Modificați un microfon cu condensator LDC ieftin: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Sunt un tip audio de mult timp și un bricolaj avid. Ceea ce înseamnă că tipurile mele preferate de proiecte se referă la audio. Sunt, de asemenea, ferm convins că pentru ca un proiect DIY să fie cool trebuie să existe unul dintre cele două rezultate pentru ca proiectul să merite să fie făcut. Fie că trebuie să fie ceva ce nu poți obține din punct de vedere comercial, fie ceva ce îți poți construi eul, care este mult mai ieftin decât să cumperi ceea ce este disponibil comercial. Acest proiect este de al doilea fel. Construiți un microfon LDC ieftin, dar bun. LDC înseamnă „Condensator cu diafragmă mare”. Acest proiect poate fi construit pentru aproximativ 50 USD în piese și microfoanele rivale costă mult mai mult. Este silențios, sună foarte neutru și se va descurca cu niveluri mari de presiune acustică (SPL).

Mai întâi un mic istoric al microfoanelor. Există trei tipuri de bază utilizate pentru studio și sunet live; microfoane dinamice, microfoane cu bandă și microfoane cu condensator. Un microfon dinamic este ca un difuzor, dar invers. O mică diafragmă este cuplată la o bobină de sârmă care se mișcă atunci când sunetul lovește diafragma. Bobina se află într-un câmp magnetic. Când se mișcă se generează un mic semnal electric pe care îl puteți amplifica sau înregistra care reprezintă sunetul. Un microfon cu bandă este similar cu excepția benzii, o bandă subțire de folie, de obicei din aluminiu, este plasată într-un câmp magnetic. Undele sonore fac ca panglica să se miște în câmp și se generează un semnal electric. Citiți mai multe aici: Microfoane

Un microfon cu condensator începe cu o membrană foarte subțire care are metal împrăștiat pe el, astfel încât să conducă electricitatea. Membrana este întinsă și plasată foarte aproape de placa de fundal pentru a forma un condensator. Bunicul Ryckebusch obișnuia să numească condensatoare condensatoare și acum știți că ar trebui să le numim cu adevărat microfoane condensatoare … Când undele sonore lovesc diafragma și aceasta se mișcă, capacitatea se schimbă. Dacă există o încărcare pe condensator, va exista o modificare a tensiunii care corespunde sunetului. La fel ca celelalte două modele de microfoane de mai sus, dacă amplificați sau înregistrați tensiunea, veți obține sunetul. Există două stiluri de microfoane cu condensator. Unii folosesc o tensiune înaltă (50-70 volți) pentru a încărca capsula condensatorului, iar alții folosesc ceea ce se numește o capsulă Electret. Electretul (electrostatic) are o sarcină permanentă asociată cu acesta, citiți aici: Electret.

Ceea ce înseamnă acest lucru pentru noi este că, dacă folosim o capsulă Electret, nu este nevoie să îi aplicăm 50-60 volți, ceea ce înseamnă circuite mai simple.

unul dintre beneficiile unui microfon cu condensator este că diafragma poate fi foarte ușoară și este mai ușor să obțineți un răspuns de frecvență mai lin cu unul. Dezavantajul este că trebuie să fiți foarte atenți atunci când scoateți semnalul de pe diafragmă fără a adăuga zgomot care ne aduce la electronică.

Pentru a scoate semnalul de pe capsulă aveți nevoie de un dispozitiv cu impedanță foarte mare. Tuburile îl au acoperit și au fost principalul mod în care acest lucru a fost realizat acum 40 de ani. Pentru a nu intra într-o dezbatere cu privire la calitatea sonoră a tuburilor vs orice altceva, trebuie să recunoașteți; utilizarea unui tub în interiorul unui corp de microfon nu se pretează simplității. Sau abilități normale de bricolaj! După tub a fost inventat tranzistorul cu efect de câmp sau FET. Așa funcționează astăzi majoritatea microfoanelor cu condensator. Chiar și capsulele cu microfon cu adevărat ieftine au una montată intern. O companie germană Schoeps. probabil unul dintre cei mai buni producători de microfoane din lume, a proiectat un circuit pentru microfoane cu condensatoare care a definit modul în care s-a făcut acest lucru cu mult timp în urmă. Consultați circuitul Schoeps pentru detalii. (Dacă googleți „Schoeps circuit”, asta este ceea ce găsiți!) Circuitul se scurge de la puterea fantomă din preamplificatorul microfonului. O parte a acestui circuit este utilizată pentru a genera o tensiune înaltă stabilă pentru a încărca capsula. În cazul nostru nu vom avea nevoie de asta. Comunitatea DIY a simplificat acest circuit până la forma sa de bază pentru capsule electret care este aproape identică cu circuitul Schoeps original. Scott Helmke a proiectat o versiune a acestui circuit pentru microfonul său „Alice”. Folosesc același circuit cu valori ușor diferite și un tranzistor FET diferit. Am ales J305, care este folosit de mai mulți producători de ultimă generație. L-am localizat aici. Puteți folosi cu siguranță lista pieselor de la Scott. Ultima sa listă este din 2013, iar piesele sunt disponibile atât de la Mouser, cât și de la Digikey. Am construit circuitul pe un mic perfboard, care este perfect pentru a se încadra în corpul microfonului.

Iată cum funcționează circuitul; să privim calea semnalului, apoi puterea:

Rezistorul 1Gig (Yes one gigohm …) dezvoltă semnalul care iese din capsulă. FET și cele două rezistențe 2.43K formează un divizor de fază și un convertor de impedanță. Cei doi condensatori.47uF cuplează semnalele către cei doi tranzistori bipolari. Acestea sunt tranzistori PNP configurați ca adepți ai emițătorului. Cele două rezistențe de 100K distorsionează tranzistoarele. Uber simplu. Dacă vă întrebați despre rezistența de 1gig, este cheia unui microfon cu condensator. Este, de asemenea, cea mai scumpă componentă, venind la aproximativ 2 USD fiecare de la Digikey. Pe partea de alimentare, conectăm microfonul la puterea fantomă, formând un mixer sau un preamplificator. Aceasta aduce 48 de volți în pinii 2 și 3 ai conectorului XLR și în cei doi tranzistori. ACTUALIZARE octombrie 2015: Am adăugat două condensatoare de 22nF la mufele XLR și două rezistențe de 49Ohm 1% la intrările tranzistorilor pentru suprimarea zgomotului RF. Nu mi-am dat seama de acest lucru până când nu am folosit un preamplificator de microfon diferit, într-un mediu „zgomotos”. Schemă actualizată! Rezistorul de 6,8K și dioda zener iau acest lucru și îl scad la 12 volți. Condensatoarele 10uF și 68uf împreună cu rezistorul 330Ohm filtrează acest lucru și asigură o tensiune stabilă circuitelor FET. Încă o dată, foarte simplu și elegant. Componenta critică și despre care nu am vorbit încă este capsula în sine. Folosesc TSB2555B de la JLI electronic. este o capsulă Transound și este ceea ce face ca acest proiect să fie ceea ce este. Costă 12,95 dolari și folosește nichel în loc de aur pe diafragmă. De asemenea, este utilizat comercial în cel puțin un microfon pe care îl cunosc, CAD e100s.

Acum că avem toate capsulele și dispozitivele electronice pregătite, puteți construi una dintre acestea în orice locuință doriți. Am încercat acest lucru și am învățat câteva lucruri. Datorită impedanței ridicate a capsulei și a electronicii FET, firul dintre cele două acționează ca o antenă și, cu excepția cazului în care totul este complet protejat de ecran metalic sau metalic, veți avea tot felul de zgomote. de la toate RF care se scurg în el. În esență, trebuie să puneți capsula și dispozitivele electronice într-o cușcă Faraday.

Am găsit o cale mai ușoară decât să-mi construiesc propria mea. Se pare că există mai multe microfoane fabricate din China, care sunt de fapt ieftine, care au de fapt carcase metalice grozave, oarecum electronice decente (circuit foarte similar …) și o capsulă mică. Și a costat aproximativ 20 de dolari. Ei fac un corp donator excelent, pentru care îl folosim. Căutați-le pe eBay căutând microfoane „BM700” și „BM800”. Mi-am luat-o pe a mea pentru aproximativ 22 de dolari. Interesant, după cum puteți vedea din imagini, nu scrie BM800 pe ea. De asemenea, a venit într-o poșta de hârtie cu carcasa din spumă, dar fără cutie. OK, acum că am acoperit fundalul, să construim unul!

Editare: 9 octombrie: Iată câteva sunete cu aceste înregistrări ale orchestrei de liceu pentru copiii mei: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Pasul 1: Primul pas: electronica

Secțiunea electronică este ușor de construit pe o placă perf. Am redus-o pe a mea la 1 "cu aproximativ 1,5", apoi am populat-o din tranzistoarele PNP care lucrează spre capătul FET. Partea critică aici este joncțiunea Porții FET și a rezistorului de 1gig. Observați că „plutesc” cablurile. Aici se conectează poarta FET la firul capsulei. Nu vrem să atingeți nimic sau să folosiți placa de circuit care să aibă reziduuri de flux sau să atragă umezeala într-un mediu cu umiditate ridicată. De asemenea, uitați-vă la poziționarea FET. Consultați fișa tehnică din articol. Am avut pinul 1 al FET-ului înapoi până când mi-am dat seama că poziția menționată în foaia tehnică era imaginea de sus a tranzistorului, nu partea de jos. Dacă utilizați FET recomandat de Scotts, descărcați fișa tehnică și citiți-o! Am lăsat un loc într-o parte care mi-a făcut o gaură suficient de mare pentru ca șurubul de montare să-l țină de șasiu. De fapt, am avut noroc aici … Am construit asta înainte să mă gândesc la cum o voi monta.

Pasul 2: Pasul doi: Demontați microfonul original

Luați corpul microfonului și deșurubați baza. Acest lucru vă va permite să alunecați de pe manșonul metalic care acoperă zona circuitului. Notă: microfonul dvs. poate varia. Am cumpărat remorci de la diferiți furnizori și au fost similare, dar cu siguranță diferite. După ce manșonul este oprit, scoateți cele două șuruburi mici care țin în placa de circuit originală. Apoi, lipiți cele trei fire inferioare. Le vom refolosi pentru a atașa noua placă la conectorul XLR. Puteți tăia sau dezlipi firele capsulei. Le vom înlocui.

Acum scoateți cele două șuruburi care țin coșul de carcasă. Coșul se desprinde și expune capsula originală. Acest original este montat într-un pic de spumă și presat în suportul pentru capsule din plastic. Salvați șuruburile!

Există două șuruburi care fixează suportul capsulei de plastic de cadrul metalic. Îndepărtați-le și separați-le pe cele două. Acum aveți un microfon complet dezasamblat.

Pasul 3: Pasul trei: Pregătiți și instalați noua capsulă

Am construit două dintre acestea, iar suporturile pentru capsule erau ambele diferite. În aceasta puteți împinge cu grijă vechea capsulă și apoi îndepărtați spuma. Celălalt nu avea spumă, ci mici extensii laterale din plastic la fiecare 90 de grade. Le-am tăiat cu mici tăieturi și apoi am folosit o picătură de adeziv fierbinte pentru a menține noua capsulă în loc. În acest microfon am tăiat o bucată mică de spumă și am folosit-o pentru a apăsa noua capsulă. Înainte de a face acest lucru, veți dori să lipiți pe cabluri scurte pentru a merge de la capsulă la electronică. Am folosit câteva sârmă de eșantion cu calibru 24 pe care le aveam deja. Puteți refolosi firele originale ale capsulei, dacă doriți. Îmi place firul izolat din teflon. Izolația nu se topește atunci când este atinsă accidental de un fier de lipit.

Pasul 4: Pasul patru: reatașați suportul capsulei

Folosind cele două șuruburi mici și reatașați suportul capsulei. Există patru găuri mici, dar doar două dintre ele sunt filetate. Acest lucru a fost același pe ambele microfoane. Aveți grijă să nu vă aflați în locul de fixare de pe baza cadrului metalic. Fila este orientată către direcția sunetului. Se aliniază cu manșonul metalic care este imprimat cu numele microfonului. Acum acest lucru poate varia! Unul dintre mine nu era deloc etichetat. Puteți citi numele mărcii pe acesta. Nu credeți că va deveni în curând un nume de uz casnic. Odată ce acest lucru este montat, introduceți firele mici pentru capsulă prin celelalte găuri din cadrul metalic.

Pasul 5: Pasul cinci: Montați și conectați dispozitivele electronice, apoi reasamblați

În cazul meu, mi-am construit placa de circuit înainte să-mi dau seama cum o voi monta. Acest lucru a necesitat forarea unei găuri în ea cu toate componentele deja pe ea. Nu este cel mai bun mod de a face acest lucru. Am avut câteva consolete unghiulare mici de 4-40 pentru montarea plăcilor cu circuite în coșul meu de proiect. Folosind una dintre acestea am montat placa de circuit pe cadrul metalic. Puteți monta baordul direct atâta timp cât nu creați pantaloni scurți.

Odată montat, conectați conectorul XLR conform schemei. Apoi conectați capsula. Aveți grijă la conducta pozitivă a capsulei principale, deoarece se conectează la joncțiunea rezistorului de 1gig ohm și a cablului de poartă al FET. Aceasta plutește în aer pentru a asigura o conexiune cu impedanță foarte mare.

Glisați manșonul carcasei metalice la loc. Rețineți fila și micul decupaj corespunzător de pe manșon.

Înșurubați baza filetată și microfonul este complet.

Pasul 6: Testare, utilizare și explorare ulterioară

Conectați noul dvs. microfon fie la un mixer, fie la un preamplificator de microfon cu putere fantomă și asigurați-vă că funcționează. Cele mai multe probleme se datorează cablării greșite. Zumzetul sau buzz-ul este de obicei o problemă de cablare la masă.

Acest microfon se ridică acolo cu majoritatea condensatoarelor cu diafragmă mari. Dețin un cuplu de foarte bune și oferă. Funcționează excelent la voce, chitară acustică. Lucrez la înregistrarea a două lucruri cu acesta și voi pune linkuri în Instructable când o voi face.

Sunt foarte încântat de performanța acestui microfon. Totul provine dintr-o capsulă de 13 dolari cu microfon (mai puțin dacă cumpărați zece …) Am finalizat cu 90% un proiect cu mai multe capsule pentru înregistrarea stereo. Acest instructabil va apărea în curând.

Actualizare octombrie 2015: Am avut șansa să înregistrez o orchestră cu acest link Soundcloud. De asemenea, am rulat sunete pentru festivalul Food Truck voluntar și m-am distrat să le folosesc pe scenă cu mai mulți vocalisti talentați și un Jazz Trio. Microfonul părea grozav și foarte transparent.

Pentru mai multe informații despre microfoanele DIY, în general, vă recomand cu încredere grupul de constructori de microfoane pe Grupurile IO.

Și dacă doriți să construiți sau să modificați un microfon care nu este electret, verificați Piese de microfon. Am construit o pereche de microfoane folosind capsula lui CK-12.

Înregistrare fericită!

Pasul 7: Actualizați ianuarie 2016! Pimp That Circuit

După ce am construit câteva dintre acestea, am studiat circuitul Schoeps original și am fost școlarizat puțin de câțiva veterani din grupul de constructori de microfoane, am venit cu un circuit îmbunătățit. Îl numesc „Alice proxenetă” Există trei modificări principale:

1. Adăugarea a încă două condensatoare de supresie RF și EMI. Cele două 470pF care leagă baza celor două tranzistoare PNP de masă. Acestea ajută la orice preluează FET și limitează lățimea de bandă a adepților emițătorului PNP.

2. Se schimbă porțiunea care furnizează 12V circuitului FET. Avem condensatorul 47uF care se încarcă de la puterea fantomă care intră în microfon de la pinii XLR 2 și 3 prin rezistențele de 49,9 ohmi și cele două tranzistoare PNP. Furnizează o cale frumoasă de impedanță scăzută pentru frecvențele audio care curăță puțin lucrurile. De acolo, apoi mergem la rezistența de 4.7K la dioda zener. Acest rezistor setează și limitează curentul de conducere pe care îl folosește dioda zener. Diodele Zener pot produce o cantitate mică de zgomot electric doar datorită modului lor de funcționare. Rezistorul 330 și condensatorul 100uF filtrează și mențin o tensiune curentă continuă curată pentru separatorul de fază FET și rezistența de 2.4K.

3. Potul de 1Meg este nou. Aceasta ajustează părtinirea pe FET. Aceasta este probabil cea mai mare îmbunătățire a circuitului. Pe măsură ce potul este ajustat, încercăm să împărțim tensiunea pe care o produce zenerul, astfel încât aproximativ jumătate să cadă pe FET și cealaltă jumătate să se împartă între cele două rezistențe de 2,4K. Este destul de ușor de făcut. Înainte de a conecta capsula microfonului real, trebuie să conectați circuitul la un preamplificator de microfon, astfel încât să putem alimenta circuitul. Măsurați tensiunea pe pinul + condensatorului 100uF referitor la masă. În circuitele mele „ca construite” aveam aproximativ 11,5 până la 11,8 volți. Măsurați tensiunea și împărțiți la patru. Spuneți că tensiunea este de 12 VDC. Împărțirea la patru ne oferă 3 VDC. În timp ce măsurați la punctul „A” (vezi circuitul) reglați potul până când obțineți 3 VDC. Măsurați tensiunea în punctul „B”, ar trebui să aveți 9 VDC. Oala este o oală de zece rânduri, așa că pregătiți-vă să rotiți șurubul de câteva ori. Din punct de vedere istoric, oamenii ar face acest lucru și ar substitui rezistențele fixe pentru valorile setării potului. Deși acest lucru ar putea economisi câțiva cenți, consumă mult timp. Folosirea unei oale este mult mai ușoară.

Puteți vedea protoboardul meu construit în față și în spate. Cele două săgeți indică colectoarele tranzistorului PNP și sunt locul în care ați conecta rezistențele de 49,9 ohm în drum spre conectorul XLR. Din nou capacele 22nF sunt amplasate pe conectorul XLR.

Un alt lucru foarte interesant este că un membru al grupului Mic Builder de pe Yahoo a construit unul dintre acestea folosind versiunea „Pimped” a circuitului și l-a trimis unui alt membru care a testat microfonul. Citiți despre asta pe Audioimprov aici: Pimped Alice al lui Homero. Rezumatul este că circuitul are o distorsiune foarte scăzută, iar zgomotul electronic este sub ceea ce va scoate capsula într-o încăpere liniștită. De asemenea, Homero a proiectat o placă pentru PC pentru aceasta și a furnizat cu grație toate documentele pentru aceasta. Este unilaterală și se va încadra în lovitura chineză de microfoane BM-700 și BM-800

Acum am patru dintre acestea în dulapul microfonului și sunt foarte mulțumit de ele. Gânduri de închidere cu privire la părți. FET-ul de mai sus este un substitut pentru J305. Oricare va funcționa. Când cumpărați rezistențe și condensatoare, prețul scade semnificativ dacă cumpărați în cantitate. Recomand cu tărie să cumpărați rezistoarele o sută la un moment dat și condensatoarele mici la fel. De obicei, merg mai puțin pentru cele mai mari electrolitice. Dacă continuați cu minunatul hobby al electronicii, veți găsi la un moment dat că aveți deja ceea ce aveți nevoie pentru a construi următorul proiect.

Mulțumesc lui Henry și Homero din grupul Mic Builder de pe Yahoo! Vorbiți despre un mare efort de colaborare pentru constructorii, factorii de decizie și DIY'ers acolo.

Premiul II la Concursul DIY Audio și Muzică