Dokumen ini berisi diagram rangkaian listrik dan informasi tentang cara memberi daya pada mikrofon electret. Dokumen ini ditulis untuk orang yang dapat membaca diagram kelistrikan sederhana.
- Perkenalan
- Pengantar Mikrofon Electret
- Rangkaian daya dasar untuk mikrofon electret
- Kartu suara dan mikrofon electret
- Kekuatan plug-in
- Kekuatan hantu dalam perlengkapan audio profesional
- T-Powering
- Informasi bermanfaat lainnya
1. Perkenalan
Sebagian besar jenis mikrofon memerlukan daya untuk beroperasi, biasanya mikrofon kondensor, serta mikrofon yang prinsip pengoperasiannya serupa. Daya diperlukan untuk mengoperasikan preamplifier internal dan mempolarisasi membran kapsul mikrofon. Jika mikrofon tidak memiliki sumber daya internal (baterai, akumulator), tegangan disuplai ke mikrofon melalui kabel yang sama dengan sinyal dari mikrofon ke preamplifier.
Ada kalanya mikrofon disalahartikan sebagai mikrofon rusak hanya karena mereka tidak mengetahui perlunya menyuplai daya hantu ke dalamnya atau memasukkan baterai.
2. Pengenalan Mikrofon Electret
Mikrofon electret memiliki rasio harga/kualitas terbaik. Mikrofon ini bisa sangat sensitif, cukup tahan lama, sangat ringkas, dan juga memiliki konsumsi daya yang rendah. Mikrofon electret banyak digunakan; karena ukurannya yang ringkas, mikrofon ini sering kali dibuat menjadi produk jadi, dengan tetap mempertahankan karakteristik kinerja tinggi. Menurut beberapa perkiraan, mikrofon electret digunakan dalam 90% kasus, yang, mengingat hal di atas, lebih dari cukup. Kebanyakan mikrofon lavalier, mikrofon yang digunakan pada kamera video amatir, dan mikrofon yang digunakan bersama dengan kartu suara komputer adalah mikrofon electret.
Mikrofon electret mirip dengan mikrofon kondensor dalam prinsip mengubah getaran mekanis menjadi sinyal listrik. Mikrofon kondensor mengubah getaran mekanis menjadi perubahan kapasitansi kapasitor, yang diperoleh dengan memberikan tegangan ke membran kapsul mikrofon. Perubahan kapasitansi, pada gilirannya, menyebabkan perubahan tegangan pada pelat sebanding dengan gelombang suara. Meskipun kapsul mikrofon kondensor memerlukan daya eksternal (hantu), membran kapsul mikrofon electret memiliki muatan sendiri sebesar beberapa volt. Dibutuhkan daya untuk preamplifier buffer internal, dan bukan untuk polarisasi membran.
Kapsul mikrofon electret tipikal (Gbr. 01) memiliki dua pin (terkadang tiga) untuk dihubungkan ke sumber arus 1-9 volt dan, biasanya, mengkonsumsi kurang dari 0,5 mA. Daya ini digunakan untuk memberi daya pada preamplifier buffer mini yang terpasang pada kapsul mikrofon, yang berfungsi untuk menyesuaikan impedansi tinggi mikrofon dan kabel yang tersambung. Harus diingat bahwa kabel memiliki kapasitansinya sendiri, dan pada frekuensi di atas 1 kHz resistansinya dapat mencapai beberapa 10 kOhm.
Resistor beban menentukan resistansi kapsul, dan dirancang agar sesuai dengan preamplifier dengan kebisingan rendah. Ini biasanya 1-10kOhm. Batas bawah ditentukan oleh derau tegangan penguat, sedangkan batas atas ditentukan oleh derau arus penguat. Dalam kebanyakan kasus, tegangan 1,5-5V disuplai ke mikrofon melalui resistor beberapa kOhm.
Karena fakta bahwa mikrofon electret berisi buffer preamplifier, yang menambahkan noise sendiri ke sinyal yang berguna, mikrofon ini menentukan rasio signal-to-noise (biasanya sekitar 94 dB), yang setara dengan signal-to-noise akustik. rasio 20-30 dB.
Mikrofon electret memerlukan tegangan bias untuk preamp buffer bawaan. Tegangan ini harus stabil dan tidak mengandung riak, jika tidak maka riak tersebut akan sampai pada keluaran sebagai bagian dari sinyal yang berguna.
3. Rangkaian catu daya dasar untuk mikrofon electret
3.1 Diagram sirkuit
Gambar Gbr.02 menunjukkan rangkaian daya dasar untuk mikrofon electret dan harus dijadikan acuan ketika mempertimbangkan untuk menyambungkan mikrofon electret apa pun. Resistansi keluaran ditentukan oleh resistor R1 dan R2. Dalam prakteknya, resistansi keluaran dapat diambil sebagai R2.
3.2 Memberi daya pada mikrofon electret dari baterai (baterai)
Sirkuit ini (Gbr. 04) dapat digunakan bersama dengan tape recorder rumah tangga dan kartu suara, yang awalnya dirancang untuk bekerja dengan mikrofon dinamis. Setelah Anda merakit sirkuit ini di dalam badan mikrofon (atau di dalam kotak eksternal kecil), mikrofon electret Anda akan memiliki aplikasi serbaguna.Saat membuat sirkuit ini, akan berguna untuk menambahkan sakelar untuk mematikan baterai saat mikrofon tidak digunakan. Perlu dicatat bahwa tingkat output mikrofon ini jauh lebih tinggi daripada yang diperoleh dengan mikrofon dinamis, sehingga perlu untuk mengontrol penguatan pada input kartu suara (amplifier/konsol mixing/tape recorder, dll.). Jika hal ini tidak dilakukan, level sinyal input yang tinggi dapat mengakibatkan modulasi berlebih. Impedansi keluaran rangkaian ini sekitar 2 kOhm, sehingga tidak disarankan menggunakan kabel mikrofon yang terlalu panjang. Kalau tidak, itu mungkin bertindak sebagai filter frekuensi rendah(beberapa meter tidak akan banyak berpengaruh).
3.3 Rangkaian catu daya paling sederhana untuk mikrofon electret
Dalam kebanyakan kasus, penggunaan satu/dua baterai 1,5V (tergantung pada mikrofon yang digunakan) dapat diterima untuk memberi daya pada mikrofon. Baterai dihubungkan secara seri dengan mikrofon (Gbr.05). Rangkaian ini berfungsi selama arus DC yang disuplai dari baterai tidak berdampak buruk pada preamplifier. Hal ini terjadi, tetapi tidak selalu. Biasanya preamplifier hanya berfungsi sebagai amplifier arus bolak-balik, dan komponen konstan tidak berpengaruh padanya.
Jika Anda tidak mengetahui polaritas baterai yang benar, coba putar ke dua arah. Dalam sebagian besar kasus, polaritas yang salah pada tegangan rendah tidak akan menyebabkan kerusakan pada kapsul mikrofon.
4. Kartu suara dan mikrofon electret
Bagian ini membahas opsi untuk memasok daya ke mikrofon dari kartu suara.
4.1 Varian Sound Blaster
Kartu suara Sound Blaster (SB16, AWE32, SB32, AWE64) dari Creative Labs menggunakan jack stereo 3,5 mm untuk menyambungkan mikrofon electret. Pinout jack ditunjukkan pada Gambar 06.Creative Labs memberikan spesifikasi di situsnya. yang harus dimiliki oleh mikrofon yang terhubung ke kartu suara Sound Blaster:
- Jenis masukan: tidak seimbang (tidak seimbang), impedansi rendah
- Sensitivitas: sekitar -20dBV (100mV)
- Impedansi masukan: 600-1500 ohm
- Konektor: jack stereo 3,5 mm
- Pinout: Gambar 07
 |
| Gbr.07 - Pinout konektor dari situs web Creative Labs |
 |
| Gbr.08 - Input mikrofon dari kartu suara Sound Blaster |
4.2 Pilihan lain untuk menghubungkan mikrofon ke kartu suara
Kartu suara dari model/produsen lain mungkin menggunakan metode yang dibahas di atas, atau mungkin memiliki versinya sendiri. Kartu suara yang menggunakan jack mono 3,5 mm untuk menyambungkan mikrofon biasanya memiliki jumper yang memungkinkan Anda menyuplai daya ke mikrofon atau mematikannya jika diperlukan. Jika jumper berada pada posisi di mana tegangan disuplai ke mikrofon (biasanya +5V melalui resistor 2-10 kOhm), maka tegangan ini disuplai melalui kabel yang sama dengan sinyal dari mikrofon ke kartu suara (Gbr.09 ).
Input kartu suara dalam hal ini memiliki sensitivitas sekitar 10 mV.
Sambungan ini juga digunakan pada komputer Compaq yang dilengkapi dengan kartu suara Compaq Business Audio (mikrofon Sound Blaster berfungsi baik dengan Compaq Deskpro XE560). Tegangan offset yang diukur pada output Compaq adalah 2,43V. Saat ini hubungan pendek 0,34mA. Hal ini menunjukkan bahwa tegangan bias diterapkan melalui resistor sekitar 7 kOhm. Ring jack 3,5 mm tidak dipakai dan tidak disambungkan ke apa pun. Panduan pengguna Compaq menyatakan bahwa input mikrofon ini hanya digunakan untuk menyambungkan mikrofon electret dengan daya hantu, seperti yang disediakan oleh Compaq sendiri. Menurut Compac, metode penyaluran daya ini disebut phantom power, namun istilah ini berbeda dengan apa yang digunakan pada peralatan audio profesional. Menurut karakteristik teknis yang disebutkan, impedansi masukan mikrofon adalah 1 kOhm, dan level sinyal masukan maksimum yang diizinkan adalah 0,013V.
4.3 Menerapkan tegangan bias ke kapsul mikrofon electret tiga kabel dari kartu suara
Sirkuit ini (Gbr. 10) cocok untuk menghubungkan kapsul mikrofon electret tiga kabel ke kartu suara Sound Blaster yang mendukung tegangan bias (BC) ke mikrofon electret.
4.4 Menerapkan tegangan bias ke kapsul mikrofon electret dua kabel dari kartu suara
Sirkuit ini (Gbr. 11) cocok untuk menghubungkan kapsul electret dua kawat dengan kartu suara (Sound Blaster) yang mendukung suplai tegangan bias. |
| Gambar 12 - Sirkuit paling sederhana yang bekerja dengan SB16 |
4.5 Catu daya untuk mikrofon electret dengan jack mono 3,5 mm dari SB16
Rangkaian daya di bawah (Gbr. 13) dapat digunakan dengan mikrofon yang tegangan biasnya disuplai melalui kabel yang sama yang melaluinya sinyal audio ditransmisikan.4.6 Menghubungkan mikrofon handset ke kartu suara
Menurut beberapa artikel berita di comp.sys.ibm.pc.soundcard.tech, sirkuit tersebut dapat digunakan untuk menghubungkan kapsul electret handset ke kartu suara Sound Blaster. Pertama-tama, Anda perlu memastikan bahwa mikrofon di handset yang dipilih adalah electret. Jika demikian, maka Anda perlu melepaskan tabung, membukanya dan menemukan kelebihan kapsul mikrofon. Setelah itu kapsul disambung seperti terlihat pada gambar di atas (Gbr. 13). Jika Anda ingin menggunakan konektor RJ11 pada handset, maka mikrofon dihubungkan ke kabel pasangan eksternal. Handset yang berbeda memiliki tingkat output yang berbeda, dan beberapa mungkin tidak berada pada tingkat yang memadai untuk digunakan dengan kartu suara Sound Blaster.Jika Anda ingin menggunakan speaker handset, sambungkan ke Tip dan masukkan ke kartu suara. Sebelum melakukan ini, pastikan resistansinya lebih dari 8 Ohm, jika tidak amplifier pada output kartu suara dapat terbakar.
4.7 Memberi daya pada mikrofon multimedia dari sumber eksternal
Ide dasar menyalakan mikrofon multimedia (MM) ditunjukkan di bawah ini (Gbr. 14).
Skema umum Catu daya untuk mikrofon komputer yang dirancang untuk bekerja dengan Sound Blaster dan kartu suara serupa lainnya ditunjukkan pada gambar di bawah (Gbr. 15):
 |
| Gambar 15 - Rangkaian catu daya umum untuk mikrofon komputer |
Catatan 2: Biasanya tegangan suplai untuk mikrofon yang terhubung ke kartu suara adalah sekitar 5 volt, disuplai melalui resistor 2,2 kOhm. Kapsul mikrofon umumnya tidak sensitif terhadap arus DC 3 hingga 9 volt, dan akan beroperasi (meskipun tingkat tegangan yang diberikan dapat mempengaruhi tegangan keluaran mikrofon).
4.8 Menghubungkan mikrofon multimedia ke input mikrofon biasa
Tegangan +5V dapat diperoleh dari tegangan yang lebih besar dengan menggunakan pengatur tegangan seperti 7805. Alternatifnya, Anda dapat menggunakan tiga baterai 1,5V secara seri, atau Anda dapat menggunakan satu baterai 4,5V. Ini harus dihidupkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas (Gbr. 16).
4.9 Daya colok
Banyak kamera dan perekam video kecil menggunakan konektor mikrofon stereo 3,5 mm untuk sambungan. mikrofon stereo. Beberapa perangkat dirancang untuk mikrofon dengan daya eksternal, sementara perangkat lainnya menyuplai daya melalui jack yang sama yang membawa sinyal audio. Dalam karakteristik perangkat yang memberikan daya ke kapsul melalui input mikrofon, input ini disebut “Daya plug-in”.
Untuk perangkat yang menggunakan sambungan daya Plug-in untuk mikrofon electret, diagramnya ditunjukkan di bawah ini (Gbr. 17):
Teknologi untuk menghubungkan mikrofon daya Plug-in dari sudut pandang sirkuit perangkat perekam (Gbr. 18):
 |
| Gambar 18 - Sirkuit konektor daya plug-in |
Catatan
Preamp buffer mikrofon electret juga merupakan preamplifier, konverter tegangan, repeater, transistor efek medan, pencocokan resistensi.
Skema 1
Saya mengusulkan diagram untuk menghubungkan headset komputer ke transceiver FT-840. Semua elemen diskrit (R) ditempatkan di rumah konektor headset, disolder langsung ke pin konektor standar untuk transceiver FT (konektor mikrofon headset asli dapat dipotong), dan bagian blok konektor mikrofon dipasang di transceiver dimodifikasi sebagai berikut: Lepaskan pin 2 konektor (di transceiver terhubung ke ground) untuk melakukan ini, potong konduktor tercetak dengan hati-hati dengan pisau bedah dan berikan tegangan 9 volt padanya, yang dilepas dari pin 2 konektor Konektor JP7201 (mesin resistor VR7201-1 VR-B-UNIT).
Beras. 1 Diagram koneksi (opsi 1)
Resistor R1 dan R2 dipilih sedemikian rupa sehingga terminal plus mikrofon electret memiliki tegangan sekitar 1–1,5 V. Dianjurkan untuk menjaga nilai resistor yang ditentukan tetap sama. Agar transceiver dapat bekerja dengan mikrofon standar setelah modifikasi, perlu untuk menyolder konduktor ke pin 2 ke pin 5 atau 7 di konektor mikrofon standar (tempat sabun). .
Menurut ulasan dari koresponden siaran, sinyal dengan sebagian besar sinyal modern telah saya uji headset komputer mendapat nilai tinggi. Selama pengoperasian, saya membuat adaptor untuk input mikrofon dari konektor transceiver standar, setelah itu tidak perlu memutus konektor standar saat mengganti headset. Adaptor untuk soket telepon dapat dibeli di toko radio.
Skema 2
Beras. 2 Diagram koneksi (opsi 2)
Seringkali ketika bekerja di udara tangan Anda harus bebas. Misalnya saja dengan menggunakan komputer. Selain itu, saat bekerja di udara dalam waktu lama, tangan Anda akan bosan memegang mikrofon point-and-shoot standar. Oleh karena itu, saya usulkan diagram koneksi headset berikut ini, yang digunakan untuk multimedia komputer dan dijual di toko komputer. Semua elemen diskrit (R, C) ditempatkan di rumah konektor headset (konektor lama telah terpotong), dan bagian blok konektor mikrofon telah dimodifikasi. Dengan membebaskan pin 2 (dengan memotong konduktor yang dicetak dengan pisau bedah) dan memberikan tegangan 9 volt padanya, yang dilepaskan dari pin 2 konektor JP7201 (mesin resistor VR7201-1 VR-B-UNIT).
Mikrofon digunakan untuk mengubah energi getaran suara menjadi tegangan listrik bolak-balik. Menurut klasifikasinya, mikrofon akustik dibagi menjadi dua kelompok besar:
Resistansi tinggi (kapasitor, electret, piezoelektrik);
Resistansi rendah (elektrodinamik, elektromagnetik, karbon).
Mikrofon dari kelompok pertama secara kondisional dapat direpresentasikan sebagai setara
kapasitor variabel, dan mikrofon kelompok kedua - dalam bentuk induktor dengan magnet bergerak atau dalam bentuk resistor variabel.
Di antara mikrofon impedansi tinggi, mikrofon electret lebih terjangkau. Parameternya distandarisasi dalam rentang frekuensi audio standar, yang populer disebut "dua kali dua puluh" (20 Hz ... 20 kHz). Fitur lainnya: sensitivitas tinggi, bandwidth lebar, pola radiasi sempit, distorsi rendah, noise rendah.
Ada mikrofon electret dua dan tiga terminal (Gbr. 3.37, a, b). Untuk memudahkan mengenali kabel-kabel yang keluar dari microphone, sengaja dibuat multi-warna, misalnya putih, merah, biru.
Gambar, 3.37. Sirkuit internal mikrofon electret: a) dua kabel komunikasi; b) tiga kabel komunikasi.
Meskipun terdapat transistor di dalam mikrofon, mengirimkan sinyal dari mikrofon langsung ke input MK adalah tindakan yang picik. Diperlukan pra-amplifier. Dalam hal ini, tidak ada bedanya apakah amplifier dibangun ke dalam saluran MK ADC atau apakah itu unit eksternal terpisah yang dirakit pada transistor atau sirkuit mikro.
Mikrofon electret mirip dengan sensor getaran piezo, tetapi tidak seperti sensor getaran piezo, mikrofon ini memiliki transmisi linier dan respons frekuensi yang lebih luas. Ini memungkinkan Anda memproses tanpa distorsi sinyal suara ucapan manusia, yang sebenarnya merupakan tujuan langsung dari mikrofon.
Jika Anda mengurutkan mikrofon electret yang diproduksi di negara-negara CIS berdasarkan peningkatan parameternya, Anda akan mendapatkan baris berikut: MD-38, MD-59,
MK-5A, MKE-3, MKE-5B, MKE-19, MK-120, KMK-51. Rentang frekuensi pengoperasian dari 20…50 Hz hingga 15…20 kHz, ketidakrataan respons frekuensi amplitudo adalah 4…12 dB, sensitivitas pada frekuensi 1 kHz adalah 0,63…10 mV/Pa.
Pada Gambar. 3.38, a, b menunjukkan diagram koneksi langsung mikrofon electret ke MK. 3.39, a...k menunjukkan rangkaian dengan penguat transistor, dan pada Gambar. 3.40, a...p - dengan amplifier pada sirkuit mikro.
Beras. 3.38. Skema koneksi langsung mikrofon electret ke MK:
a) koneksi langsung mikrofon VM1 ke MK dimungkinkan jika saluran ADC memiliki penguat sinyal internal dengan koefisien minimal 100. Filter R2, C/ mengurangi latar belakang frekuensi rendah dari riak tegangan suplai +5 V;
b) menghubungkan mikrofon stereo VMI ke ADC MK dua saluran, yang memiliki amplifier internal. Resistor R3 membatasi arus melalui dioda MK ketika pukulan yang kuat pada badan mikrofon atau pada pelat piezo itu sendiri.
c) transistor VTI harus mempunyai penguatan (koefisien hjy^)' yang paling tinggi,
d) resistor R3 memilih tegangan pada kolektor transistor VT1, mendekati setengah suplai (untuk membatasi sinyal dari mikrofon VM 1 secara simetris)\
e) rantai /?/, C1 mengurangi amplitudo riak jaringan dari catu daya +5 V, dan oleh karena itu “gemuruh” yang tidak diinginkan dengan frekuensi 50/100 Hz berkurang. Selanjutnya, huruf “c”, “b”, “k” akan menunjukkan warna kabel mikrofon “biru”, “putih”, “merah”;
e) koneksi sederhana dari mikrofon BMI tiga pin. Tidak adanya resistor pada emitor transistor VTI mengurangi resistansi masukan panggung;
g) “mikrofon dua terminal” jarak jauh dengan daya hantu untuk transistor VTI, VT2 melalui resistor R5. Resistor R1 memilih tegangan +2.4…+2.6 V pada emitor transistor VT2. Komparator analog MK mencatat momen ketika sinyal dari mikrofon lebih besar dari ambang batas tertentu, yang diatur oleh resistor R7\0
h) transistor beroperasi dalam mode cutoff, yang menyebabkan sinyal suara sinusoidal dari mikrofon VMI menjadi pulsa persegi panjang;
i) menghubungkan mikrofon VMI tiga pin menggunakan sirkuit dua kabel. Mikrofon VM1 dan resistor R1 dapat ditukar. Resistor R2 memilih tegangan pada input MK, mendekati setengah daya;
j) resistor digunakan untuk memilih tegangan pada input MK, mendekati +1,5 V.
a) isolasi trafo memungkinkan elemen BM1, DAI, GBJ, T1 dipindahkan dalam jarak jauh, sedangkan input MK harus dilindungi dengan dioda Schottky. Konsumsi chip DA saat ini sangat rendah, yang memungkinkan Anda menghindari penempatan sakelar di sirkuit baterai GB1\
Beras. 3.40. Diagram untuk menghubungkan mikrofon electret ke M K melalui amplifier ke
sirkuit mikro (kelanjutan):
b) penguat mikrofon “musik ringan”. Resistor R4 menetapkan ambang respons komparator analog MK dalam 0…+3 V;
c) “pengukur tingkat suara elektronik”. Output positif dari komparator analog MK menerima tegangan yang diperhalus sebanding dengan level sinyal rata-rata dari mikrofon VM1. Sebuah "gergaji" dihasilkan secara terprogram pada output negatif dari komparator analog;
d) resistor R3 mengatur simetri sinyal, dan resistor R5 mengatur penguatan op-amp DAL.Sinyal yang terdeteksi (elemen VDI, VD2, SZ, C4) disuplai ke input MK. Tingkat suara rata-rata diukur oleh ADC internal;
e) penggunaan sirkuit mikro "LED" Z) / l / yang tidak standar dari Panasonic. Kemungkinan penggantinya adalah LB1423N, LB1433N (Sanyo), BA6137 (ROHM). Switch ZL1 menetapkan sensitivitas dalam lima gradasi pada skala logaritmik: -10; -5; 0; +3; +6dB;
e) penguatan tahap op-amp Z)/4/ bergantung pada rasio resistansi resistor R4, R5. Respon frekuensi di wilayah tersebut frekuensi rendah ditentukan oleh kapasitor C/;
g) penguatan kaskade op-amp Z)/l / diberikan oleh rasio resistansi resistor R5, R6. Simetri batasan sinyal bergantung pada rasio resistor R3, R7\
h) penguat mikrofon dengan tingkat suara yang dapat disesuaikan secara terus menerus menggunakan resistor R5\
i) penguat dua tahap dengan penguatan terdistribusi: Ku= 100 (DAI.I), Ku= 5 (DAI.2). Pembagi pada resistor R4, /?5 mengatur bias, yang sedikit kurang dari setengah suplai. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa DA/op amp tidak memiliki karakteristik “rail-to-rail”;
Beras. 3.40. Skema untuk menghubungkan mikrofon electret ke MK melalui amplifier aktif
sirkuit mikro (kelanjutan):
j) kapasitansi kapasitor C4b di beberapa rangkaian ditingkatkan menjadi 10...47 μF (peningkatan parameter diuji secara eksperimental);
k) separuh “kiri” dari op-amp DAI memperkuat sinyal, dan separuh “kanan” dihubungkan sesuai dengan rangkaian pengikut tegangan. Solusi ini biasanya digunakan ketika MC terletak pada jarak yang cukup jauh dari amplifier atau diperlukan percabangan sinyal ke beberapa arah;
m) resistor R2, R4 mengalihkan inverter chip logika DDI ke mode amplifikasi. Resistor R3 dapat diganti dengan kapasitor berkapasitas 0,15 μF;
m) chip khusus DA1 (Motorola) hanya merespons sinyal audio suara seseorang;
o) steker yang dimasukkan ke soket XS1 secara otomatis memutus sambungan antara kapasitor C/ dan C2, sedangkan mikrofon internal VM1 dimatikan, dan sinyal audio eksternal dikirim ke input DAL/. Kedua amplifier chip Z)/l/ memiliki tingkat keluaran rel-ke-rel;
n) resistor mengatur simetri batasan sinyal pada pin 1 dari sirkuit mikro DA 1. Transistor VTI, bersama dengan elemen R5, SZ, menjalankan fungsi detektor.^
3.5.2. Mikrofon elektrodinamik
Elemen desain utama mikrofon elektrodinamik adalah kumparan induktansi, diafragma, dan magnet.Diafragma mikrofon, di bawah pengaruh getaran suara, mendekatkan/menjauhi magnet dari kumparan, dan oleh karena itu tegangan bolak-balik muncul pada kumparan. Semuanya seperti dalam eksperimen sekolah dalam fisika.
Sinyal dari mikrofon elektrodinamik terlalu lemah, sehingga biasanya dipasang amplifier untuk berinteraksi dengan MK. Impedansi masukannya mungkin rendah. Kabel penghubung dari mikrofon ke amplifier input harus dilindungi atau dikurangi panjangnya menjadi 10...15 cm Untuk menghilangkan alarm palsu, disarankan untuk membungkus kapsul dengan karet busa dan tidak mengencangkan mikrofon dengan erat ke dinding casing .
Parameter khas mikrofon elektrodinamik: resistansi belitan 680…2200 Ohm, tegangan pengoperasian maksimum 1,5…2 V, arus pengoperasian 0,5 mA. Konsekuensi praktis yang penting adalah mikrofon elektrodinamik
mudah dibedakan dari electret (kapasitor, piezoceramic) dengan adanya hambatan ohmik antar terminal. Pengecualian terhadap aturan ini adalah modul mikrofon industri yang berisi transistor atau amplifier terintegrasi di dalam wadahnya.
Anda dapat mengganti mikrofon elektrodinamik dengan mikrofon electret melalui adaptor yang ditunjukkan pada Gambar. 3.41. Kapasitor C2 mengoreksi respons frekuensi di wilayah frekuensi tinggi. Pembagi pada resistor R1 menciptakan tegangan operasi untuk mikrofon BML. Kapasitor C1 berfungsi sebagai filter catu daya.
Beras. 3.43. Diagram untuk menghubungkan speaker dinamis ke input MK:
A) penguat transistor sensor kejut menggunakan loudspeaker BAI. Sensitivitas diatur oleh resistor RI, R2. Kapasitor C2 menghaluskan puncak sinyal. Kapasitor C/ diperlukan agar basis transistor VT1 tidak terhubung ke kabel biasa melalui resistansi rendah dari speaker BAI;
b) transistor VTI adalah penguat common base. Fiturnya adalah impedansi inputnya yang rendah, yang sesuai dengan parameter loudspeaker BAI. Resistor RI mengatur titik operasi transistor VTI (tegangan pada kolektornya) untuk memperoleh kliping sinyal yang simetris atau asimetris. Resistor R3 mengatur ambang batas (sensitivitas, penguatan);
c) fungsi mikrofon dilakukan oleh headset BAI. Ini memiliki resistansi belitan yang lebih tinggi daripada loudspeaker impedansi rendah, yang meningkatkan sensitivitas dan membuatnya lebih mudah untuk dihubungkan ke MCU. Resistor RI mengatur amplitudo sinyal;
Pada Gambar. 3.43, a...d menunjukkan diagram untuk menghubungkan speaker dinamis ke input MK sebagai mikrofon.
d) bagian dari sirkuit interkom, di mana loudspeaker BAI bergantian sebagai mikrofon dan speaker. MK menentukan status “Terima/Kirim” dengan level RENDAH/TINGGI pada jalur input (level TINGGI dari resistor R4, dan RENDAH dari BAI). Jika MK memiliki ADC dengan amplifier internal, maka Anda dapat “mendengarkan” percakapan di jalur tersebut. Selain itu, jika jalur MK dialihkan ke mode keluaran, maka dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai sinyal suara di ULF (melalui R3, VD1, R2, C2).
Mikrofon (elektrodinamik, elektromagnetik, electret, karbon) - parameter dasar, penandaan, dan penyertaan dalam sirkuit elektronik.
Dalam elektronik radio, mikrofon banyak digunakan - perangkat yang mengubah getaran suara menjadi getaran listrik. Mikrofon biasanya dipahami sebagai perangkat listrik yang digunakan untuk mendeteksi dan memperkuat suara lemah.
Parameter mikrofon dasar
Kualitas mikrofon dicirikan oleh beberapa parameter teknis standar:
- kepekaan,
- rentang frekuensi nominal,
- respons frekuensi,
- arah,
- rentang dinamis,
- modul impedansi listrik,
- resistansi beban terukur
- dan sebagainya.
Menandai
Merek mikrofon biasanya diberi tanda pada badannya dan terdiri dari huruf dan angka. Huruf-huruf tersebut menunjukkan jenis mikrofon:
- MD - reel-to-reel (atau "dinamis"),
- MDM - dinamis berukuran kecil,
- MM - elektrodinamik mini,
- ML - rekaman,
- MK - kapasitor,
- FEM - listrik,
- MPE - piezoelektrik.
Angka-angka tersebut menunjukkan nomor seri pengembangan. Setelah angka terdapat huruf A, T dan B yang menandakan bahwa mikrofon tersebut dibuat dalam versi ekspor - A, T - tropis, dan B - ditujukan untuk peralatan radio-elektronik rumah tangga (REA).
Penandaan mikrofon MM-5 mencerminkan fitur desainnya dan terdiri dari enam simbol:
- pertama dan kedua............. MM - mikrofon mini;
- ketiga................................ 5 - desain kelima;
- keempat dan kelima...... dua digit menunjukkan ukuran standar;
- keenam.................. huruf yang mencirikan bentuk input akustik (O - lubang bundar, C - pipa, B - gabungan ).
Dalam praktik amatir radio, beberapa jenis mikrofon utama digunakan: karbon, elektrodinamik, elektromagnetik, kondensor, electret, dan piezoelektrik.
Mikrofon elektrodinamik
Nama mikrofon jenis ini dianggap sudah ketinggalan zaman dan mikrofon tersebut sekarang disebut mikrofon reel-to-reel.
Mikrofon jenis ini sangat sering digunakan oleh para pecinta rekaman audio, karena sensitivitasnya yang relatif tinggi dan ketidakpekaan praktisnya terhadap pengaruh atmosfer, khususnya angin.
Mereka juga tahan guncangan, mudah digunakan, dan memiliki kemampuan menahan tingkat sinyal tinggi tanpa kerusakan. Kualitas positif dari mikrofon ini lebih besar daripada kerugiannya: kualitas rekaman suara rata-rata.
Saat ini mikrofon dinamis berukuran kecil yang diproduksi oleh industri dalam negeri, yang digunakan untuk perekaman suara, transmisi suara, amplifikasi suara dan berbagai sistem komunikasi, sangat diminati oleh para amatir radio.
Mikrofon diproduksi dalam empat kelompok kompleksitas - 0, 1, 2 dan 3. Mikrofon berukuran kecil dengan kelompok kompleksitas 0, 1 dan 2 digunakan untuk transmisi suara, perekaman suara dan penguatan suara musik dan ucapan, dan kelompok 3 - untuk suara transmisi, rekaman suara, dan penguatan suara ucapan.
Simbol mikrofon terdiri dari tiga huruf dan angka. Misalnya, MDM-1, mikrofon kompak dinamis dengan desain pertama.
Yang menarik adalah mikrofon miniatur elektrodinamik seri MM-5, yang dapat disolder langsung ke papan amplifier atau digunakan sebagai elemen bawaan peralatan elektronik.
Mikrofon adalah generasi keempat komponen yang dikembangkan untuk REA pada transistor dan sirkuit terpadu.
Mikrofon MM-5 tersedia dalam satu jenis dalam dua versi: impedansi tinggi (600 Ohm) dan impedansi rendah (300 Ohm), serta tiga puluh delapan ukuran standar, yang berbeda hanya pada resistansi belitan DC, lokasinya input akustik dan jenisnya.
Parameter elektroakustik dasar dan spesifikasi mikrofon seri MM-5 diberikan dalam tabel. 1.
Tabel 1.
| Jenis mikrofon | MM-5 | |
| Opsi eksekusi | resistensi rendah | resistensi yang tinggi |
| Kisaran nominalnya frekuensi operasi, Hz |
500...5000 | |
| Modul lengkap listrik perlawanan gulungan, Ohm |
135115 | 900±100 |
| Sensitivitas aktif frekuensi 1000 Hz, µV/Pa, tidak kurang (tahanan beban) |
300 (600 ohm) | 600 (300 ohm) |
| Sensitivitas rata-rata di rentang 500...5000 Hz, µV/Pa, tidak kurang (tahanan beban) |
600 (600 Ohm) | 1200 (3000 Ohm) |
| Ketidakrataan frekuensi karakteristik sensitivitas dalam rentang nominal frekuensi, dB, tidak lebih |
24 | |
| Berat, g, tidak lebih | 900±100 | |
| Kehidupan pelayanan, tahun, tidak kurang | 5 | |
| Dimensi, mm | 9.6x9.6x4 | |
Beras. 1. Diagram skematik menyalakan input loudspeaker ultrasonik sebagai mikrofon.
Dengan tidak adanya mikrofon dinamis, amatir radio sering kali menggunakan loudspeaker elektrodinamik konvensional (Gbr. 1).
Mikrofon elektromagnetik
Untuk amplifier frekuensi rendah yang dirakit dengan transistor dan memiliki impedansi input rendah, biasanya digunakan mikrofon elektromagnetik.
Mikrofon elektromagnetik bersifat reversibel, artinya dapat juga digunakan sebagai telepon. Apa yang disebut mikrofon diferensial tipe DEMSH-1 dan modifikasinya DEMSH-1A banyak digunakan.
Hasil yang baik diperoleh saat menggunakan, alih-alih mikrofon elektromagnetik DEMSH-1 dan DEM-4M, headphone elektromagnetik konvensional dari headphone TON-1, TON-2, TA-56, dll. (Gbr. 2 - 4).
Beras. 2. Diagram skema menghubungkan earphone elektromagnetik pada input ultrasonik sebagai mikrofon.
Beras. 3. Diagram skema pengaktifan mikrofon elektromagnetik pada input sounder ultrasonik menggunakan transistor.
Beras. 4. Diagram skema pengaktifan mikrofon elektromagnetik pada input penguat ultrasonik pada penguat operasional.
Mikrofon electret
DI DALAM Akhir-akhir ini Tape recorder rumah tangga menggunakan mikrofon kondensor electret. Mikrofon electret memiliki rentang frekuensi terluas - 30...20000 Hz.
Mikrofon jenis ini menghasilkan sinyal listrik dua kali lebih besar dibandingkan mikrofon karbon konvensional.
Industri ini memproduksi mikrofon electret MKE-82 dan MKE-01 dengan ukuran yang mirip dengan mikrofon karbon MK-59 dan sejenisnya, yang dapat dipasang pada mikrofon biasa. handset telepon bukannya batu bara tanpa perubahan apa pun pada pesawat telepon.
Mikrofon jenis ini jauh lebih murah dibandingkan mikrofon kondensor konvensional, sehingga lebih mudah diakses oleh amatir radio.
Industri dalam negeri memproduksi berbagai macam mikrofon electret, di antaranya MKE-2 searah untuk tape recorder reel-to-reel kelas 1 dan untuk diintegrasikan ke dalam peralatan radio-elektronik - MKE-3, MKE-332 dan MKE-333.
Untuk amatir radio, mikrofon electret kondensor MKE-3, yang memiliki desain mikrominiatur, adalah yang paling menarik.
Mikrofon digunakan sebagai perangkat internal pada tape recorder, radio, dan tape recorder domestik, seperti Sigma-VEF-260, Tom-303, Romantic-306, dll.
Mikrofon MKE-3 dibuat dalam wadah plastik dengan flensa untuk dipasang di panel depan perangkat radio dari dalam. Mikrofonnya bersifat omnidireksional dan memiliki pola lingkaran.
Mikrofon tidak memungkinkan guncangan atau guncangan kuat. Di meja Gambar 2 menunjukkan parameter teknis utama dari beberapa merek mikrofon electret kondensor mini.
Meja 2.
| Jenis mikrofon | MKE-3 | MKE-332 | MKE-333 | MKE-84 |
| Kisaran nominalnya frekuensi operasi, Hz |
50...16000 | 50... 15000 | 50... 15000 | 300...3400 |
| Sensitivitas oleh bidang bebas aktif frekuensi 1000 Hz, µV/Pa |
tidak lebih dari 3 | setidaknya 3 | setidaknya 3 | A - 6...12 V - 10...20 |
| ketidakrataan respons frekuensi sensitivitas dalam rentang 50...16000Hz, dB, tidak kurang |
10 | - | - | - |
| Modul lengkap hambatan listrik pada 1000 Hz, Ohm, tidak lebih |
250 | 600 ±120 | 600±120 | - |
| Tingkat yang setara tekanan suara, dikondisikan oleh dirinya sendiri kebisingan mikrofon, dB, tidak lebih |
25 | - | - | - |
| Perbedaan tingkat rata-rata kepekaan "depan - belakang", dB |
- | tidak, kurang dari 12 | tidak lebih dari 3 | - |
| Syarat Penggunaan: suhu, C kelembaban relatif udara, tidak lebih |
5...30 85% pada suhu 20"C |
-10...+50 95±3% pada suhu 25"C |
10...+50 95±3% pada suhu 25"C |
0...+45 93% pada suhu 25"C |
| Tegangan suplai, V | - | 1,5...9 | 1,5...9 | 1,3...4,5 |
| Berat, g | 8 | 1 | 1 | 8 |
| ukuran (diameter x panjang), mm |
14x22 | 10,5x6,5 | 10,5x6,5 | 22.4x9.7 |
Pada Gambar. Gambar 5 menunjukkan diagram koneksi mikrofon electret tipe MKE-3, yang umum pada desain radio amatir.
Beras. 5. Diagram skema menghubungkan mikrofon tipe MKE-3 pada input sounder ultrasonik transistor.
Beras. 6. Foto dan diagram sirkuit internal mikrofon MKE-3, lokasi konduktor berwarna.
Mikrofon karbon
Terlepas dari kenyataan bahwa mikrofon karbon secara bertahap digantikan oleh mikrofon jenis lain, karena kesederhanaan desain dan sensitivitas yang cukup tinggi, mikrofon ini masih menemukan tempatnya di berbagai perangkat komunikasi.
Yang paling umum adalah mikrofon karbon, yang disebut kapsul telepon, khususnya MK-10, MK-16, MK-59, dll.
Paling rangkaian sederhana menyalakan mikrofon karbon ditunjukkan pada Gambar. 7. Pada rangkaian ini trafo harus step up, dan untuk microphone carbon yang hambatannya R = 300...400 Ohm dapat dililitkan pada inti besi berbentuk W dengan penampang sebesar 1...1,5 cm2.
Gulungan primer (I) berisi 200 lilitan kawat PEV-1 dengan diameter 0,2 mm, dan belitan sekunder (II) berisi 400 lilitan kawat PEV-1 dengan diameter 0,08...0,1 mm.
Mikrofon karbon, tergantung pada resistansi dinamisnya, dibagi menjadi 3 kelompok:
- impedansi rendah (sekitar 50 Ohm) dengan arus suplai hingga 80 mA;
- resistansi sedang (70...150 Ohm) dengan arus suplai tidak lebih dari 50 mA;
- resistansi tinggi (150...300 Ohm) dengan arus suplai tidak lebih dari 25 mA.
Oleh karena itu pada rangkaian mikrofon karbon perlu diatur arus yang sesuai dengan jenis mikrofon. Jika tidak, pada arus tinggi, bubuk karbon akan mulai tersinter dan mikrofon akan rusak.
Dalam hal ini, distorsi nonlinier muncul. Pada arus yang sangat rendah, sensitivitas mikrofon menurun tajam. Kapsul karbon juga dapat beroperasi pada arus catu daya yang dikurangi, khususnya pada amplifier tabung dan transistor.
Penurunan sensitivitas dengan berkurangnya daya mikrofon dikompensasi hanya dengan meningkatkan penguatan penguat audio.
Dalam hal ini, respons frekuensi ditingkatkan, tingkat kebisingan berkurang secara signifikan, dan stabilitas serta keandalan operasi meningkat.
Beras. 7. Diagram skema penyambungan mikrofon karbon menggunakan trafo.
Opsi untuk menghubungkan mikrofon karbon ke tahap penguat transistor ditunjukkan pada Gambar 8.
Pilihan untuk menyertakan mikrofon karbon yang dikombinasikan dengan transistor pada input penguat tabung frekuensi bunyi sesuai diagram pada Gambar. 9 memungkinkan penguatan tegangan tinggi.
Beras. 8. Diagram skema menghubungkan mikrofon karbon pada input sounder ultrasonik transistor.
Beras. 9. Diagram skema menghubungkan mikrofon karbon pada input sounder ultrasonik hibrida yang dirakit pada transistor dan tabung elektron.
Sastra: V.M. Pestrikov - Ensiklopedia radio amatir.
Itu sudah lama ada di kepalaku. Setelah mengumpulkan kekuatan, saya mulai mencari rangkaian amplifier. Sebagian besar skema yang saya lihat tidak saya sukai. Saya ingin merakitnya lebih mudah, lebih baik dan lebih kecil (untuk laptop, karena yang built-in sepertinya dibuat hanya untuk pamer - kualitasnya buruk). Dan setelah pencarian singkat, rangkaian penguat sinyal mikrofon dengan phantom power ditemukan dan diuji. Daya hantu (ini adalah saat transmisi daya dan informasi dilakukan melalui satu kabel) merupakan keuntungan besar dari rangkaian ini, karena menyelamatkan kita dari sumber daya pihak ketiga dan masalah yang terkait dengannya. Misalnya: jika kita memberi daya pada amplifier dari baterai sederhana, cepat atau lambat baterai tersebut akan habis, yang akan menyebabkan rangkaian tidak dapat dioperasikan. saat ini; jika kita menyalakannya dari baterai, cepat atau lambat baterai harus diisi, yang juga akan menyebabkan beberapa kesulitan dan gerakan yang tidak perlu; Jika kita menyalakannya dari catu daya, maka ada dua kelemahan yang, menurut pendapat saya, mengecualikan opsi untuk menggunakannya - ini adalah kabel (untuk memberi daya pada PA kita) dan interferensi. Anda dapat menghilangkan gangguan dengan banyak cara (memasang stabilizer, segala macam filter, dll.), tetapi menghilangkan kabel tidaklah mudah (namun, Anda dapat mentransfer energi dari jarak jauh, tetapi mengapa memagari keseluruhan perangkat yang rumit untuk memberi daya pada penguat mikrofon?) Selain itu, hal ini mengurangi kepraktisan perangkat. Mari beralih ke diagram:
Opsi rangkaian amplifier untuk mikrofon dinamis
Rangkaian ini dibedakan oleh kesederhanaannya yang super dan kemampuan pengulangan yang besar; rangkaian ini berisi dua resistor (R1, 2), dua kapasitor (C2, 3), colokan 3,5 (J1), satu mikrofon electret, dan sebuah transistor. Kapasitor C3 berfungsi sebagai filter mikrofon. Kapasitas C2 tidak boleh diabaikan, yaitu tidak boleh diatur lebih atau kurang dari nilai nominal yang ditunjukkan dalam diagram, jika tidak maka akan menimbulkan banyak gangguan. Kami memasang transistor domestik T1 kt3102
. Untuk memperkecil ukuran perangkat, saya menggunakan transistor SMD bertanda “1Ks”. Jika Anda tidak tahu cara menyolder sama sekali, buka forum.
Saat mengganti T1 tidak ada perubahan kualitas yang signifikan. Semua bagian lainnya juga dalam wadah SMD, termasuk kapasitor C3. Seluruh papannya ternyata cukup kecil, meski Anda bisa membuatnya lebih kecil lagi menggunakan teknologi manufaktur papan sirkuit tercetak LUT. Tapi saya puas dengan spidol permanen sederhana berukuran setengah milimeter. Saya mengetsa papan dengan besi klorida dalam 5 menit. Hasilnya adalah papan amplifier mikrofon yang dipasang pada colokan 3,5.
Semua ini pas di dalam casing steker. Jika Anda melakukan ini juga, saya menyarankan Anda untuk membuat papan sekecil mungkin, karena bagi saya itu merusak casing dan mengubah bentuknya. Dianjurkan untuk mencuci papan dengan pelarut atau aseton. Hasilnya adalah perangkat yang berguna dengan sensitivitas yang baik:
Sebelum menghubungkan mikrofon ke komputer, periksa semua kontak dan apakah ada daya +5v di input mikrofon (dan seharusnya ada), untuk menghindari komentar seperti: “Saya merakitnya persis seperti pada diagram, tetapi tidak tidak berhasil!” Hal ini dapat dilakukan dengan cara ini: sambungkan steker baru ke konektor mikrofon dan ukur voltase dengan voltmeter antara ground (keran besar) dan dua keran solder pendek. Untuk berjaga-jaga, cobalah untuk tidak melakukan hubungan arus pendek pada kabel steker saat Anda mengukur tegangan. Saya tidak tahu apa yang akan terjadi kemudian dan saya tidak ingin memeriksanya. Amplifier mikrofon saya telah berfungsi selama 3 bulan sekarang, dan saya benar-benar puas dengan kualitas dan sensitivitasnya. Kumpulkan dan posting di forum tentang hasil, pertanyaan, dan bahkan mungkin tentang modifikasi casing, sirkuit, dan metode pembuatannya. aku bersamamu BFG5000, Semoga beruntung!
Diskusikan artikel AMPLIFIER MIKROFON LISTRIK
