Lēta LDC kondensatora mikrofona modificēšana: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Esmu bijis audio puisis ilgu laiku un dedzīgs DIY'er. Tas nozīmē, ka mani iecienītākie projektu veidi ir saistīti ar audio. Es arī esmu stingri pārliecināts, ka, lai DIY projekts būtu foršs, ir jābūt vienam no diviem rezultātiem, lai projekts būtu tā vērts. Tam vai nu ir jābūt kaut kam, ko jūs nevarat nopirkt komerciāli, vai arī tam, ko jūs varat izveidot pats, kas ir daudz lētāk nekā pirkt to, kas ir pieejams komerciāli. Šis projekts ir otrā veida. Izveidojiet lētu, bet labu LDC mikrofonu. LDC apzīmē “lielu diafragmas kondensatoru”. Šo projektu var būvēt par aptuveni 50 USD daļās, un konkurentu mikrofoni maksā daudz vairāk. Tas ir kluss, izklausās ļoti neitrāls un izturēs lielu SPL (skaņas spiediena līmeni).

Vispirms neliela mikrofonu vēsture. Studijā un dzīvajā skaņā tiek izmantoti trīs pamata veidi; dinamiskie mikrofoni, lentveida mikrofoni un kondensatora mikrofoni. Dinamisks mikrofons ir kā skaļrunis, bet otrādi. Neliela diafragma ir savienota ar stieples spoli, kas kustas, kad skaņa nokļūst diafragmā. Spole atrodas magnētiskajā laukā. Kad tas pārvietojas, tiek ģenerēts neliels elektrisks signāls, kuru pēc tam varat pastiprināt vai ierakstīt, attēlojot skaņu. Lentes mikrofons ir līdzīgs, izņemot lenti, magnētiskajā laukā ievieto plānu folijas sloksni, parasti alumīniju. Skaņas viļņi izraisa lentes kustību laukā un ģenerē elektrisko signālu. Vairāk lasiet šeit: Mikrofoni

Kondensatora mikrofons sākas ar ļoti plānu membrānu, uz kuras ir uzpūsts metāls, lai tas vadītu elektrību. Membrāna ir izstiepta un novietota ļoti tuvu aizmugurējai plāksnei, veidojot kondensatoru. Vectēvs Ryckebusch kādreiz kondensatorus sauca par kondensatoriem, un tagad jūs zināt, ka mums tos patiešām vajadzētu saukt par kondensatoru mikrofoniem … Kad skaņas viļņi skar diafragmu un tā kustas, kapacitāte mainās. Ja kondensatorā ir lādiņš, mainīsies spriegums, kas atbilst skaņai. Tāpat kā pārējie divi iepriekš minētie mikrofonu dizaini, ja pastiprināt vai ierakstīt spriegumu, jūs saņemat skaņu. Ir divu veidu kondensatora mikrofoni. Daži izmanto augstspriegumu (50-70 volti), lai uzlādētu kondensatora kapsulu, un citi izmanto tā saukto Elektreta kapsulu. Electret (Electrostatic) ir saistīts ar pastāvīgu lādiņu, lasiet šeit: Electret.

Tas mums nozīmē, ka, ja mēs izmantojam Electret kapsulu, tai nav jāpieliek 50–60 volti, kas nozīmē vienkāršāku shēmu.

viena no kondensatora mikrofona priekšrocībām ir tā, ka diafragma var būt ļoti viegla un ar to ir vieglāk iegūt vienmērīgāku frekvences reakciju. Negatīvie ir tas, ka jums jābūt ļoti uzmanīgam, noņemot signālu no diafragmas, nepievienojot troksni, kas mūs noved pie elektronikas.

Lai izvilktu signālu no kapsulas, nepieciešama ļoti augstas pretestības ierīce. Caurulēm ir šis pārklājums, un tas bija galvenais veids, kā tas tika paveikts pirms 40 gadiem. Lai neiekļūtu debatēs par cauruļu skaņas kvalitāti un jebko citu, jums jāatzīst; caurulītes izmantošana mikrofona korpusā nav vienkārša. Vai arī normālas DIY prasmes! Pēc mēģenes tika izgudrots lauka efekta tranzistors vai FET. Šādi mūsdienās darbojas lielākā daļa kondensatora mikrofonu. Pat patiešām lētajām mikrofona kapsulām ir viena iekšpusē uzstādīta. Vācu uzņēmums Schoeps. neapšaubāmi viens no vadošajiem mikrofonu ražotājiem pasaulē, izstrādāja kondensatoru mikrofonu shēmu, kas jau sen noteica, kā tas tika darīts. Sīkāku informāciju skatiet Schoeps Circuit. (Ja jūs google “Schoeps circuit”, tas ir tas, ko jūs atradīsit!) Ķēde darbojas no fantoma jaudas no mikrofona priekšpastiprinātāja. Daļu no šīs shēmas izmanto, lai ģenerētu stabilu augstspriegumu, lai uzlādētu kapsulu. Mūsu gadījumā mums tas nav vajadzīgs. DIY kopiena vienkāršoja šo ķēdi līdz pamatformai elektreta kapsulām, kas ir gandrīz identiska oriģinālajai Schoeps shēmai. Skots Helmke savam “Alises” mikrofonam izstrādāja šīs shēmas versiju. Es izmantoju to pašu shēmu ar nedaudz atšķirīgām vērtībām un citu FET tranzistoru. Es izvēlējos J305, ko izmanto vairāki augstākās klases ražotāji. Es to atradu šeit. Jūs noteikti varat izmantot Scott sarakstu. Viņa jaunākais saraksts ir no 2013. gada, un detaļas ir pieejamas gan Mouser, gan Digikey. Es izveidoju ķēdi uz nelielas plātnes, kas ir lieliski piemērota uzstādīšanai mikrofona korpusā.

Lūk, kā darbojas ķēde; apskatīsim signāla ceļu un tad jaudu:

1Gig (Jā, viens gigohms …) rezistors attīsta signālu, kas nāk no kapsulas. FET un divi 2,43K rezistori veido fāzes sadalītāju un pretestības pārveidotāju. Divi.47uF kondensatori savieno signālus ar diviem bipolāriem tranzistoriem. Tie ir PNP tranzistori, kas iestatīti kā emitētāja sekotāji. Abi 100K rezistori novirza tranzistorus. Uber vienkārši. Ja jums rodas jautājums par 1 gig rezistoru, tas ir kondensatora mikrofona atslēga. Tā ir arī visdārgākā sastāvdaļa, no Digikey katra maksā aptuveni 2 USD. Barošanas pusē mēs savienojam mikrofonu ar fantoma jaudu, veidojot mikseri vai priekšpastiprinājumu. Tas rada 48 voltus XLR savienotāja 2. un 3. tapā un abos tranzistoros. ATJAUNINĀJUMS 2015. gada oktobrī: Es pievienoju divus 22nF kondensatorus pie XLR ligzdām un divus 49Ohm 1% rezistorus tranzistoru ieejās RF trokšņu slāpēšanai. Es to neapzinājos, kamēr “trokšņainā” vidē neizmantoju citu mikrofona priekšpastiprinātāju. Shēma atjaunināta! 6.8K rezistors un Zener diode to ņem un pazemina līdz 12 voltiem. 10uF un 68uf kondensatori kopā ar 330Ohm rezistoru to filtrē un nodrošina stabilu spriegumu FET shēmai. Atkal ļoti vienkārši un eleganti. Kritiskā sastāvdaļa, par kuru mēs vēl neesam runājuši, ir pati kapsula. Es izmantoju TSL2555B no JLI electronics. tā ir Transound kapsula, un tas padara šo projektu tādu, kāds tas ir. Tas maksā 12,95 USD, un diafragmā zelta vietā tiek izmantots niķelis. To komerciāli izmanto arī vismaz vienā man zināmā mikrofonā - CAD e100.

Tagad, kad mums ir visas kapsulas un elektronika, jūs faktiski varētu iebūvēt vienu no tiem jebkurā vēlamajā korpusā. Es to izmēģināju un uzzināju pāris lietas. Sakarā ar kapsulas un FET elektronikas lielo pretestību, vads starp abiem darbojas kā antena, un, ja viss nav pilnībā aizsargāts ar metāla vai metāla ekrānu, jums būs visu veidu troksnis. Gan 60 Hz hum, gan baltais troksnis no visa RF noplūdes tajā. Būtībā jums ir jāievieto kapsula un elektronika Faraday būrī.

Es atradu vieglāku veidu, nekā veidot savu. Izrādās, ka ir vairāki ķīniešu ražoti patiešām lēti mikrofoni, kuriem patiesībā ir lieliski metāla korpusi, nedaudz pieklājīga elektronika (ļoti līdzīga shēma…) un neliela kapsula. Un izmaksas ir aptuveni 20 ASV dolāri. Viņi veido lielisku donora ķermeni, tāpēc mēs to izmantojam. Meklējiet tos vietnē eBay, meklējot “BM700” un “BM800” mikrofonus. Es saņēmu savu par aptuveni 22 USD. Interesanti, ka, kā redzat attēlos, uz tā nav rakstīts BM800. Tas tika piegādāts arī papīra mailerī ar putu apvalku, bet bez kastes. Labi, tagad, kad esam aptvēruši fonu, izveidosim to!

Edit: 9. oktobris: Šeit ir audio ar šiem ierakstiem manu bērnu vidusskolas orķestrim: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Pirmais solis: elektronika

Elektronikas sadaļa ir viegli uzbūvēta uz dažām plāksnēm. Es samazināju raktuves līdz 1”par aptuveni 1,5”, pēc tam to aizpildīju no PNP tranzistoriem, kas strādāja pie FET gala. Kritiskā daļa šeit ir FET vārtu un 1 giga rezistora krustojums. Ievērojiet, ka es “peldēju” vadus. Šeit savienojas FET vārti ar kapsulas vadu. Mēs nevēlamies kaut ko pieskarties vai izmantot shēmas plati, kurā ir plūsmas atlikumi vai kas piesaista mitrumu vidē ar augstu mitruma līmeni. Apskatiet arī FET pozicionēšanu. Skatiet datu lapu rakstā. Man bija FET 1. tapa atpakaļ, līdz es sapratu, ka datu lapā minētā pozīcija ir tranzistora augšējais skats, nevis apakšējais. Ja izmantojat Scotts ieteikto FET, lejupielādējiet datu lapu un izlasiet to! Es atstāju vietu uz vienu pusi, kas ļauj man urbt pietiekami lielu caurumu, lai stiprinājuma skrūve to noturētu pie šasijas. Man tiešām šeit paveicās … Es to uzbūvēju, pirms domāju, kā es to uzstādīšu.

2. darbība. Otrais solis: izjauciet oriģinālo mikrofonu

Paņemiet mikrofona korpusu un atskrūvējiet pamatni. Tas ļaus jums noslīdēt no metāla uzmavas, kas aptver ķēdes zonu. Piezīme. Jūsu mikrofons var atšķirties. Es nopirku tos no dažādiem pārdevējiem, un tie bija līdzīgi, bet noteikti atšķirīgi. Pēc uzmavas noņemšanas izņemiet divas mazās skrūves, kas atrodas oriģinālajā shēmas plati. Pēc tam atlociet trīs apakšējos vadus. Mēs tos atkārtoti izmantosim, lai pievienotu jauno dēli XLR savienotājam. Jūs varat nogriezt vai atlocīt kapsulas vadus. Mēs tos aizstāsim.

Tagad noņemiet divas skrūves, kas tur grozu pie korpusa. Grozs nokrīt un atklāj oriģinālo kapsulu. Šis oriģināls ir samontēts nedaudz putās un iespiests plastmasas kapsulas turētājā. Saglabājiet skrūves!

Ir divas skrūves, kas notur plastmasas kapsulas turētāju pie metāla rāmja. Noņemiet tos un atdaliet abus. Tagad jums ir pilnībā izjaukts mikrofons.

3. darbība. Trešais solis: sagatavojiet un uzstādiet jauno kapsulu

Esmu izveidojis divus no tiem, un kapsulu turētāji bija atšķirīgi. Šajā var rūpīgi izspiest veco kapsulu un pēc tam noņemt putas. Otram nebija putu, bet nelieli plastmasas sānu pagarinājumi ik pēc 90 grādiem. Es tos izgriezu ar nelieliem gabaliņiem un pēc tam ar pilienu karstas līmes turēju jauno kapsulu vietā. Šajā mikrofonā es sagriezu nelielu putu gabalu un izmantoju to, lai to saspiestu. Pirms to darīt, jūs vēlaties lodēt uz īsiem vadiem, lai pārietu no kapsulas uz elektroniku. Es izmantoju kādu 24 gabarītu dzīslu vadu, kas man jau bija. Ja vēlaties, varat atkārtoti izmantot oriģinālos kapsulas vadus. Man patīk ar teflonu izolēts vads. Izolācija nekūst, nejauši pieskaroties lodāmurim.

4. darbība. Ceturtais solis: atkārtoti pievienojiet kapsulas stiprinājumu

Izmantojot divas mazās skrūves un atkārtoti piestipriniet kapsulas stiprinājumu. Ir četri mazi caurumi, bet tikai divi no tiem ir vītņoti. Tas bija vienādi abos manos mikrofonos. Esiet piesardzīgs, lai neatrastos metāla rāmja pamatnes cilne. Cilne ir vērsta pret skaņas virzienu. Tas sakrīt ar metāla uzmavu, uz kuras ir uzdrukāts mikrofona nosaukums. Tagad tas var atšķirties! Viens no maniem vispār nebija marķēts. Šajā rakstā varat izlasīt zīmola nosaukumu. Nedomājiet, ka tas drīz kļūs par sadzīves vārdu. Kad tas ir uzstādīts, izvadiet mazos vadus kapsulai caur citiem metāla rāmja caurumiem.

5. darbība. Piektais solis: uzstādiet un pievienojiet elektroniku, pēc tam salieciet

Manā gadījumā es izveidoju savu shēmas plati, pirms es sapratu, kā es to uzstādīšu. Tam bija nepieciešams tajā urbt caurumu ar visām jau esošajām sastāvdaļām. Nav labākais veids, kā to izdarīt. Manā projekta tvertnē bija pāris nelielas 4-40 leņķa kronšteini shēmas plates uzstādīšanai. Izmantojot vienu no tiem, es uzstādīju shēmas plati pie metāla rāmja. Bordu var uzstādīt tieši, ja vien neveidojat šortus.

Pēc montāžas pievienojiet XLR savienotāju saskaņā ar shēmu. Pēc tam pievienojiet kapsulu. Rūpējieties par galvenās kapsulas pozitīvo vadu, jo tas savienojas ar 1 giga omu rezistora un FET vārtu vadu krustojumu. Tas peld gaisā, lai nodrošinātu ļoti augstu pretestības savienojumu.

Bīdiet metāla korpusa uzmavu atpakaļ vietā. Ievērojiet cilpiņu un atbilstošo mazo izgriezumu uz piedurknes.

Pieskrūvējiet vītņoto pamatni, un mikrofons ir pabeigts.

6. darbība. Testēšana, izmantošana un tālāka izpēte

Pievienojiet savu jauno mikrofonu maisītājam vai mikrofona priekšpastiprinātājam ar fantoma jaudu un pārliecinieties, ka tas darbojas. Lielākā daļa problēmu rodas nepareizas elektroinstalācijas dēļ. Hum vai buzz parasti ir zemes vadu problēma.

Šis mikrofons tur stāv ar lielāko daļu lielu diafragmas kondensatoru. Man pieder pāris patiešām labi, un tas sniedz. Lieliski darbojas uz vokāla, akustiskās ģitāras. Es strādāju pie tā, lai ar to tiktu ierakstītas pāris lietas, un, kad to izdarīšu, ievietošu saites Instructable.

Esmu patiesi sajūsmā par šī mikrofona darbību. Tas viss ir no $ 13 mikrofona kapsulas (mazāk, ja pērkat desmit …) Es esmu 90% pabeigts projektā ar vairākām kapsulām stereo ierakstīšanai. Tas Instructable drīzumā būs pieejams.

Atjauninājums 2015. gada oktobrī: Man ir bijusi iespēja ierakstīt orķestri, izmantojot šo saiti Soundcloud. Es arī skrēju brīvprātīgo Food Truck festivālā, un man bija jautri tos izmantot uz skatuves kopā ar vairākiem talantīgiem vokālistiem un džeza trio. Mikrofons skanēja lieliski un ļoti caurspīdīgi.

Lai iegūtu plašāku informāciju par DIY mikrofoniem kopumā, es ļoti iesaku IO grupu mikrofonu veidotāju grupu.

Un, ja vēlaties izveidot vai pārveidot mikrofonu, kas nav elektrēts, pārbaudiet mikrofona detaļas. Esmu izveidojis mikrofonu pāri, izmantojot viņa CK-12 kapsulu.

Laimīgu ierakstīšanu!

7. darbība. Atjauniniet 2016. gada janvāri! Pimp That Circuit

Pēc tam, kad uzbūvēja dažus no tiem, izpētot sākotnējo Schoeps shēmu un nedaudz mācoties dažiem veterāniem mikrofonu veidotāju I grupā, tika izveidota uzlabota shēma. Es to saucu par “Pimped Alice” Ir trīs galvenās izmaiņas:

1. Vēl divu RF un EMI slāpēšanas kondensatoru pievienošana. Divi 470pF, kas sasaista divu PNP tranzistoru pamatni ar zemi. Tie palīdz ar visu, ko FET uztver, un ierobežo PNP emitenta sekotāju joslas platumu.

2. Tiek mainīta daļa, kas nodrošina 12V FET ķēdei. Mums ir 47uF kondensators, kas tiek uzlādēts no fantoma strāvas, kas nonāk mikrofonā no XLR tapām 2 un 3, izmantojot 49,9 omu rezistorus un divus PNP tranzistorus. Piegādā jauku zemas pretestības ceļu audio frekvencēm, kas nedaudz attīra lietas. No turienes mēs ejam uz 4,7K rezistoru līdz zenera diodei. Šis rezistors nosaka un ierobežo vadīšanas strāvu, ko izmanto Zenera diode. Zener diodes var radīt nelielu elektrisko troksni tikai to darbības dēļ. 330 rezistors un 100uF kondensatora filtrs, kas izvada un uztur jauku tīru līdzstrāvas spriegumu FET un 2,4K rezistoru fāžu sadalītājam.

3. 1Meg katls ir jauns. Tas pielāgo FET neobjektivitāti. Tas, iespējams, ir lielākais uzlabojums ķēdē. Kad katls ir noregulēts, mēs cenšamies sadalīt spriegumu, ko rada zeners, lai aptuveni puse tiktu izmesta pāri FET, bet otra puse - starp diviem 2,4 K rezistoriem. To ir diezgan viegli izdarīt. Pirms faktiskās mikrofona kapsulas pievienošanas ķēde jāpievieno mikrofona priekšpastiprinātājam, lai mēs varētu barot ķēdi. Izmēriet spriegumu 100uF kondensatora + tapā, kas attiecas uz zemi. Manās “uzbūvētajās” ķēdēs man bija aptuveni 11,5–11,8 volti. Izmēriet spriegumu un daliet ar četriem. Pieņemsim, ka spriegums ir 12 VDC. Sadalot ar četriem, iegūstam 3 VDC. Mērot punktā “A” (skatiet shēmu), noregulējiet katlu, līdz iegūstat 3 VDC. Izmēriet spriegumu punktā “B”, lai jums būtu 9 VDC. Katls ir desmit apgriezienu katls, tāpēc esiet gatavs pāris reizes pagriezt mazo skrūvi. Vēsturiski cilvēki to darītu un katla iestatījuma vērtības aizstātu ar fiksētiem rezistoriem. Lai gan tas varētu ietaupīt dažus centus, tas ir laikietilpīgs. Katla lietošana ir daudz vienkāršāka.

Jūs varat redzēt manu protobordu uzbūvēt priekšā un aizmugurē. Abas bultiņas norāda uz PNP tranzistora kollektoriem, un tās ir vietas, kur savienot 49,9 omu rezistorus ceļā uz XLR savienotāju. Atkal 22nF vāciņi atrodas uz XLR savienotāja.

Vēl viena patiešām forša lieta ir Yahoo Mic Builder grupas dalībnieks, kurš izveidoja vienu no šiem, izmantojot ķēdes “Pimped” versiju, un nosūtīja to citam dalībniekam, kurš pārbaudīja mikrofonu. Par to lasiet vietnē Audioimprov: Homero Pimped Alice. Anotācija ir ķēde ar ļoti zemiem izkropļojumiem, un elektroniskais troksnis ir zemāks par to, ko kapsula nodos diezgan telpā. Arī Homero šim nolūkam izstrādāja datora plati un laipni nodrošināja visus dokumentus. Tas ir vienpusējs un iederēsies Ķīnas BM-700 un BM-800 klauvē

Tagad manā mikrofona skapītī ir četri no tiem un esmu ļoti apmierināts ar tiem. Noslēguma domas par daļām. Iepriekš minētais FET ir J305 aizstājējs. Vai nu derēs. Pērkot rezistorus un kondensatorus, cena ievērojami samazinās, ja pērkat daudzumā. Es ļoti iesaku iegādāties rezistorus simts vienlaikus un mazos kondensatorus vienādus. Es parasti mazāk eju uz lielākiem elektrolītiskiem. Ja turpināsit brīnišķīgo elektronikas vaļasprieku, jūs kādā brīdī atradīsit to, kas jums ir nepieciešams, lai izveidotu nākamo projektu.

Paldies Henrijam un Homero no Mic Builder grupas vietnē Yahoo! Runājiet par lielisku sadarbību celtniekiem, veidotājiem un darinātājiem.

Otrā balva DIY audio un mūzikas konkursā