Spremenite poceni kondenzatorski mikrofon LDC: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Že dolgo sem avdio fant in navdušen DIY'er. Kar pomeni, da so moje najljubše vrste projektov povezane z zvokom. Prav tako trdno verjamem, da mora biti projekt DIY kul, če je projekt vreden. To mora biti nekaj, česar komercialno ne morete dobiti, ali nekaj, kar lahko zgradite sami, kar je veliko cenejše od nakupa tistega, kar je na voljo na trgu. Ta projekt je druge vrste. Zgradite poceni, a dober mikrofon LDC. LDC pomeni »kondenzator z veliko membrano«. Ta projekt je mogoče sestaviti za približno 50 USD v delih in konkurenti mikrofonov stanejo veliko več. Je tih, zveni zelo nevtralno in bo obvladal velike SPL (ravni zvočnega tlaka).

Najprej malo zgodovine mikrofonov. Za studijsko uporabo in zvok v živo se uporabljajo tri osnovne vrste; dinamični mikrofoni, tračni mikrofoni in kondenzatorski mikrofoni. Dinamični mikrofon je podoben zvočniku, vendar obratno. Majhna membrana je povezana s tuljavo žice, ki se premika, ko zvok zadene membrano. Tuljava je v magnetnem polju. Ko se premakne, se ustvari majhen električni signal, ki ga lahko nato ojačate ali posnamete, ki predstavlja zvok. Mikrofon s trakom je podoben, razen traku, tanek trak folije, običajno aluminija, je postavljen v magnetno polje. Zvočni valovi povzročijo, da se trak premika po polju in nastane električni signal. Več preberite tukaj: Mikrofoni

Kondenzatorski mikrofon se začne z zelo tanko membrano, na katero je razpršena kovina, tako da prevaja elektriko. Membrana se raztegne in postavi zelo blizu hrbtne plošče, da tvori kondenzator. Dedek Ryckebusch je včasih kondenzatorje klical kondenzatorje, zdaj pa veste, da bi jih morali imenovati kondenzatorski mikrofoni … Ko zvočni valovi zadenejo membrano in se ta premakne, se kapacitivnost spremeni. Če je na kondenzatorju napolnjen, bo prišlo do spremembe napetosti, ki ustreza zvoku. Tako kot drugi dve zgornji zasnovi mikrofonov, če povečate ali posnamete napetost, dobite zvok. Obstajata dva sloga kondenzatorskih mikrofonov. Nekateri uporabljajo visokonapetostno (50-70 voltov) za polnjenje kondenzatorske kapsule, drugi pa uporabljajo tako imenovano kapsulo Electret. Električni (elektrostatični) je povezan s stalnim nabojem, preberite tukaj: Electret.

To za nas pomeni, da če uporabljamo kapsulo Electret, nanjo ni treba uporabiti 50-60 voltov, kar pomeni enostavnejše vezje.

ena od prednosti kondenzatorskega mikrofona je, da je membrana lahko zelo lahka in je z njo lažje doseči bolj gladek frekvenčni odziv. Slaba stran je, da morate biti zelo previdni pri odvajanju signala iz membrane brez dodajanja hrupa, kar nas pripelje do elektronike.

Za odvzem signala iz kapsule potrebujete napravo z zelo visoko impedanco. Cevi so pokrile to in so bile glavni način, kako je bilo to doseženo pred 40 leti. Da ne pridete v razpravo o zvočni kakovosti cevi v primerjavi s čim drugim, morate priznati; uporaba cevi v ohišju mikrofona ni enostavna. Ali običajne DIY sposobnosti! Po cevi je bil izumljen tranzistor z efektom polja ali FET. Tako danes deluje večina kondenzatorskih mikrofonov. Tudi res poceni mikrofonske kapsule imajo eno nameščeno znotraj. Nemško podjetje Schoeps. verjetno eden najboljših proizvajalcev mikrofonov na svetu, je zasnoval vezje za kondenzatorske mikrofone, ki je opredelilo, kako je bilo to izvedeno že dolgo nazaj. Za podrobnosti glejte vezje Schoeps. (Če googlate »Schoeps vezje«, to najdete!) Vezje se izklopi iz fantomskega napajanja iz mikrofonskega predpojačevalnika. Del tega vezja se uporablja za ustvarjanje stabilne visoke napetosti za polnjenje kapsule. V našem primeru tega ne potrebujemo. Skupnost DIY je to vezje poenostavila do osnovne oblike za elektronske kapsule, ki je skoraj enaka prvotnemu Schoepsu. Scott Helmke je za svoj mikrofon "Alice" oblikoval različico tega vezja. Uporabljam isto vezje z nekoliko drugačnimi vrednostmi in drugačnim tranzistorjem FET. Izbral sem J305, ki ga uporablja več vrhunskih proizvajalcev. Našel sem ga tukaj. Vsekakor lahko uporabite Scottov seznam delov. Njegov zadnji seznam je iz leta 2013, deli pa so na voljo pri Mouserju in Digikeyju. Vezje sem zgradil na majhni plošči, ki je kot nalašč za namestitev v ohišje mikrofona.

Takole deluje vezje; poglejmo pot signala nato moč:

Upor 1Gig (Da en gigohm…) razvije signal, ki prihaja iz kapsule. FET in dva upora 2,43K tvorita fazni razdelilnik in impedančni pretvornik. Dva.47uF kondenzatorja povezujeta signale z dvema bipolarnima tranzistorjema. To so tranzistorji PNP, ki so nastavljeni kot sledilci oddajnikov. Dva 100K upora uravnavata tranzistorje. Uber preprost. Če se sprašujete o uporu 1 giga, je to ključ do kondenzatorskega mikrofona. Je tudi najdražja komponenta, ki od Digikeyja stane približno 2 USD. Na strani napajanja priključimo mikrofon na fantomsko napajanje iz mešalnika ali predojačevalnika. To prinaša 48 voltov v nožici 2 in 3 priključka XLR in dva tranzistorja. UPDATE (oktober 2015): Dodal sem dva 22nF kondenzatorja na priključkih XLR in dva 49Ohm 1% upora na vhodih tranzistorjev za zatiranje RF hrupa. Tega se nisem zavedal, dokler v "hrupnem" okolju nisem uporabil drugega mikrofonskega predojačevalnika. Shema posodobljena! 6.8K upor in zener dioda to sprejmeta in znižata na 12 voltov. Kondenzatorji 10uF in 68uf skupaj z uporom 330Ohm to filtrirajo in zagotavljajo stabilno napetost vezjem FET. Še enkrat, zelo preprosto in elegantno. Kritična komponenta in tista, o kateri še nismo govorili, je sama kapsula. Uporabljam TSB2555B iz elektronike JLI. je Transound kapsula in zaradi tega je ta projekt takšen, kot je. Stane 12,95 USD in namesto zlata na diafragmi uporablja nikelj. Komercialno se uporablja tudi v vsaj enem mikrofonu, ki ga poznam, CAD e100s.

Zdaj, ko imamo kapsulo in elektroniko že pripravljeno, bi lahko eno od teh vgradili v poljubno ohišje. To sem poskusil in se naučil nekaj stvari. Zaradi visoke impedance kapsule in elektronike FET žica med obema deluje kot antena in če vse skupaj ni popolnoma zaščiteno s kovino ali kovinskim zaslonom, boste imeli vse vrste hrupa. Tako 60 hz šum kot beli šum od vseh RF, ki pritekajo vanj. V bistvu morate kapsulo in elektroniko dati v Faradayjevo kletko.

Našel sem lažji način kot graditi svojega. Izkazalo se je, da obstaja več res poceni mikrofonov kitajske proizvodnje, ki imajo v resnici odlične kovinske ohišja nekoliko dostojno elektroniko (zelo podobno vezje …) in majhno kapsulo. In stane približno 20 dolarjev. So odlično donorsko telo, za kar ga uporabljamo. Poiščite jih na eBayu z iskanjem mikrofonov »BM700« in »BM800«. Jaz sem svojega dobil za približno 22 dolarjev. Zanimivo je, da kot vidite na slikah, na njem ni napisano BM800. Na voljo je tudi v papirni pošti z ohišjem iz pene, vendar brez škatle. V redu, zdaj, ko smo pokrili ozadje, naredimo eno!

Edit: 9. oktober: Tukaj je nekaj zvoka s temi posnetki mojih otroških srednješolskih orkestrov: Guyer HS Intermezzo Orchestra

1. korak: Prvi korak: elektronika

Oddelek za elektroniko je zlahka zgrajen na kaki plošči. Mojega sem zmanjšal na 1”za približno 1,5” in ga nato poselil s tranzistorjev PNP, ki so delali proti koncu FET. Kritični del tukaj je stičišče vrat FET in upora 1 giga. Opazite, da "plavam" po vodih. Tu se povežejo vrata FET z žico kapsule. Ne želimo, da bi se dotikali česa ali uporabljali vezje, da bi imeli ostanke toka ali pritegnili vlago v okolju z visoko vlažnostjo. Oglejte si tudi pozicioniranje FET. Oglejte si podatkovni list v članku. Svoj pin 1 FET sem imel nazaj, dokler nisem spoznal, da je položaj, omenjen v podatkovnem listu, pogled od zgoraj na tranzistor, ne spodaj. Če uporabljate Scotts priporočeni FET, prenesite podatkovni list in ga preberite! Na eni strani sem pustil mesto, pri katerem sem izvrtal luknjo, ki je dovolj velika, da jo pritrdilni vijak drži na ohišju. Pravzaprav sem imel tukaj srečo … To sem zgradil, preden sem premislil, kako ga bom namestil.

2. korak: Drugi korak: Razstavite izvirni mikrofon

Vzemite ohišje mikrofona in odvijte podnožje. Tako boste zdrsnili s kovinskega tulca, ki pokriva območje vezja. Opomba: Vaš mikrofon se lahko razlikuje. Kupil sem jih pri različnih prodajalcih in bili so si podobni, a vsekakor različni. Po odstranitvi tulca odstranite dva vijaka, ki držita na originalnem vezju. Nato spnite tri spodnje žice. Te bomo znova uporabili za pritrditev nove plošče na priključek XLR. Žice kapsule lahko prerežete ali odpakirate. Te bomo zamenjali.

Zdaj odstranite dva vijaka, ki držita košaro na ohišju. Košara se odlepi in razkrije originalno kapsulo. Ta original je nameščen v malo pene in stisnjen v držalo za plastične kapsule. Shranite vijake!

Obstajata dva vijaka, ki držita plastično držalo kapsule na kovinskem okvirju. Odstranite jih in ločite oba. Zdaj imate popolnoma razstavljen mikrofon.

3. korak: Tretji korak: Pripravite in namestite novo kapsulo

Zgradil sem dva od teh in držala za kapsule sta bila različna. V tem lahko previdno potisnete staro kapsulo in nato odstranite peno. Drugi ni imel pene, ampak majhne plastične stranske podaljške na vsakih 90 stopinj. Izrezala sem jih z majhnimi odrezki in nato uporabila kapljico vročega lepila, da sem držala novo kapsulo na mestu. V tem mikrofonu sem izrezal majhen košček pene in z njo pritisnil novo kapsulo. Preden to storite, boste želeli spajkati kratke kable, da greste od kapsule do elektronike. Uporabil sem že nasedlo žico s premerom 24 metrov. Po želji lahko znova uporabite originalne žice kapsul. Všeč mi je teflonska izolirana žica. Izolacija se ne stopi ob nenamernem dotiku spajkalnika.

4. korak: Četrti korak: Ponovno pritrdite nosilec za kapsule

Z dvema majhnima vijakoma ponovno pritrdite nosilec kapsule. Obstajajo štiri majhne luknje, vendar sta le dve z navojem. To je bilo na obeh mojih mikrofonih enako. Bodite previdni, da ne pridete do jezička na dnu kovinskega okvirja. Jeziček gleda proti smeri zvoka. Poravna se s kovinskim tulcem, ki je natisnjen z imenom mikrofona. Zdaj je to lahko drugačno! Eden od mojih sploh ni bil označen. Na tej strani lahko preberete blagovno znamko. Ne mislite, da bo kmalu postalo gospodinjsko ime. Ko je ta nameščen, potegnite majhne žice za kapsulo skozi druge luknje v kovinskem okvirju.

Korak 5: Peti korak: Montirajte in priključite elektroniko, nato jo znova sestavite

V mojem primeru sem svoje vezje sestavil, preden sem ugotovil, kako ga bom namestil. To je zahtevalo vrtanje luknje v njej z vsemi sestavnimi deli, ki so že na njej. To ni najboljši način za to. Imel sem nekaj majhnih kotnih nosilcev 4-40 za namestitev vezja v projektni koš. Z enim od teh sem pritrdil vezje na kovinski okvir. Baord lahko pritrdite neposredno, dokler ne ustvarite kratkih hlač.

Ko je nameščen, priključite priključek XLR v skladu s shemo. Nato povežite kapsulo. Bodite previdni na pozitivnem vodilu glavne kapsule, saj se poveže s stikom upora 1 gig ohm in vodilom vrat FET. Ta lebdi v zraku, da zagotovi zelo visoko impedančno povezavo.

Potisnite kovinsko ohišje ohišja nazaj na svoje mesto. Upoštevajte jeziček in ustrezen izrez na tulcu.

Privijte navojno podlago in mikrofon je končan.

6. korak: Testiranje, uporaba in nadaljnje raziskovanje

Novi mikrofon priključite na mešalnik ali mikrofonski predpojačevalnik s fantomskim napajanjem in zagotovite njegovo delovanje. Večina težav je posledica napačnega ožičenja. Hum ali buzz je običajno težava z ozemljitvijo.

Ta mikrofon stoji tam z večino velikih membranskih kondenzatorjev. Imam nekaj res dobrih in prinaša. Odlično deluje na vokalu, akustični kitari. Prizadevam si, da bi z njim posneli nekaj stvari, in ko bom, bom dal povezave v Instructable.

Zelo sem navdušen nad delovanjem tega mikrofona. Vse je iz kapsule mikrofona za 13 USD (manj, če kupite deset …) 90% sem končan pri projektu z več kapsulami za snemanje stereo. Ta Instructable prihaja kmalu.

Posodobitev oktober 2015: Imel sem priložnost posneti orkester s to povezavo Soundcloud. Prav tako sem vodil zvok za prostovoljni Food Truck fest in se zabaval, ko sem jih uporabil na odru z več nadarjenimi vokalisti in jazz triom. Mic je zvenelo odlično in zelo pregledno.

Za več informacij o mikrofonih DIY na splošno toplo priporočam skupino izdelovalcev mikrofonov v skupinah IO.

Če želite zgraditi ali spremeniti neelektrični mikrofon, si oglejte dele mikrofona. S svojo kapsulo CK-12 sem sestavil par mikrofonov.

Veselo snemanje!

7. korak: Posodobite januar 2016! Zvodnik to vezje

Po tem, ko sem jih zgradil nekaj, preučil prvotno vezje Schoeps in se nekaj veteranov v skupini graditeljev mikrofonov malo izobraževal, sem prišel do izboljšanega vezja. Imenujem ga "Pimped Alice". Obstajajo tri glavne spremembe:

1. Dodatek še dveh kondenzatorjev za zatiranje RF in EMI. Dva 470pF, ki vežeta osnovo dveh tranzistorjev PNP na tla. Ti pomagajo pri vsem, kar pobere FET, in omejujejo pasovno širino privržencev oddajnikov PNP.

2. Del, ki napaja vezje FET z 12V, se spremeni. Imamo 47uF kondenzator, ki se polni iz fantomske moči, ki prihaja v mikrofon iz XLR zatičev 2 in 3 preko 49,9 ohmskih uporov in dveh tranzistorjev PNP. Zagotavlja lepo nizko impedančno pot za zvočne frekvence, ki stvari nekoliko počistijo. Od tam gremo do upora 4,7K do zener diode. Ta upor nastavlja in omejuje prevodni tok, ki ga uporablja zener dioda. Zener diode lahko povzročijo majhno količino električnega hrupa samo zaradi svojega delovanja. Upor 330 in kondenzatorski filter 100uF filtrirata in vzdržujeta lepo čisto enosmerno napetost za razdelilnik faz FET in 2.4K.

3. Lonec 1Meg je nov. S tem prilagodite pristranskost na FET. To je verjetno največji napredek v vezju. Ko se lonec prilagodi, poskušamo napetost, ki jo proizvaja zener, razdeliti tako, da približno polovica pade čez FET, druga polovica pa se razdeli med dva 2.4K upora. To je precej enostavno narediti. Preden priključite dejansko mikrofonsko kapsulo, morate vezje priključiti na predpojačevalnik mikrofona, da lahko napajamo vezje. Izmerite napetost na + zatiču 100uF kondenzatorja glede na ozemljitev. V mojih "vgrajenih" vezjih sem imel približno 11,5 do 11,8 voltov. Izmerite napetost in delite s štirimi. Recimo, da je napetost 12 V DC. Z deljenjem na štiri dobimo 3 VDC. Med merjenjem na točki “A” (glejte vezje) nastavite lonec, dokler ne dobite 3 VDC. Izmerite napetost v točki "B", ki bi morala imeti 9 VDC. Lonček je lonec z desetimi zavoji, zato se pripravite, da nekajkrat zavrtite mali vijak. V preteklosti bi ljudje to počeli in za vrednosti nastavitve lonca zamenjali fiksne upore. Čeprav bi to lahko prihranilo nekaj centov, je zamudno. Uporaba lonca je veliko lažja.

Ogledate si lahko, kako je moja protoboard izdelana spredaj in zadaj. Dve puščici kažeta na tranzistorske zbiralnike PNP in sta tja, kjer bi priključili upore 49,9 ohma na poti do priključka XLR. Ponovno se kape 22nF nahajajo na priključku XLR.

Še ena res kul stvar je, da je član skupine Mic Builder na Yahoou izdelal eno od teh z uporabo "Pimped" različice vezja in jo poslal drugemu članu, ki je preizkusil mikrofon. Preberite o tem na Audioimprovu tukaj: Homerova Pimped Alice. Povzetek je, da je vezje zelo nizko popačeno, elektronski hrup pa je manjši od tistega, kar bo kapsula oddajala v precej mirni sobi. Prav tako je Homero za to oblikoval osebno ploščo in milostno priskrbel vse dokumente zanjo. Je enostranski in se prilega kitajskemu mikrofonu BM-700 in BM-800

Zdaj imam štiri v omarici za mikrofon in sem z njimi zelo zadovoljen. Zaključne misli o delih. Zgornji FET je nadomestek za J305. Ali bo delovalo. Pri nakupu uporov in kondenzatorjev se cena znatno zniža, če kupujete v količini. Zelo priporočam nakup sto uporov hkrati in majhnih kondenzatorjev enako. Običajno grem manj za večje elektrolitske. Če nadaljujete s čudovitim hobijem elektronike, boste na neki točki ugotovili, da že imate tisto, kar potrebujete za izgradnjo naslednjega projekta.

Hvala Henryju in Homeru iz skupine Mic Builder na spletnem mestu Yahoo! Govorite o velikem skupnem prizadevanju graditeljev, izdelovalcev in domačih delavcev.

Druga nagrada na avdio in glasbenem tekmovanju DIY