Для чего нужен электретный микрофон – как выбрать лучший

Что такое микрофон, основные типы микрофонов, параметры, включение в схемах

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.

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.

Что такое электретный микрофон?

Динамические и конденсаторные модели – это решения, которые заслуживают особого внимания среди микрофонов. В настоящее время они доминируют на рынке, и это неудивительно. Динамические микрофоны достаточны для любительских приложений, в то время как емкостные модели используются как дома и в корпорациях, так и в профессиональных музыкальных студиях. Одной из разновидностей конденсаторных устройств является электретный микрофон.

Мало кто понимает, что электретные микрофоны сопровождают нас на каждом шагу. Эти небольшие аудиоустройства можно найти даже в смартфонах. Диафрагма или фиксированная оболочка микрофона изготовлена из электрета – диэлектрика с постоянной электрической поляризацией.

Переделка

Резко начинаем думать, как переделать этот микрофон на современный лад. Вот схема «электрическая принципиальная» МКЭ-3 и современного электретных микрофонов:

Схема 1. Микрофон курильщика (слева), микрофон нормального человека (справа)

Тут видно, что для переделки нужно удалить резистор и поменять исток и сток транзистора местами:

Фото 4. Перекоммутация подключения транзистора, резистор выбросить

Если так сделать (как на Фото 4), то микрофон действительно начинает работать при простом подключении в микрофонный вход компьютера, но гораздо тише любого современного. Наверное, потому что его 9-ю вольтами питать надо, а тут всего 2.1-2.5В; плюс внутри транзистора возможно мешающие делу диод и резистор есть. Звук будто старый (советский) телевизор бухтит. Т. е. даже мужской голос делает бухтяще-бубнящим, будто ящик резонирует.

Поэтому, выкидываем все внутренние детали и ставим нормальный современный N-JFET (n-канальный, junction) полевой транзистор, в даташите которого написано «for audio frequency applications», «for microphone amplifiers» и «low noise». Вот, например, попался некий 2SK301 [даташит]:

Фото 5. Установка одного JFET полевого транзистора 2SK301 вместо всего того, что было

Лёгким движением паяльника пристыковываем… готово:

Фото 6. Сборка модернизированного микрофона

Звук записи отличный, идентичен натуральному почти полностью совпадает с исходным (только немного на басах гулко, но это типично для всех электретных микрофонов), очень громко-чувствительно (в сравнении с более мелкими современными капсюлями, см. ниже). Но выявились две проблемы:

1. На уровне собственного шума (при записи тишины) слышно лёгкое журчание.
2. Сопротивление микрофона (точнее транзистора на выходе исток-сток) оказалось 500 Ом, из-за чего он не работает при подключении в разъём гарнитуры смартфона (начинаются глюки), это потому что микрофон в гарнитуре должен иметь сопротивление порядка 1 кОм (не менее 800 Ом).

В общем, возникла идея поставить другой транзистор, вытащив его из более мелкого (1-см-метрового) и плохого по звуку. В первом раскуроченном капсюле оказался 2SK596:

Фото 7. Другой транзистор: 2SK596

Имеем : звук на записи хоть и громче, чем того маленького-современного-китайского, в котором был это полевой транзистор но точь-в-точь такой же на слух по качеству, что был и в мелком микрофоне. Т. е. хреновый (повышенная высокачастотность: цыканье, сипение). Вскрываем другой микрофон, с другим «звучанием» (звук на записи с него глуховат и тиховат), там 2SK596S:

Фото 8. Другой транзистор: 2SK596S

Припаиваем и опять: звук точь-в-точь такой же, что и у микрофона, из которого этот транзистор вытащен, только с капсюля МКЭ-3 он получается громче (за счёт большей площади мембраны).

Мораль: качество звукозаписи с электретного микрофона катастрофически зависит от транзистора.

Надо искать нормальный JFET. Вроде 2SK170 в Сети считается лучшим. Будем искать. (На Али их не покупайте, там у всех продавцов фейки этого транзистора — читайте отзывы под лотами).

Приступаем к изготовлению микрофона.

Отрезаем часть корпуса шприца, со стороны крепления иглы, где-то возле отметки 1 грамм при помощи ножа со сменными лезвиями.

Удаляем маркировку с поверхности корпуса шприца ацетоном.

Обрабатываем обрезанный край мелкой шкуркой.

Корпус для микрофона можно сделать ещё короче, но тогда его будет неудобно держать в руке, если понадобится, да и ветрозащитный колпачок будет хуже держаться. Кроме того, дополнительное пространство в корпусе микрофона позволит устроить простое, но эффективное крепление шнура в виде узелка.

Просовываем в отверстие для иглы экранированный кабель и завязываем узлом.

Припаиваем микрофонный капсюль так, чтобы оплётка экранированного провода соединялась с корпусом.

Вставляем микрофонный капсюль в корпус и защёлкиваем то место на корпусе, что когда-то служило для крепления иголки, в лапке канцелярского зажима.

1 — «Горячий» провод.

2 — Оплётка кабеля.

С другой стороны кабеля припаиваем штекер. Цоколёвка (распиновка), как на картинке. Не трудно заметить, что левый и правый канал соединены вместе. Более подробно о том, как припаять штекер, можно почитать здесь.

Ну, и наконец, изготавливаем из поролона ветрозащитный колпачок (насадку).

Отрезаем подходящий брусок поролона острым ножом.

Какой-нибудь остро заточенной трубкой вырезаем цилиндрическое углубление.

Я для подобных работ использую секции от поломанных телескопических антенн. Эти секции представляют собой тонкостенные латунные трубки, которые легко заточить острым скальпелем, вращая острие последнего по внутренней поверхности трубки.

Отсекаем всё лишнее, чтобы получить нечто похожее на сферу.

Вот, что получилось.

А вот так этим можно пользоваться.

Адреса, которые опубликованы здесь, я стараюсь проверять собственноручно. И хотя они чаще всего не строго соответствуют текущей теме, иногда могут представлять интерес. Если ничего ценного не нашли, то учтите: мопэд не мой, я только дал объяву. (с)

Нашли ошибку в тексте? Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!

Правила подключения

Так как электретные микрофоны отличаются довольно высоким выходным сопротивлением, то их без каких-либо проблем можно будет подводить к ресиверам, а также усилителям с входящим повышенным сопротивлением. Чтобы проверить усилитель на работоспособность, нужно просто подключить к нему мультиметр, а затем посмотреть на получившееся значение. Если в результате всех измерений рабочий параметр оборудования будет соответствовать 2-3 единицам, то усилитель смело можно использовать с электретной техникой. В конструкцию почти всех моделей электретных микрофонов обычно входит предусилитель, которые называют «преобразователь сопротивления» либо «согласователь импеданса». Его подключают к импортному трансиверу и мини-радиолампам, имеющим входное сопротивление около 1 Ом со значительным выходным сопротивлением.

Именно поэтому даже невзирая на отсутствие постоянной необходимости в поддержании поляризующего напряжения, подобные микрофоны в любом случае нуждаются во внешнем источнике электрического питания.

В целом схема включения выглядит следующим образом.

Для поддержания нормальной работы устройства важно подать на него питание с соблюдением полярности. Для трехвходного устройства типично соединение минуса с корпусом, в этом случае питание производится через плюсовой вход. Затем через разделяющий конденсатор, откуда и производится параллельное подключение ко входу усилителя мощности.

Двухвыходная модель питается через ограничительный резистор, также на положительный вход. Тут же снимается и выходной сигнал. Далее принцип тот же – сигнал идет на разделительный конденсатор, а затем на усилитель мощности.

Как подключить электретный микрофон, смотрите далее.

Самодельная подставка для микрофона

Но это ещё не всё, надо эту бандуру на что-то поставить, чтоб не держать в руках. Напрягаемся дальше:

Читайте также: Токарный станок из дрели — как сделать механизм для обработки материалов своими руками (110 фото)

Крепёж из ПВХ из Леруа Мерлена, для крепления труб 40 мм. В дырке (она уже была) нарезаем резьбу 1/4″ под винт фотоштатива (можно использовать сам этот винт, нагрев его). Чёрная прокладка — кусок коврика для комп.мыши (здесь это нужно для уменьшения внутреннего диаметра крепежа и для гашения вибрации). Ставим на штатив:

Простая схема регулировки без дополнительного источника питания

Первая схема крайне проста и содержит всего несколько дополнительных компонентов.

Принципиальная схема первого адаптера

Для работы электретному микрофону требуется внешний источник питания. Устройства, рассчитанные на подключение таких микрофонов (звуковые карты компьютеров, диктофоны, видеокамеры) подают на микрофон такое питание через 3.5 мм разъем, к которому подключается микрофон. Микрофон передает звуковой сигнал и получает питание по одному и тому же проводу. Обычно это небольшое постоянное напряжение не более 2 вольт.

Наша задача состоит в том, чтобы уменьшить уровень переменного напряжения звукового сигнала и при этом не сильно уменьшить напряжение питания микрофона.

В нашей схеме напряжение питания на капсюль подается через резистор R1 сопротивлением 3к. Электретный капсюль потребляет очень небольшой ток, порядка 200 мкА. Поэтому падение напряжения на резисторе R1 будет незначительным и он не сильно повлияет на режим работы капсюля.

Уровень звукового сигнала на выходе X2 зависит от сопротивления подстроечного резистора R2, так как часть переменного напряжения замыкается на общий провод через этот резистор и электролитический конденсатор С1. Поскольку этот конденсатор не пропускает постоянный ток, то сопротивление R2 никак не влияет на напряжение питания микрофона. Чем выше (по схеме) движок подстроечного резистора, тем меньше звуковой сигнал на выходе. То есть цепь R1 — C1 — R2 представляет собой делитель переменного напряжения. Подстроечный резистор можно заменить на постоянный, подобрав его сопротивление по требуемому напряжению на выходе. В качестве C1 хорошо использовать миниатюрный SMD чип-конденсатор. теоретически, чем больше емкость этого конденсатора тем лучше. Можно использовать конденсаторы с емкостью от 10 мкФ.

Сообщения

У вас на плате есть более критические места. Нижняя на рисунке дорожка общего находится под током нагрузки правого канала и токов RC цепи левого. Падение напряжения на этом участке будет суммироваться с входными сигналами в виде искажений. Для наглядности дорисовал два резистора на участках протекания токов.

Если нагревать табак прямым контактом со спиралью — то недолго спираль прослужит, так как табак при затяжке будет потихоньку перетирать проволоку. Сужу по электрической зажигалке, которой я пользовался когда курил — пользовался всего 2 или 3 месяца, и сигаретами полностью пережёг спиральную шинку нагревателя. А непрямой нагрев табака приведёт к понижению КПД нагрева, и меньшему времени работы от батареи.

@graf1976 Присмотритесь к этой сноске на магнитопровод https://www.chipdip.by/product/b65807p0000r087-n87-rm6-3000 Пробное количество витков с известным вам зазором искомого магнитопровода в программах Старичка, для однотактных преобразователей, позволит прояснить так или иначе материал неизвестного феррита

Ах, мечты, мечты. Приходите когда их реализуете в хоть какой-то результат. Такое «акустическое ноу-хау» мог придумать лишь полный профан. . в предвкушении следующих «откровений гуру» народ запасается попкорном..

Верхний диод защищает вход ОУ от больших напряжений (лишку скидывает в плюсовую шину). Два нижних — защита 7105 ( на всякий пожарный, так как у неё есть встроенные)