотч. Впоследствии их я соединю с минусом аккумулятора.

Единственное, что меня смущало в этом корпусе, так это отверстие на передней панели. Но оно сыграло мне даже на руку.
Из оргстекла я вырезал вставку, которую приклеил к крышке. Она не только закрывала имеющуюся дырка но так же была призвана демонстрировать синий светодиод намекающий на включенность устройства.

Чтобы как-то разнообразить вставку, а заодно усилить свечение я выгравировал на ней символичное изображение микрофона. Теперь, даже издалека и при ярком свете, я всегда смогу увидеть включен ли мой микрофон.

Ну а теперь остается продеть провода через отверстие и подпаять их к плате.

Заключение

Вот такой вот получился предусилитель для микрофона. Я очень доволен получившимся результатом. Использование такого усилителя позволило свести к минимуму обработку звуковой дорожки. В видео по теме я вообще не обрабатывал звук. Он итак звучит очень хорошо. Поэтому если вы еще не смотрели ролик, но заинтересованы в таком предусилителе – советую вам это сделать. Иначе что, зря я старался?))

Единственное, что я бы сделал с голосом на пост обработке – наложил бы компрессию для большего удобства слушателя. В остальном голос звучит очень ровно и натурально. Даже несмотря на использование довольно дешевой петлички с непонятно каким капсюлем.

В планах прикупить нормальный оригинальный капсюль, например Phuillips 61A и радоваться жизни.

Спасибо за внимание, всем хорошего звука!

Привет! В этом окошке авторы блогов любят мериться крутостью биографий. Мне же будет гораздо приятнее услышать критику статей и блога в комментариях. Обычный человек, который любит музыку, копание в железе, электронике и софте, особенно когда эти вещи пересекаются и составляют целое, отсюда и название - АудиоГик. Материалы этого сайта - личный опыт, который, надеюсь, пригодится и Вам. Приятно, что прочитали :-)

Читайте также: