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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

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 projekat bio kul mora postojati jedan od dva ishoda kako bi se projekt isplatilo raditi. Ili mora biti nešto što komercijalno ne možete nabaviti, ili nešto što možete izgraditi, a koje je mnogo jeftinije od kupovine onoga što je komercijalno dostupno. Ovaj projekat je 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 pritiska).

Prvo mala istorija 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 sa zavojnicom žice koja se pomiče kada zvuk dotakne membranu. Zavojnica se nalazi u magnetskom polju. Prilikom kretanja stvara se mali električni signal koji tada možete pojačati ili snimiti koji predstavlja zvuk. Trakasti mikrofon je sličan 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 je nekad kondenzatore nazivao kondenzatorima, a sada znate da bismo ih zaista trebali nazvati kondenzatorski mikrofoni … 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. Kao i druga dva gore navedena 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 naelektrisanje povezano sa njim pročitajte ovdje: Electret.

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

jedna od prednosti kondenzatorskog mikrofona je ta što membrana može biti vrlo lagana i s njom je lakše postići 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 visokom impedansom. 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 šta drugo, morate priznati; upotreba cijevi unutar kućišta mikrofona ne podrazumijeva jednostavnost. Ili normalne DIY vještine! Nakon cijevi izumljen je tranzistor sa efektom polja ili FET. Ovako danas radi većina kondenzatorskih mikrofona. Čak i zaista jeftine mikrofonske kapsule imaju jednu interno montiranu. Njemačka kompanija Schoeps. vjerojatno jedan od vodećih svjetskih proizvođača mikrofona, dizajnirao je sklop za kondenzatorske mikrofone koji je definirao kako se to radilo davno. Za detalje pogledajte Schoeps Circuit. (Ako google "Schoeps circuit" ovo ćete pronaći!) Krug se napaja fantomskim napajanjem iz mikropojačala. Dio ovog kola koristi se za stvaranje stabilnog visokog napona za punjenje kapsule. U našem slučaju to nam neće trebati. DIY zajednica pojednostavila je ovaj krug do njegovog osnovnog oblika za elektronske kapsule koji je gotovo identičan originalnom Schoeps krugu. Scott Helmke je dizajnirao 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. Našao sam ga ovde. Svakako možete koristiti Scottovu listu dijelova. Njegova posljednja lista je iz 2013. godine, a dijelovi su dostupni i u Mouser -u i u Digikey -u. Napravio sam krug na maloj ploči koja je savršena za ugradnju u kućište mikrofona.

Evo kako kolo radi; pogledajmo putanju signala pa snagu:

Otpornik 1Gig (Da, jedan gigohm …) razvija signal koji dolazi sa kapsule. FET i dva otpornika od 2,43K tvore fazni razdjelnik i pretvarač impedanse. Dva.47uF kondenzatora povezuju signale s dva bipolarna tranzistora. Ovo su PNP tranzistori postavljeni kao sljedbenici emitera. Dva 100K otpornika pomaknu tranzistore. 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. Sa strane napajanja, povezujemo mikrofon na fantomsko napajanje iz miksera ili pretpojačala. To dovodi 48 volti u pinove 2 i 3 XLR konektora i dva tranzistora. AŽURIRANO Oktobar 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! Otpornik od 6,8K i zener dioda to uzimaju i spuštaju na 12 volti. Kondenzatori od 10uF i 68uf zajedno sa otpornikom od 330Ohm filtriraju ovo i osiguravaju stabilan napon na FET krugovima. 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 to je ono što ovaj projekat čini onim što jeste. Košta 12,95 USD i koristi nikal umjesto zlata na dijafragmi. Također se komercijalno koristi u barem jednom mikrofonu za koji znam, CAD e100s.

Sada kada imamo kapsulu i elektroniku sve spremno, mogli biste jednu od njih ugraditi u bilo koje kućište koje želite. Probao sam ovo i naučio par stvari. Zbog velike impedancije kapsule i FET elektronike, žica između njih djeluje poput antene i osim ako cijela stvar nije potpuno zaštićena metalom ili metalnim zaslonom, imat ćete sve vrste buke. Oba 60Hz i bijeli šum od svih RF koji cure u njega. U suštini 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 sjajna metalna kućišta, donekle pristojnu elektroniku (vrlo slično kolo …) i malu kapsulu. A koštao je oko 20 dolara. Oni su odlično tijelo donatora, za šta ga 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. Došao je i u papiru sa kućištem od pjene, ali bez kutije. U redu, sad kad smo pokrili pozadinu, napravimo jednu!

Uređivanje: 9. oktobra: Evo nekoliko zvučnih zapisa sa ovim snimkom orkestra moje djece iz srednje škole: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Korak 1: Prvi korak: Elektronika

Odeljak o elektronici lako se gradi na nekoj perf ploči. Svoj sam izrezao na 1”za otprilike 1,5”, a zatim ga napunio sa 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 spaja FET kapija na žicu kapsule. Ne želimo da bilo šta dodiruje ili koristi ploču da ima ostataka fluksa ili privlači vlagu u okruženju sa visokom vlagom. Pogledajte i pozicioniranje FET -a. Pogledajte tehnički list u članku. Imao sam svoj pin 1 FET -a unazad sve dok nisam shvatio da je položaj spomenut u tehničkom listu pogled odozgo na tranzistor, a ne odozdo. Ako koristite FET koji preporučuje Scotts, preuzmite tehnički list i pročitajte ga! Ostavio sam mjesto sa jedne strane koje mi omogućava da izbušim 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 originalni mikrofon

Uzmite kućište mikrofona i odvrnite bazu. Ovo će vam omogućiti da skliznete sa metalne čaure 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 originalnoj ploči. Zatim raspajkajte donje tri žice. Ponovno ćemo ih koristiti za pričvršćivanje nove ploče na XLR konektor. Možete prerezati ili raspajkati žice kapsule. Mi ćemo ih zameniti.

Sada uklonite dva vijka koji drže korpu na kućištu. Korpa se odvaja i izlaže originalnu kapsulu. Ovaj original je montiran u malo pjene i utisnut u držač plastične kapsule. Sačuvajte vijke!

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

Korak 3: Treći korak: Pripremite i instalirajte novu kapsulu

Napravio 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 na svakih 90 stupnjeva. Izrezao sam ih malim isječcima, a zatim sam koristio kapljicu vrućeg ljepila da pričvrstim novu kapsulu. U ovom mikrofonu izrezao sam mali komad pjene i upotrijebio ga za utiskivanje nove kapsule. Prije nego što ovo učinite, željet ćete lemiti kratke žice kako biste od kapsule prešli na elektroniku. Koristio sam neku žicu sa navojem od 24 metra koju sam već imao. Ako želite, možete ponovo koristiti originalne žice kapsula. Volim žicu izoliranu teflonom. Izolacija se ne topi ako se slučajno dodirne lemilicom.

Korak 4: Četvrti korak: Ponovo pričvrstite držač kapsule

Pomoću dva mala vijka ponovno pričvrstite držač kapsule. Postoje četiri male rupe, ali samo su dvije s navojem. Ovo je bilo isto na oba moja mikrofona. Budite oprezni da ne dođete do jezička na dnu metalnog okvira. Kartica gleda prema smjeru zvuka. Poravnava se s metalnim omotom na kojem 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 popularno ime. Nakon što je montiran, provucite male žice za kapsulu kroz ostale rupe u metalnom okviru.

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

U mom slučaju sam napravio ploču 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 postavljanje ploča u svoju korpu za projekte. Pomoću jednog od njih montirao sam ploču na metalni okvir. Baord možete montirati direktno sve dok ne stvorite kratke hlače.

Nakon montaže spojite XLR konektor prema shemi. Zatim spojite kapsulu. Pazite na pozitivni vodič glavne kapsule jer se spaja na spoj otpornika od 1 gig ohma i izlaz kapije 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, upotreba i dalje istraživanje

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

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

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

Ažuriranje u oktobru 2015: Imao sam priliku snimiti orkestar sa ovom Soundcloud vezom. Takođe sam vodio zvuk za volonterski Food Truck fest i zabavljao se koristeći ih na pozornici sa nekoliko talentovanih vokala i jazz triom. Mic je zvučao odlično i vrlo transparentno.

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

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

Sretno snimanje!

Korak 7: Ažurirajte januar 2016! Pimp That Circuit

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

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

2. Promijenjen je dio koji daje 12V u FET krug. Imamo kondenzator od 47uF koji se puni iz fantomskog napajanja koje dolazi u mikrofon sa XLR pinova 2 i 3 preko otpornika od 49,9 ohma i dva PNP tranzistora. Omogućuje lijepu nisku impedanciju 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 lijep čisti istosmjerni napon za FET i fazni razdjelnik otpornika 2,4K.

3. Posuda od 1 Meg je nova. Ovo podešava pristrasnost na FET -u. Ovo je vjerojatno najveće poboljšanje u krugu. Kako se lonac prilagođava, pokušavamo podijeliti napon koji proizvodi zener tako da otprilike polovica padne preko FET -a, a druga polovica podijeli se između dva 2.4K otpornika. Ovo je prilično lako učiniti. Prije povezivanja stvarne kapsule mikrofona potrebno je spojiti kolo na pretpojačalo mikrofona kako bismo mogli napajati krug. Izmjerite napon na + pinu kondenzatora od 100uF u odnosu 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. Pot je lonac od deset okreta, pa se spremite nekoliko puta okrenuti mali vijak. Istorijski gledano, ljudi bi to radili i zamjenjivali fiksne otpornike za vrijednosti postavke lonca. Iako bi to moglo uštedjeti nekoliko centi, potrebno je mnogo vremena. Upotreba lonca je mnogo lakša.

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. Ponovo se poklopci od 22nF nalaze na XLR konektoru.

Još jedna super stvar je to što je član grupe Mic Builder na Yahoou napravio jednu od njih koristeći "Pimped" verziju kola i poslao 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 prostoriju. Takođe, Homero je za to dizajnirao PC ploču i ljubazno je dostavio 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. Završna razmišljanja o dijelovima. Gore navedeni FET zamjena je za J305. Ili će raditi. Pri kupnji otpornika i kondenzatora cijena značajno pada ako kupujete u količini. Toplo preporučujem kupovinu stotina otpornika odjednom i malih kondenzatora isto. Obično manje idem na veće elektrolitičke. Ako nastavite s prekrasnim hobijem elektronike, u jednom trenutku ćete otkriti da već imate ono što vam je potrebno za izgradnju sljedećeg projekta.

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

Druga nagrada na DIY audio i muzičkom takmičenju