Izmjena jeftinog LDC kondenzatorskog mikrofona: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Dugo sam bio audio tip i strastveni sam uradi sam. Što znači da se moje omiljene vrste projekata odnose na audio. Čvrsto vjerujem i da bi DIY projekt bio cool mora postojati jedan od dva ishoda kako bi projekt bio vrijedan izvođenja. To mora biti nešto što ne možete dobiti komercijalno, ili nešto što možete izgraditi, a koje je mnogo jeftinije od kupovine onoga što je komercijalno dostupno. Ovaj je projekt druge vrste. Napravite jeftin, ali dobar LDC mikrofon. LDC označava "kondenzator velike membrane". Ovaj se projekt može izgraditi za oko 50 USD u dijelovima, a suparnički mikrofoni koštaju mnogo više. Tih je, zvuči vrlo neutralno i podnijet će velike SPL (razine zvučnog tlaka).

Prvo malo povijesti mikrofona. Postoje tri osnovne vrste koje se koriste za studijski i zvuk uživo; dinamički mikrofoni, mikrofoni s vrpcom i kondenzatorski mikrofoni. Dinamički mikrofon je poput zvučnika, ali obrnuto. Mala membrana spojena je na svitak žice koji se pomiče kad zvuk udari u membranu. Zavojnica se nalazi u magnetskom polju. Prilikom kretanja stvara se mali električni signal koji tada možete pojačati ili snimiti koji predstavlja zvuk. Mikrofon s vrpcom sličan je osim vrpce, tanka traka folije, obično aluminijske, postavljena je u magnetsko polje. Zvučni valovi uzrokuju pomicanje vrpce u polju i stvara se električni signal. Pročitajte više ovdje: Mikrofoni

Kondenzatorski mikrofon počinje s vrlo tankom membranom na koju je metal nanet tako da provodi električnu struju. Membrana se rasteže i postavlja vrlo blizu stražnje ploče kako bi nastala kondenzator. Djed Ryckebusch nekad je kondenzatore nazivao kondenzatorima, a sada znate da bismo ih zaista trebali nazvati kondenzatorskim mikrofonima … Kad zvučni valovi udare u membranu i ona se pomakne, kapacitet se mijenja. Ako na kondenzatoru postoji naboj, doći će do promjene napona koji odgovara zvuku. Poput druga dva gornja dizajna mikrofona, ako pojačate ili snimite napon, dobit ćete zvuk. Postoje dva stila kondenzatorskih mikrofona. Neki koriste visoki napon (50-70 volti) za punjenje kondenzatorske kapsule, a drugi koriste ono što se naziva Electret kapsula. Electret (elektrostatički) ima trajno punjenje povezano s njim pročitajte ovdje: Electret.

To za nas znači da ako koristimo kapsulu Electret, nema potrebe za primjenom 50-60 volti na nju, što znači jednostavnije krugove.

jedna od prednosti kondenzatorskog mikrofona je ta što dijafragma može biti vrlo lagana i s njom je lakše dobiti glatkiji frekvencijski odziv. Nedostatak je to što morate biti vrlo oprezni pri uklanjanju signala s membrane bez dodavanja šuma što nas dovodi do elektronike.

Za izvlačenje signala iz kapsule potreban vam je uređaj s vrlo visokom impedancijom. Cijevi su ovo pokrile i bile su glavni način na koji je to postignuto prije 40 godina. Da ne ulazite u raspravu o zvučnoj kvaliteti cijevi u odnosu na bilo što drugo, morate priznati; korištenje cijevi unutar kućišta mikrofona ne podnosi se jednostavnošću. Ili normalne DIY vještine! Nakon cijevi izumljen je tranzistor s efektom polja ili FET. Ovako danas radi većina kondenzatorskih mikrofona. Čak i stvarno jeftine mikrofonske kapsule imaju jednu unutarnju. Njemačka tvrtka Schoeps. vjerojatno jedan od vodećih svjetskih proizvođača mikrofona, dizajnirao je sklop za kondenzatorske mikrofone koji je definirao kako je to učinjeno davno. Za detalje pogledajte Schoepsov krug. (Ako googlate “Schoeps circuit”, ovo ćete pronaći!) Krug se napaja fantomskim napajanjem iz mikropojačala. Dio ovog kruga koristi se za stvaranje stabilnog visokog napona za punjenje kapsule. U našem slučaju to nam neće trebati. DIY zajednica pojednostavila je ovaj krug do osnovnog oblika za elektronske kapsule koji je gotovo identičan izvornom Schoeps krugu. Scott Helmke dizajnirao je verziju ovog kola za svoj mikrofon "Alice". Koristim isti sklop s malo drugačijim vrijednostima i različitim FET tranzistorima. Odabrao sam J305 koji koristi nekoliko vrhunskih proizvođača. Ovdje sam ga locirao. Svakako možete koristiti Scottov popis dijelova. Njegov posljednji popis je iz 2013. godine, a dijelovi su dostupni i u Mouseru i u Digikeyu. Napravio sam krug na maloj ploči koja je savršena za ugradnju u tijelo mikrofona.

Evo kako krug funkcionira; pogledajmo putanju signala pa snagu:

Otpornik 1Gig (Da, jedan gigohm …) razvija signal koji dolazi iz kapsule. FET i dva otpornika od 2,43K tvore fazni razdjelnik i pretvarač impedanse. Dva.47uF kondenzatora povezuju signale s dva bipolarna tranzistora. To su PNP tranzistori postavljeni kao sljedbenici emitera. Dva 100K otpornika odstupaju od tranzistora. Uber jednostavan. Ako se pitate o otporniku od 1 giga, to je ključ za kondenzatorski mikrofon. To je ujedno i najskuplja komponenta, a cijena je oko 2 USD za Digikey. Na strani napajanja povezujemo mikrofon s fantomskim napajanjem iz miksera ili pretpojačala. To dovodi 48 volti u pinove 2 i 3 XLR konektora i dva tranzistora. AŽURIRANO Listopad 2015: Dodao sam dva 22nF kondenzatora na XLR priključcima i dva otpornika od 49Ohm 1% na ulazima tranzistora za suzbijanje RF šuma. To nisam shvatio sve dok nisam koristio drugo mikrofonsko pretpojačalo u "bučnom" okruženju. Shema ažurirana! 6,8K otpornik i zener dioda to uzimaju i spuštaju na 12 volti. Kondenzatori od 10uF i 68uf zajedno s otporom od 330Ohm to filtriraju i osiguravaju stabilan napon krugu FET -a. Još jednom, vrlo jednostavno i elegantno. Kritična komponenta o kojoj još nismo govorili je sama kapsula. Koristim TSB2555B iz JLI elektronike. to je Transound kapsula i ono je što ovaj projekt čini onim što jest. Košta 12,95 USD i koristi nikal umjesto zlata na dijafragmi. Također se komercijalno koristi u barem jednom mikrofonu za koji znam, CAD e100s.

Sad kad imamo spremnu kapsulu i elektroniku, mogli biste zapravo ugraditi jednu od njih u bilo koje kućište koje želite. Probao sam ovo i naučio par stvari. Zbog velike impedancije kapsule i elektronike FET -a, žica između njih djeluje poput antene i ako cijela stvar nije potpuno zaštićena metalom ili metalnim zaslonom, imat ćete sve vrste buke. I 60Hz i bijeli šum od svih RF koji cure u njega. U biti morate staviti kapsulu i elektroniku u Faradayev kavez.

Našao sam lakši način od izgradnje vlastitog. Ispostavilo se da postoji nekoliko zaista jeftinih mikrofona kineske proizvodnje koji zapravo imaju izvrsna metalna kućišta donekle pristojnu elektroniku (vrlo sličan sklop …) i malu kapsulu. A cijena je oko 20 dolara. Oni su odlično tijelo donatora, za što ga i koristimo. Potražite ih na eBayu pretraživanjem "BM700" i "BM800" mikrofona. Ja sam svoj dobio za oko 22 dolara. Zanimljivo je da kao što vidite na slikama ne piše BM800. Također je došao u papiru s kućištem od pjene, ali bez kutije. U redu, sad kad smo pokrili pozadinu, napravimo jednu!

Edit: 9. listopada: Evo nekoliko zvučnih zapisa s ovim zapisom orkestra moje djece iz srednje škole: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Korak 1: Prvi korak: Elektronika

Elektronički odjeljak lako se gradi na nekoj perf ploči. Svoj sam izrezao na 1”za otprilike 1,5”, a zatim ga napunio s PNP tranzistora koji su radili prema kraju FET -a. Kritični dio ovdje je spoj FET vrata i otpornika od 1 giga. Primijetite da ja "plutam" po tragovima. Ovdje se spajaju vrata FET -a na žicu kapsule. Ne želimo da dodirnete bilo što ili upotrijebite ploču da imam ostatke fluksa ili privlačim vlagu u okruženju s visokom vlagom. Također pogledajte pozicioniranje FET -a. Pogledajte tehnički list u članku. Imao sam svoj pin 1 FET -a unatrag sve dok nisam shvatio da je položaj spomenut u tehničkom listu pogled odozgo na tranzistor, a ne odozdo. Ako koristite Scotts preporučeni FET, preuzmite podatkovni list i pročitajte ga! Ostavio sam mjesto s jedne strane koje mi može izbušiti rupu dovoljno veliku da je pričvrsni vijak može držati za šasiju. Ovdje sam zapravo imao sreće … Ovo sam napravio prije nego što sam razmislio kako ću ga montirati.

Korak 2: Drugi korak: Rastavite izvorni mikrofon

Uzmite kućište mikrofona i odvrnite postolje. To će vam omogućiti da skliznete s metalne čahure koja pokriva područje kruga. Napomena: Vaš mikrofon može varirati. Kupio sam ovo od različitih prodavača i bili su slični, ali definitivno različiti. Nakon što je rukav skinut, izvadite dva mala vijka koji drže na izvornoj ploči. Zatim odlemite tri donje žice. Ponovno ćemo ih koristiti za pričvršćivanje nove ploče na XLR konektor. Možete prerezati ili raspajkati žice kapsula. Mi ćemo ih zamijeniti.

Sada uklonite dva vijka koji drže košaru na kućištu. Košara se odvaja i izlaže originalnu kapsulu. Ovaj original je montiran u malo pjene i utisnut u plastični držač kapsula. Čuvajte vijke!

Postoje dva vijka koji drže plastični držač kapsule za metalni okvir. Uklonite ih i odvojite dvoje. Sada imate potpuno rastavljeni mikrofon.

Korak 3: Treći korak: Pripremite i instalirajte novu kapsulu

Izgradio sam dva ova i držači kapsula su različiti. U ovoj možete pažljivo istisnuti staru kapsulu, a zatim ukloniti pjenu. Drugi nije imao pjenu već male plastične bočne nastavke svakih 90 stupnjeva. Izrezala sam ih malim isječcima, a zatim sam pomoću kapljice vrućeg ljepila držala novu kapsulu na mjestu. U ovom mikrofonu izrezala sam mali komad pjene i upotrijebila ga za utiskivanje nove kapsule. Prije nego što to učinite, htjet ćete lemiti kratke žice kako biste od kapsule prešli na elektroniku. Koristio sam već nasukanu žicu 24 kalibra. Ako želite, možete ponovno upotrijebiti izvorne žice kapsula. Volim žicu izoliranu teflonom. Izolacija se ne rastopi ako se slučajno dotakne lemilicom.

Korak 4: Četvrti korak: Ponovno pričvrstite držač kapsule

Pomoću dva mala vijka ponovno pričvrstite držač kapsule. Postoje četiri male rupice, ali samo su dvije s navojem. Ovo je bilo isto na oba moja mikrofona. Budite oprezni da ne dođete do mjesta na dnu metalnog okvira. Kartica gleda prema smjeru zvuka. Poravnava se s metalnom čahurom na kojoj je ispisano ime mikrofona. Ovo sad može varirati! Jedan od mojih uopće nije bio označen. Na ovoj možete pročitati naziv robne marke. Nemojte misliti da će to uskoro postati naziv domaćinstva. Nakon što je montiran, provucite male žice za kapsulu kroz druge rupe u metalnom okviru.

Korak 5: Peti korak: Montirajte i spojite elektroniku, a zatim je ponovno sastavite

U mom slučaju, svoju sam ploču napravio prije nego što sam shvatio kako ću je montirati. To je zahtijevalo bušenje rupe u njoj sa svim komponentama koje su već bile na njoj. Ovo nije najbolji način za to. Imao sam nekoliko malih kutnih nosača od 4-40 za montažu ploča u svoj projektni spremnik. Pomoću jednog od njih montirao sam ploču na metalni okvir. Baord možete montirati izravno sve dok ne stvorite kratke hlače.

Nakon montaže spojite XLR konektor prema shemi. Zatim spojite kapsulu. Pazite na pozitivni kabel glavne kapsule jer se spaja na spoj otpornika od 1 gig ohma i kapija vrata FET -a. Ovo lebdi u zraku kako bi se osigurala vrlo visoka impedancija.

Gurnite metalno kućište kućišta na mjesto. Obratite pažnju na jezičak i odgovarajući izrez na rukavu.

Pričvrstite navojnu podlogu i mikrofon je gotov.

Korak 6: Testiranje, uporaba i daljnje istraživanje

Spojite svoj novi mikrofon na mikser ili mikrofonsko pretpojačalo s fantomskim napajanjem i pobrinite se da radi. Većina problema nastaje zbog pogrešnog ožičenja. Hum ili zujanje obično su problem ožičenja uzemljenja.

Ovaj mikrofon stoji tamo s većinom velikih membranskih kondenzatora. Posjedujem nekoliko jako dobrih i to mi donosi rezultate. Odlično radi na vokalu, akustičnoj gitari. Radim na tome da snimim nekoliko stvari s njim i stavit ću veze u Instructable kad to učinim.

Zaista sam oduševljen izvedbom ovog mikrofona. Sve je to od kapsule mikrofona od 13 USD (manje ako kupite deset …) 90% sam gotov na projektu s više kapsula za snimanje stereo. Taj Instructable stiže uskoro.

Ažuriranje u listopadu 2015.: Imao sam priliku snimiti orkestar s ovom vezom Soundcloud. Također sam vodio zvuk za volonterski Food Truck fest i zabavljao se koristeći ih na pozornici s nekoliko talentiranih vokala i jazz triom. Mic je zvučao sjajno i vrlo prozirno.

Za više informacija o DIY mikrofonima općenito toplo preporučujem grupu proizvođača mikrofona na IO grupama.

A ako želite izgraditi ili izmijeniti neelektrični mikrofon, provjerite Dijelovi mikrofona. Napravio sam par mikrofona koristeći njegovu kapsulu CK-12.

Sretno snimanje!

Korak 7: Ažurirajte siječanj 2016! Svodnik taj krug

Nakon što sam izgradio nekoliko njih, proučio izvorni Schoeps sklop i malo se vežbao od strane nekih veterana iz grupe graditelja mikrofona, došao sam do poboljšanog kruga. Zovem je "Pimped Alice" Postoje tri glavne promjene:

1. Dodavanje još dva RF i EMI kondenzatora za suzbijanje. Dva 470pF koji vezuju bazu dva PNP tranzistora za uzemljenje. Oni pomažu u bilo čemu što FET pokupi i ograničavaju propusnost sljedbenika PNP odašiljača.

2. Mijenja se dio koji daje 12V u FET krug. Imamo 47uF kondenzator koji se puni iz fantomskog napajanja koje dolazi u mikrofon s XLR pinova 2 i 3 preko otpornika od 49,9 ohma i dva PNP tranzistora. Omogućuje lijepu stazu niske impedancije za audio frekvencije koje malo čiste stvari. Odatle idemo na otpornik od 4,7K do zener diode. Ovaj otpornik postavlja i ograničava struju provođenja koju koristi zener dioda. Zener diode mogu proizvesti malu količinu električne buke samo zbog načina na koji rade. Otpor 330 i kondenzator od 100uF filtriraju i održavaju lijepi čisti istosmjerni napon za FET i fazni razdjelnik otpornika 2,4K.

3. Lonac od 1 Meg je nov. Time se podešava pristranost na FET -u. Ovo je vjerojatno najveće poboljšanje u krugu. Kako se lonac prilagođava, pokušavamo podijeliti napon koji stvara zener tako da oko polovine padne preko FET -a, a druga polovica se podijeli između dva 2.4K otpornika. Ovo je prilično lako učiniti. Prije spajanja stvarne kapsule mikrofona potrebno je spojiti krug na predpojačalo mikrofona kako bismo mogli napajati krug. Izmjerite napon na + pinu kondenzatora od 100uF koji se odnosi na masu. U svojim "izgrađenim" krugovima imao sam oko 11,5 do 11,8 volti. Izmjerite napon i podijelite s četiri. Recimo da je napon 12 VDC. Dijeljenjem s četiri dobivamo 3 VDC. Tijekom mjerenja u točki “A” (pogledajte krug) namjestite lonac dok ne dobijete 3 VDC. Izmjerite napon u točki "B" trebali biste imati 9 VDC. Lonac je lonac od deset okreta, pa se spremite nekoliko puta okrenuti mali vijak. Povijesno su ljudi to radili i zamjenjivali fiksne otpornike za vrijednosti postavke lonca. Iako bi to moglo uštedjeti nekoliko centi, oduzima puno vremena. Korištenje lonca mnogo je lakše.

Možete vidjeti moju protoboard izgrađenu sprijeda i straga. Dvije strelice pokazuju na PNP tranzistorske sabirnike i tu ćete spojiti 49,9ohm otpornike na putu do XLR konektora. Ponovno se poklopci od 22 nF nalaze na XLR konektoru.

Još jedna jako zanimljiva stvar je to što je članica grupe Mic Builder na Yahoou izgradila jednu od njih koristeći "Pimped" verziju kruga i poslala je drugom članu koji je testirao mikrofon. Pročitajte o tome na Audioimprovu ovdje: Homerova Pimped Alice. Sinopsis je da je krug vrlo niskih izobličenja, a elektronička buka je ispod onoga što će kapsula izbaciti u prilično mirnu sobu. Također, Homero je za to dizajnirao PC ploču i ljubazno pružio sve dokumente za nju. Jednostran je i uklopit će se u kineski zvuk mikrofona BM-700 i BM-800

Sada imam četiri takva u ormariću za mikrofon i super sam zadovoljan s njima. Završne misli o dijelovima. Gore navedeni FET zamjena je za J305. Ili će uspjeti. Pri kupnji otpornika i kondenzatora cijena značajno pada ako kupujete u količini. Toplo preporučujem da kupite stotine otpornika odjednom i male kondenzatore isto. Obično manje idem na veće elektrolitske. Nastavite li s prekrasnim hobijem elektronike, u jednom ćete trenutku otkriti da već imate ono što vam je potrebno za izgradnju sljedećeg projekta.

Zahvaljujući Henryju i Homeru iz grupe Mic Builder na Yahoou! Razgovarajte o velikom zajedničkom naporu za graditelje, proizvođače i majstore sami.

Druga nagrada na DIY audio i glazbenom natjecanju