Самодельный компьютерный микрофон из радиохлама
Мой компьютер – это рабочий инструмент плюс толика развлечений. Музыка, кино и фото. Обычный круг задач совершенно не предполагает оцифровки голоса. Наш интернет использует канал связи через GSM сеть и имеет относительно невысокую скорость и немалые задержки между передачей-приемом. Голосовая и видео связь в реальном времени в таких условиях затруднительна. Словом, компьютерным микрофоном никогда не пользовались.
Ребенок любит снимать и монтировать простенькие фильмы со своими куклами и недавно озадачила – нужен микрофон для слов автора и вообще вдумчивого озвучивания своих творений. Пришлось расстараться. Порывшись в коробках с электрическим хламом, нашел целый клубок вышедших из строя разнокалиберных наушников. Они сейчас очень распространены и есть недорогие варианты – пользователи, особенно подростки (основная масса потребителей носимых электронных штучек) редко отличаются аккуратностью и терпением. Наушники у такой публики – расходная статья, а чинить недорогие приборы такого типа довольно муторно. Словом, стекаются и скапливаются в коробке. Среди мелких, втыкаемых чуть не прямо в мозг затычек нашлись и несколько вариантов покрупнее, в том числе и с микрофоном как у авиадиспетчера. Для того же компьютера. Подобрал микрофончик посимпатичнее, на гибком металлическом усике и с поролоновой шапочкой от заплевывания и задувания, отвинтил. Сигнальный разъем (розового цвета) с коротеньким хвостиком тоже взял от этих же наушников. Это исходные части.
Что еще понадобилось для работы
Набор инструментов для электромонтажа, оборудование для деревообработки и покраски. Кусок деревяшки, ЛКМ, мелочи.
Разъем проверил мультиметром, провода соединил на живую нитку и проверил микрофон пробным включением. Ничего, живой, можно применять.
В качестве удлинительного провода подобрал старый экранированный сигнальный шнур. Довольно мягкий. С хвостиком, выходящим из разъема соединил его тщательно – скрепил два конца шнуров за внешнюю изоляцию бандажом из ниток с клеем. Кончики проводов залудил, спаял, заизолировал. Место соединения заизолировал термотрубкой. Проверил готовый кабель мультиметром.
К свободному концу кабеля подключил микрофон (снова на живую нитку) и попробовал вдумчиво оценить его работу. Практика показала, что чувствительность микрофона не слишком велика – он хорошо работает, только находясь у самых губ как в исходной конструкции, здесь же, виделся вариант настольный.
Диаграмма направленности микрофона практически круговая – его чувствительность примерно одинакова как спереди, так и сбоку.
Все говорит о том, что несколько повысив чувствительность микрофона, можно надеяться на удобную работу с ним в настольном варианте.
Тип используемого микрофона – электретный. В сущности – это прибор конструктивно похожий на конденсатор. Для согласования высокого сопротивления микрофона со сравнительно низким входным сопротивлением усилителя, используется согласующий каскад, выполненный на полевом транзисторе, который располагается в корпусе микрофонного капсюля. В целом, включение электретного микрофона к звуковой карте компьютера выглядит так.
Особенностью схемы является фантомное питание – постоянный ток для работы транзистора и переменный сигнала, текут по одному и тому же проводу.
Этот источник питания вполне можно использовать и для работы дополнительного усилительного каскада. Каскад разумно разместить, возможно, более близко к микрофону – это уменьшит уровень шумов. Схема электрическая принципиальная однокаскадного усилителя электретного микрофона для подключения к компьютеру выглядит так.
Сигнал с капсюля выделяется на резисторе R1 и подается на базу транзистора VT1 для усиления. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером с нагрузкой на резисторы R2 и резистор в звуковой карте. Отрицательная обратная связь по постоянному току через R1, R2 обеспечивает относительное постоянство тока через транзистор. По сравнению с микрофоном без усилителя сигнал увеличился примерно в 10 раз (22дБ). Схема нуждается в экранировании.
Транзистор КТ3102 желательно в металлическом корпусе, но будет работать и в ТО-92. Допустимо заменить на BC547, S9014, можно попробовать и КТ315, КТ312 и т.д.
Мой усилитель предназначался для узкого и длинного отсека в подставке микрофона. Удобным оказалось встречный монтаж самых крупных элементов – транзистора и оксидного конденсатора. Резисторы нашлись не особенно мелкие – МЛТ-0,25, конденсатор С1 в SMD исполнении. Корпус типоразмера 0805 удобно распаивается прямо на проволочных выводах транзистора (показан стрелочкой). Единственный момент – нельзя нажимать на середину сборки – получается длинный рычаг и от SMD конденсатора отрывается одна из контактных площадок.
Усилительный каскад включен сразу же после микрофона на ножке. Пробным включением убедился в работоспособности схемы и ее преимуществе перед простым включением электретного микрофона.
Подошва микрофона сделана из куска подвернувшейся под руку толстой березовой доски при помощи торцовочной (маятниковой) пилы. После нескольких итераций удалось подобрать симпатичные углы скосов для такой толщины основания. Работать следует очень аккуратно – заготовка маленькая и штатными средствами фиксировать ее сложно. При каждом резе, деревяшку обязательно нужно хорошо упереть о вертикальный упор иначе ее может вырвать из рук с непредсказуемыми последствиями.
Паз – отсек для укладки и фиксации кабеля и усилителя сделан в толще деревянной подошвы. Высверлил для этого ряд глухих отверстий с некоторым перехлестом. Сверлил на станке, спиральным сверлом по дереву ø10 мм. 3000 об/мин. В твердой древесине получается вполне аккуратно.
Готовую подошву пошкурил двумя номерами шлифовальной бумаги и отделал. Собственно, в это самое время занимался отделкой других деревяшек, получилось за компанию. Кроме прочего, попробовал на подошве новую морилку и лак. Красил и крыл лаком из маленького пневматического распылителя – простого аэрографа, с самодельным компрессором.
К задней вертикальной стенке подошвы, над выходным отверстием отсека привинтил ножку микрофона. Длинным тонким саморезом, плюхнув предварительно термоклея.
Вывод микрофона укоротил, разделал конец, концы проводков залудил. Оба кабеля сформовал в одну сторону и распаял к выводам усилителя. К общему выводу усилителя припаял отрезок луженной проволочки (стрелка на фото). Проверил пробным включением, изолировал усилитель термотрубкой.
Завернул усилитель тонкой медной лентой с липким слоем, мы такую применяем для витражного дела, хотя она именно для экранирования. Загнул на экран вывод общего провода, припаял. Проверил работу пробным включением.
Плюхнул немного термоклея на дно усилительного отсека и аккуратненько вдавил в него сам усилитель. Проверил работоспособность, уложил провода и залил отсек термоклеем полностью. После застывания, острым ножом срезал выступы. Предполагались три резиновые ножки-пятачки, но хорошо стоит и так.
Микрофон работает хорошо, дочь очень довольна.
Из моментов отрицательных, стоит отметить экспериментальную отделку – оказалось, что красивейший финский лак Яло, дающий на голых деревяшках покрытие очень похожее на вощение, плохо работает с морилками. На спиртовой и на водной основе. Даже высохшую краску он растворяет и затягивает в поры торцевых срезов древесины. Вплоть до полного обесцвечивания. И даже предварительная грунтовка не помогает.
Схема усилителя микрофона
Схема усилителя микрофона для использования в проектах микроконтроллеров. Большинство микроконтроллеров имеют вход аналого-цифрового преобразователя, который может дискретизировать аналоговый сигнал, включая звук. Даже используя Arduino, вы можете делать много крутых проектов, используя аудио информацию.
Электретный конденсаторный микрофонный усилитель для применения в микроконтроллерах
Например, вы можете сделать устройства с голосовым управлением, такие как аудио магнитофон, переключатель с голосовой активацией и другие интересные проекты, связанные со звуком. В этом посте я хочу немного рассказать, что представляет собой схема усилителя микрофона встроенная в цепь между электретным конденсаторным микрофоном и входом аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера.
Вообще говоря, у вас не получится подключить электретный микрофон напрямую к выводу аналого-цифрового преобразователя и ожидать, что он будет работать. Поэтому, наиболее значимой здесь деталью является схема усилителя конденсаторного микрофона.
Предусилитель и схема усилителя электретного микрофона
Для конденсаторных микрофонов требуется питание от батареи или внешнего источника. Результирующий аудио сигнал выходит более сильный по сравнению с динамическим микрофоном. Во-первых, электретный микрофон — это не только конденсатор внутри, в нем уже есть предусилитель, обычно собранный на полевом FET-транзисторе, который подключается в общей конфигурации источника:
Во-первых, на электретный микрофон необходимо подавать напряжение через подтягивающий резистор стока. Его величина зависит от напряжения питания. Практическое правило — добавляйте 1 кОм на +1 вольт напряжения питания, то есть, нужно устанавливать 10 кОм на 10 вольт.
Для отключения полевого транзистора микрофона требуется отрицательное напряжение на затворе. Таким образом, когда напряжение подается через резистор, то небольшой тока (0,2 мА) проходит через транзистор, который является в некотором роде сопротивлением. Таким образом, он действует как делитель напряжения — поэтому, вы получаете предсказуемое смещение постоянного напряжения, которое изменяется в зависимости от температуры и выбранного резистора нагрузки.
В такой ситуации микрофон похож на источник тока, колеблющегося в пределах определенного уровня. Конденсатор на выходе микрофона устраняет смещение постоянного напряжения, и вы получаете низковольтный сигнал переменного тока с низким значением(10-50 мВ), который необходимо усилить еще больше.
Для микроконтроллера с источником питания +3,3v нам потребуется смещение постоянного напряжения VCC/2 и сигнал максимальной амплитуды VCC/2 для входа в канал аналого-цифрового процессора. Если мы не стремимся к очень высокому качеству звукового сигнала, то подойдут простые схемы микрофонного усилителя. Давайте рассмотрим несколько схем усилителя и посмотрим, что лучше всего использовать.
Транзисторный микрофонный усилитель с самосмещением
Это, наверное, самая простая схема усилителя, которая работает довольно хорошо. Самосмещающийся транзисторный микрофонный усилитель можно быстро собрать, используя несколько дискретных компонентов и печатную или макетную плату, но есть некоторые моменты, которые следует учитывать перед его выбором.
Несмотря на самостабилизирующийся ток смещения, этот транзисторный усилитель будет не так эффективен там, где температура окружающей среды сильно меняется. Но все таки, несмотря на некоторые недостатки, мне нравится эта схема, потому что она надежна и проста.
Комбинированный микрофонный усилитель смещения делителя напряжения
Так называемая схема микрофонного усилителя с делителем напряжения имеет гораздо лучшую термостабильность. Единственный недостаток заключается в том, что для этого требуется еще несколько пассивных компонентов, хотя еще одна пара резисторов не имеет большого значения, если вы получите значительное улучшение. Давайте посмотрим на эту схему более глубоко, чтобы понять, как она работает и как рассчитать значения ее компонентов. Эта схема имеет делитель напряжения R1 и R2, который выдает фиксированное напряжение на базе транзистора.
Изначально мы знаем, что:
Рекомендуется, чтобы ток, протекающий через эти резисторы, должен быть в десять раз больше, чем ток базы. Поэтому руководствуемся формулой: R2 = Vb/(10*Ib); и R1=(VCC — Vb)/(10*Ib).
Стандартное сопротивление резистора R1 = 120кОм; Давайте построим эту схему в симуляторе LTSpice, чтобы увидеть, как она работает:
Его выход при амплитуде микрофонного сигнала 20 мВ:
Как видите, смещение постоянного тока на выходе слишком велико. Возможно, вам придется немного изменить значения резисторного делителя, чтобы получить его на уровне 3,3/2 VCC. В любом случае, более популярны недискретные транзисторные решения, в которых используются операционные усилители. Они более стабильны, производят меньше шума и компактны.
Последняя схема, которую мы собираемся рассмотреть, представляет собой простую схему микрофонного усилителя на базе операционного усилителя.
Электретный микрофонный предусилитель на базе ОУ
В данном случае мы будем использовать стандартный маломощный прецизионный операционный усилитель LT1215 IC. Из его таблицы данных мы можем узнать, что он может питаться от однополярного источника 3,3v. Построим инвертирующий усилитель со смещением средней точки по постоянному току.
Схема выглядит следующим образом:
Здесь показан выходной сигнал:
Если мы выберем Gain = 100 то берем R3 = 100k, тогда R4 будет иметь значение 1 кОм.
Важность входного конденсатора перед усилителем
Мы не упомянули важность входного конденсатора, который стоит перед усилителем. Во-первых, это фильтр смещения постоянного тока. Если есть смещение постоянного напряжения от микрофона, оно отфильтровывается, и проходит только сигнал переменного тока. Кроме того, он работает как фильтр высоких частот вместе с входным сопротивлением усилителя. Если вы хотите улавливать низкочастотные звуки, выбирайте конденсаторы более высокой емкости — 1u, 10, 100u.
Как сделать микрофон
Ноутбуки оборудованы встроенными голосовыми устройствами, которые не всегда устраивают пользователей. Гораздо удобнее для работы, когда микро подключен с помощью шнура. Его можно поворачивать в сторону источника звука.С таким прибором проще вести собственный блог, когда возникает необходимость показать и прокомментировать что-то находящееся в стороне от компьютера. Наличие небольшого опыта в радиотехнике позволяет сделать микрофон своими руками. Чувствительность внешнего устройства с простым предварительным усилителем будет на порядок выше встроенного прибора.
Самодельный микрофон
Основой устройства является малогабаритный электретный капсюль, который можно приобрести на радиорынке или в специализированном магазине. Это разновидность конденсаторного микрофона, в котором одна обкладка заряжена электрическим потенциалом. Она выполняет функцию мембраны. Из такого капсюля несложно сделать микрофон для ПК своими руками. Электретные приборы для улавливания звука и преобразования его в электрический сигнал обладают хорошей чувствительностью и ровной амплитудно-частотной характеристикой в широком диапазоне частот. Параметры электретных устройств позволяют использовать их в профессиональных микро высокого уровня.
Капсюли являются полярными приборами, так как в их корпусе находится полевой транзистор, который позволяет согласовать очень высокое сопротивление капсюля с низкоомным входом усилителя низкой частоты.
Как сделать микрофон в домашних условиях
При всех достоинствах электретные капсюли обладают одним серьёзным недостатком – слишком маленьким напряжением на выходе. Подключив не модифицированное устройство к микрофонному входу компьютера трудно будет добиться хорошего уровня громкости. Самодельный микрофон для компьютера должен обязательно подключаться через предварительный усилитель. Существует много схем предварительных усилителей, которые несложно сделать в домашних условиях. Самые простые выполнены на одном транзисторе или интегральной микросхеме. В данной схеме два конденсатора, два резистора и один транзистор обратной проводимости. Вместо КТ3102 можно применить ВС547 или любой другой аналогичного типа.
Микрофон своими руками
Из чего можно сделать микрофон
Чтобы сделать в домашних условиях микрофон для компа, используется обычный громкоговоритель. Электродинамический микрофон и динамик имеют одинаковую конструкцию, когда в зазоре постоянного магнита перемещается катушка с определённым количеством витков, поэтому динамическая головка может использоваться как микро. Для качественной записи устройство не подойдёт, но, в случае необходимости его можно использовать для общения в социальных сетях. Чтобы сделать свой домашний микрофон лучше использовать миниатюрные громкоговорители, применяемые в транзисторных приёмниках, но можно взять любой маломощный динамик.
Вход звуковой карты компьютера рассчитан на подключение голосового прибора с сопротивлением 100-200 Ом, а сопротивление электродинамической головки не превышает 8 Ом, поэтому для согласования используется транзисторный каскад, включенный с общей базой. Вместо транзисторов ВС109 можно использовать КТ3102 с любым буквенным индексом. На резистор R5 подаётся плюс питания от 6 до 9 вольт. К минусовому выводу конденсатора С2 припаивается жила экранированного провода. Оплётка соединяется с землёй. На другой конец кабеля впаивается штекер mini-jack.
Далее, от платы нужно отпаять провода, убрать кнопку и печатные дорожки, а пластину использовать для монтажа на ней предварительного усилителя. Если плата с усилителем имеется, то капсюль осторожно выпаивается и устанавливается на новую конструкцию.
Как сделать микрофон своими руками: пошаговая инструкция изготовления и схемы
Угольный микрофон
Угольный микрофон обозначение на схемах
Первый угольный микрофон был изобретен в Америке в девятнадцатом веке, изобретателем Эмилем Берлинером, а если быть более точным 4 марта 1877 года. Этот микрофон является одним из старейших видов микрофонов. Такие микрофоны использовались в трубках телефонных аппаратов, причем для работы ему не требовался усилитель, и его можно было подключать напрямую к высокоомным наушникам.
Фото угольный микрофон
Состоит такой микрофон из коробочки с угольным порошком и мембраны из металлической пленки, которая колеблется под действием звуковых волн. До тех пор, пока перед микрофоном не говорят, мембрана находится в неподвижном состоянии, но стоит что-нибудь произнести, она, то прогибается внутрь, то выгибается наружу. При этом она, то уплотняет, то наоборот ослабляет давление на угольный порошок, сопротивление порошка, при этом, также меняется, оно то увеличивается, то уменьшается. Соответственно меняется и ток в цепи подключения микрофона. На следующем рисунке можно видеть принцип работы угольного микрофона:
Рисунок — принцип работы угольного микрофона
У угольного микрофона узкая частота пропускания, говоря другими словами, он плохо воспроизводит низкие и высокие частоты и имеет низкое качество звучания. Также устройство угольного микрофона можно видеть на рисунке ниже:
Рисунок — устройство угольного микрофона
Динамические микрофоны
Динамический микрофон изображение на схемах
В звукозаписывающей аппаратуре используются в основном электродинамические и конденсаторные микрофоны. Первый динамический микрофон был изобретен в 1924 году в Германии, учеными Э. Герлахом и В. Шоттки (последний конечно знаком многим по диодам). Динамические микрофоны обладают более высокими характеристиками, по сравнению с угольными микрофонами. На следующем рисунке можно видеть устройство такого микрофона:
Рисунок — устройство динамического микрофона
В данном микрофоне мембрана соединена с подвижной катушкой, которая находится на валу и может двигаться вперед или назад. На фото ниже можно видеть электродинамический микрофон с штекером мини джек 3.5 мм., с переходником джек 6.3 мм.
Такой переходник нужен для того, чтобы подключить микрофон с разъемом мини джек 3.5 мм., рассчитанный на подключение к компьютеру, к более серьезной звукозаписывающей аппаратуре с разъемом джек 6.3 мм. Также такие разъемы встречаются на музыкальных центрах и DVD плейерах с функцией караоке.
Принцип работы этого микрофона заключается в следующем: При звучании струны перед микрофоном, мембрана начинает колебаться вместе с прикрепленной к ней катушкой, и катушка пересекает силовые магнитные линии постоянного магнита. В катушке наводится переменное напряжение звуковой частоты. Амплитуда колебаний зависит от громкости звучания. На рисунке ниже изображена схема подключения динамического микрофона:
Схема подключения динамического микрофона
На схеме изображен согласующий трансформатор. Он позволяет согласовать низкое сопротивление катушки микрофона, с большим сопротивлением усилителя звуковой частоты. На рисунке далее изображено обозначение на схемах микрофона:
Обозначение микрофона на схемах
Угольные и динамические микрофоны мы уже рассмотрели, а сейчас изучим конденсаторные и пьезомикрофоны.
Конденсаторные микрофоны
Конденсаторный микрофон изображение на схемах
Конденсаторный микрофон изобрел в 1916 году Эдуард Венте. Такие микрофоны, как становится ясно из названия, сделаны на основе конденсатора. Устройство такого микрофона можно видеть на рисунке ниже:
Устройство конденсаторного микрофона
Одна из обкладок конденсатора сделана из полимерной пленки с металлизацией, эта пленка при колебании со звуковой частотой, изменяет емкость конденсатора. Такие микрофоны на выходе имеют очень большое сопротивление и нуждаются в предусилителе. На фотографии изображен студийный конденсаторный микрофон:
Фото конденсаторный микрофон
Пьезо микрофоны
Пьезо микрофон изображение на схемах
Пьезоэлектрический микрофон изобрели в Советском союзе ученые С. Н. Ржевкин и А. И. Яковлев в 1925 году.
Фото пьезо микрофон
Принцип действия такого микрофона основан на том, что при деформации пьезо кристалла на его поверхности возникают электрические заряды. Такие микрофоны используются в звукоснимателях в акустических гитарах.
Фото пьезомикрофон в гитаре
Усилитель подключаемый к пьезо микрофону должен иметь высокоомный вход. Пьезоэлектрические микрофоны не используются в студийной записи, так как не могут обеспечить необходиого в таких случаях высокого качества. На рисунке ниже можно видеть его устройство:
Устройство пьезо электрического микрофона
Беспроводные микрофоны
Беспроводной микрофон фото
Микрофоны могут подключаться к усилителю, как с помощью кабеля, так и беспроводным способом по радиоканалу. Дистанция, на которой работает средний беспроводной микрофон, может достигать 100 и более метров. Такие микрофоны удобны и в быту, для использования в караоке при проведении вечеринок. Беспроводные микрофоны работают в VHF и UHF диапазонах.
Беспроводной микрофон — комплект
Микрофоны направленного действия
Существуют также микрофоны направленного действия, позволяющие услышать, путем наведения на нужную точку, то что недоступно для прослушивания из-за большой дистанции, при использовании обычного микрофона. Такой микрофон изображен на фото ниже:
Фото направленный параболический микрофон
В настоящее время использубтся почти исключительно электретные микрофоны (мобильная техника, диктофоны, гарнитуры ПК), остальные типы гораздо более редко.
Возможно ли изготовить микрофон своими руками дома
Микрофон можно изготовить своими руками в домашних условиях. Для этого потребуется электретный капсюль от старого магнитофона или динамик от наушников-вкладышей. Процедура изготовления простая и не требуют специальных знаний, умений.
Для чего можно использовать
Микрофон применяют везде, где требуется передача звука.
Прибор можно применять и для записи вокала, музыкальных инструментов. Но качество звука будет не на высоте. Для этого самодельный прибор мало подходит. Нужен как минимум конденсаторный.
Особенности и характеристики самодельных микрофонов
У самодельных устройств звук и акустика хуже, чем у фабричных, т.к. у них ниже динамический диапазон, чувствительность. Однако эти недостатки компенсируются низкой стоимостью материалов для сборки. Расходы на них составят не больше 100 руб. Цена самых простых фабричных моделей начинается от 250 руб.
Характеристики прибора также отличаются в зависимости от его разновидности. Основных — 6.
Направленный
Предназначен для прослушивания или записи звука, источник которого находится на расстоянии (оно не должно превышать 100 — 150 м). Минимально необходимая сила звука должна составлять 45-50 дБ. Чаще всего такие устройства применяются журналистами для записи во время интервью.
Электретный
Тип, близкий к конденсаторным моделям. Использует в качестве фиксированной обкладки конденсатора и перманентного источника тока пластину из электрета (особого диэлектрика).
Студийный
Студийными называют конденсаторные микрофоны, которые предназначены для звукозаписи, передачи звука на телевидении или радио. Основной элемент конструкции — конденсатор, покрытый диэлектрической пленкой, чувствительной к звуковым колебаниям. Когда пленка их улавливает, она вибрирует. Вследствие этого емкость конденсатора меняется, звук превращается в электрические колебания.
Самодельный конденсаторный ламповый
Аналог предыдущего варианта. Однако в предусилителе используются не транзисторы или микросхемы, а лампы. Благодаря этому удается достичь более теплого, естественного звука. Подходит для записи вокальных и инструментальных партий.
Изготовить можно самому — из конденсаторного микрофона и лампового предусилителя.
Щелевой из хомутов от транзисторов
Разновидность направленного микрофона. Основа конструкции — трубка, снабженная щелями. Когда звуковые волны туда проникают, они вступают в противофазу. В результате можно слышать звук даже на большом расстоянии.
Самому прибор можно сделать из хомутов от старых советских транзисторов.
Микрофон из наушников
Простейший вариант самодельного микрофона. Для создания мембраны используют динамик от наушников. Подойдет для онлайн-связи. Для записи не годится — качество звука недостаточное.
.jpg "Транзисторный микрофон своими руками")
Пошаговая инструкция и этапы изготовления микрофона для компьютера
Чтобы изготовить простой электретный монофонический микрофон для ПК без предусилителя, понадобятся следующие материалы:
Из инструментов и расходных материалов потребуются:
Процедуру изготовления прибора условно можно разделить на несколько этапов.
Схемы и чертежи
Перед началом работы лучше набросать чертеж будущего изделия. Это облегчит последующую сборку. Поскольку это простой вариант, специализированные программы не нужны. Схему можно сделать на бумаге.
В рассматриваемом варианте нет предусилителя. Поэтому дополнительное питание ему не нужно.
Микшер представляет собой регулятор громкости и амплитудно-частотных характеристик. Простейший можно купить за 3000-4000 руб. Если нет желания тратить на него деньги, можно использовать программные микшеры (например, VoiceMeeter Banana или похожий софт). Их возможности не уступают функциональности «железных» моделей.
Если нет желания использовать петличку, для фиксации микрофона можно сделать стойку. Самый простой вариант — изготовить аксессуар из старой настольной лампы. Для этого отсоединяют плафон и на его место приделывают металлический хомутик, диаметр которого позволяет зафиксировать корпус самодельного микрофона.
Плюс такой стойки в том, что ее положение можно менять в соответствии с потребностями владельца.
Если вы не планируете использовать прибор для записи, ему будет достаточно встроенного микшера Windows.
Этапы сборки
Чтобы собрать прибор, потребуется выполнить следующие действия:
Немного теории
На слышимость разговора влияет достаточно много факторов и, главным образом, атмосферные:
Установлено, что громкость обычного разговора в 60 децибел, пройдя дистанцию в 100м, ослабляется в среднем на 40дБ. Чтобы услышать о чем говорят, и были придуманы направленные микрофоны с высокой пороговой чувствительностью.
Существует 4 вида таких устройств:
Какого бы типа не был прибор, сигнал от микрофона приходит на усилитель, а оттуда на наушники или записывающее устройство.
Как сделать направленный микрофон
Схема направленного микрофона не очень сложна. Ее можно спаять не только на печатной плате, но и на плотной картонке.
Трубчатый направленный микрофон своими руками (упрощённая модель)
Скатываем бумагу в трубку диаметров 10 см, обязательно бархатной стороной внутрь. Длина трубки может быть до 50 см. Из поролона вырезается кружок и вставляется в торец трубки. В поролон укрепляется микрофон, припаянный коаксиалом ко входу усилителя. Наушники подключаются к выходу через любой подходящий разъем.
При такой цельной однотрубчатой системе получится отсеять все помехи от посторонних излучателей, но не получится усилить естественным путём акустическую волну от нужного источника, на который направлена трубка. Электроника, конечно, усилит сигнал, но не так качественно, как это делают серийные изделия. Всё дело в том, что на серийных изделий в направленных микрофонах трубчатого типа используется усиление полезного сигнала ещё на пути по трубке к усилителю. Делается это за счёт интерференции, получаемой от наложения акустической волны, идущей по трубке, на волны, дополнительно проникающие внутрь трубки через боковые отверстия в трубке. Можно поэкспериментировать, и наделать таких отверстий самостоятельно, но эффект скорее всего будет отрицательным, ибо там нужно всё аккуратно и чётко рассчитать, в соответствии с теорией.
Делаем направленный микрофон параболического типа
Таким же образом получится сделать и микрофон параболического типа, заменив трубку на подходящую параболу, сделанную из верхней части 5-литровой баклажки или старого отопительного рефлектора. Тут нужно суметь собрать отражённые поверхности тарелки лучи в точке установки микрофона. Помочь в этом может игра с точечным источником света находящемся на расстоянии от тестируемой тарелки-отражателя в тёмном помещении. Необходимо получить яркое пятно света на микрофоне, как на картинке справа.
Сам микрофон должен при этом быть спрятан от посторонних акустических сигналов. Чем точнее вы это сделаете, тем качественнее будет усиление полезного сигнала.
Характеристики
Источники звука в ноутбуках, во множестве случаях не удовлетворяют пользования. Слабым местом у микрофонов является чувствительность. Также высокая цена отрицательно их характеризует.
Рассмотрим как можно избежать этих двух проблем, при этом за достаточно малую цену, а если имеются в наличие элементы упомянутые ниже то и вовсе бесплатно можно сделать довольно чувствительное устройство.
Схема
Основой может послужить микрофон от вышедшего из строя магнитофона либо сотового телефона. Лучше взять два экземпляра, это позволит намного улучшить звучание.
Усилитель микрофона своими руками производится следующим образом: сигнал с устройства усиливается транзистором VT1, поступает на усилитель DA1.
Усилитель возможно подсоединить к простым наушникам, компьютеру, ноутбуку и др.
Фото схемы микрофона, изготовленного своими руками с усилителем, представлены по тексту нашей статьи.
Особенности
Сделанный собственноручно микрофон может обладать большой чувствительностью и способностью работать на расстоянии до нескольких метров. Он также дает возможность записать качественный звук при помощи компьютера.
Качество записываемого звука полностью зависит от характеристик звуковой карты в ПК.
Источник питания
Подпитывается устройств от аккумуляторной батареи любого сотового телефона. Продолжительность действия аккумулятора до 10 часов. Зарядить его возможно через USB кабель от компьютера. Устройство можно держать на постоянной подзарядке.
Сборка
Все элементы нужно расположить на маленькой текстолитовой плате. К аккумулятору приклеить поролоновый клочочек, и поверх уложить плату.
Всю конструкцию стянуть изоляционной лентой, установить регулятор. Далее для подавления помех устройство надо поместить в экран из жести и припаять его к общему кабелю.
Микрофоны необходимо разместить в небольшом куске прочного, но не твердого материала. Затем в поролоне вырезать полость и вставить туда все устройство, а поверх обтянуть тканью. Только надо предварительно сделать прорези под штекер, регулятор громкости и выключатель.
Микшер
Часто возникает нужда в соединении несколько устройств. Соединительную деталь возможно произвести за короткое время, которая будет даже лучше приобретенного в магазине микшера.
Стойка для микрофона
Для создания собственной звукозаписывающей студии либо просто для занятия музыкой, естественно понадобится стойка под микрофон.
Существует простой способ изготовления стойки для микрофона своими руками. Рассмотрим настольный вариант, для этого нужно:
Для изготовления напольной микрофонной стойки, используются стандартные штативы и крепления под фотоаппараты. Они превосходно подходят для этой цели. Многие музыканты используют такой вариант в быту.
Ремонт
Самостоятельный ремонт микрофона, приобретенного в магазине, может привести к увеличению стоимости ремонта либо и вовсе к невозможности дальнейшего использования устройства.
Фото микрофонов своими руками
Схема лампового микрофона ЛОМО 19А19 (LOMO 19A 19)
Как, видите, максимально просто, как в учебниках, усилительный каскад на ламповом триоде, ничего лишнего, ни одной цепи обратной связи по усиливаемому сигналу. К слову сказать, усиления в этом каскаде почти нет, коэффициент передачи каскада по паспорту равен 1.1. На практике он может отличаться в большую сторону за счёт характеристик применяемых ламп и коэффициента трансформации выходного трансформатора (обычно в подобных схемах он от 4:1 до 12:1).
Ни Neumann, ни GefelL, ни Audiotechnica или AKG не применяли в микрофонах настолько элементарных схем, — им всегда хотелось что-то подправить, ввести какую-нибудь улучшающую звучание обратную связь, показать, насколько они образованы, в общем выпендриться. И только русский Ваня лукаво не мудрствовал, а рассчитал каскад по учебнику для ПТУ, и… разработал таким образом гениальную вещь. Но об этом далее.
Разницу в естественности звучания между 19А19 и другими дорогими ламповыми микрофонами впервые я заметил, когда мне в ремонт стали приносить такие модели как AKG C12, Audio-Technica AT 4060, и тд. Ремонты касались в основном систем питания и коммутации микрофонов, никаких дефектов, которые могли бы отразиться на звучании, ни в капсюле, ни в усилительной части не было. И вот что меня заинтересовало. У микрофонов был и плотный низ, и верхов тоже хватало, линейность АЧХ была налицо, но что-то было не так, была в них некоторая синтетичность. Особенно странно было это заметить в AKG C12 – одного из топовых ламповых микрофонов, сопровождающимся внушительным кейсом, имеющего приличный вес (в килограммах) и стоящего для России баснословных денег, особенно на момент моего с ним знакомства (2004г). AKG C12 был словно закрыт от внешнего мира, он был сам по себе, а звук сам по себе.
И я обратился к электрической схеме.
Схема лампового микрофона AKG C12
Однако в истории лампового микрофоностроения были и любопытные примеры относительно удачного применения ООС. Прежде всего это касается ЛОМО 19А9.
Схема лампового микрофона 19А9
Модель19А9 всегда стояла особняком прежде всего из-за своей неповторимой конструкции корпуса и непревзойдённого дизайна. Корпус 19А9 состоит из двух металлических полосочек и колечка, на которые крепятся разъём, лампа и капсюль, а далее на нижнюю часть микрофона надевается выдавленный из тонкого железа кожух, а на капсюль одеваются две крышки – спереди и сзади. И всё! Никакого литья (корпуса для 19А19 отливали из алюминия, и потом долго фрезеровали), из деталей внутри – лишь самая маленькая для 50-х годов ширпотребовская радиолампа 6Ж1П, два сопротивления и один конденсатор. Сигнал, анодное напряжение, напряжение накала, напряжение поляризации и общий провод – всё идёт через 4-х штырьковый разъём по 3 (!) проводам. Посчитали? Да, у меня тоже получается, что их должно быть около 7, ну минимум, 6, но их только 3, и всё это работает, и довольно неплохо!
Открываем справочник по радиолампам на странице 6Ж1П или 6Ж2П, читаем: высокочастотный пентод с короткой характеристикой, предназначен для широкополосного усиления напряжения высокой частоты, и приводятся схемы всяких преобразователей частоты для телевизоров. Какой напрашивается вывод? Правильно: не читайте перед обедом советских газет! Ну не было в те времена компактных низкочастотных триодов. Ни 6Н1П, ни 6Н2П, ни тем более радиолампы предыдущих поколений ни за что не поместились бы в корпус 19А9.
У пентодов, особенно у высокочастотных, большое усиление, в низкочастотных трактах они склонны к самовозбуждению, кроме того у пентодов высокое внутреннее сопротивление, они не могут работать корректно на низкоомную нагрузку, такую как звуковой трансформатор, а без него в ламповом микрофоне не обойтись.
Что делает в такой ситуации простой русский инженер?
Он говорит:
1. пентод включаем по триодной схеме, соединив вторую сетку с анодом, уменьшая таким образом коэффициент усиления, уровень шумов и гармоник, и внутреннее сопротивление лампы
2. переходная ёмкость между капсюлем и управляющей сеткой усилительной лампы нам не нужна — мы изолируем капсюль от корпуса (массы) и соединим его с положительным напряжением — таким образом будет осуществлена поляризация мембраны капсюля, заодно мы уменьшим схему на одно сопротивление, так как резистор смещения входной сетки в данном случае будет выполнять и функцию резистора, через которое подаётся поляризующее напряжение
3. звуковой трансформатор «вынесем за ворота» и разместим в блоке питания микрофона, а заодно, (чего уж мелочиться) вынесем из микрофона и анодное сопротивление с разделительным конденсатором – всё равно их место рядом с трансформатором
4. поскольку анодное сопротивление из микрофона мы удалили, поляризацию мембраны будем осуществлять прямо от анода лампы, — не тащить же из за этого ещё один провод по кабелю! Создаётся ООС (отрицательная обратная связь) между сеткой и анодом усилительной лампы… ну и прекрасно! – говорит русский инженер – всё равно у нас есть запас по усилению, ведь это же пентод, а с прямой частотонезависимой ООС звучать будет даже лучше
5. один из выводов накала лампы, как водится, соединяем с общим минусом (массой), и у нас остаются те самые три провода: накал, анодное напряжение (оно же поляризующее, оно же сигнал) и общий (он же экран).
Вот и вся наука.
Единственное замечание, которое хотелось бы сделать к этой схеме – это прохождение звукового сигнала по кабелю. Поскольку сигнал передаётся небалансным способом, он, казалось бы должен быть очень чувствительным к внешним электромагнитным помехам, тем более что уровень его не велик. Но в том-то и фишка, что, поскольку он снимается с анода, он имеет постоянный потенциал порядка 50…60В, и большая часть внешних электромагнитных помех просто-напросто не может преодолеть электромагнитное поле самого провода. НО! Качество передаваемого по кабелю звукового электрического сигнала от микрофона к блоку питания сильно зависит от качества и длины этого провода. Чем он короче и чем толще изоляция между проводами внутри провода (чем меньшую ёмкость он имеет), тем будет лучше. В длинном тонком или старом проводе ВЧ составляющие будут затухать, и Вы можете так и не услышать всех прелестей модели ЛОМО 19А9.
Так уж получается, что в рамках этой статьи мы рассматриваем схемы микрофонов, не привязываясь линейно ко времени их появления, и движемся скорее назад, всё глубже, к корням производства микрофонов. А что же было до этого?
А до этого был, например, студийный микрофон Neumann U 47, не менее интересный по своим схемотехническим решениям.
Схема лампового микрофона Neumann U47
В 40-х годах Георг Нойманн присмотрел лампу VF 14, выпускавшуюся Telefunken для радиоэлектронной промышленности. Главная её особенность была в том, что накал у лампы VF14 не сильноточный, и его можно запитать от высокого анодного напряжения, что Георг Нойманн и сделал. Это был пентод, который, конечно же включили по триодной схеме, благодаря чему микрофон U47 коммутировался всего лишь четырёхжильным проводом. Глубокая ООС по постоянному и переменному току на резисторе R3 придаёт усилителю линейность, стабильность и минимизирует искажения усиления. В остальном схема близка к ЛОМО 19А19, если не считать, что Neumann U 47 – двухмембранный микрофон и может менять характеристику направленности между кругом и кардиоидой. Кроме того, в Neumann U 47 предусмотрено переключение выходного сопротивления, что, видимо, было актуально для аппаратуры 40-вых годов.
Схема лампового микрофона Gefell RFT
Схема почти классическая. Разделительный конденсатор в выходном контуре лампы и звукового трансформатора соединён не с общим минусом, а с общим плюсом (любят они это дело), плюс введена ООС по постоянному току в цепь смещения сетки.
Подведу итоги нашего обозрения.
В схемах студийных ламповых микрофонах трудно придумать что-либо новое, каждая из них по-своему хороша, и отвечает заданным характеристикам. Внимательным нужно быть к компонентам, из которых состоит электрическая схема микрофона, особенно к конденсаторам в старых моделях и ко всем без исключения деталям в новых моделях.
Большое количество радиодеталей и переключателей не всегда является плюсом для студийных микрофонов. Моё мнение, если Вы гонитесь за естественностью, стремитесь к простоте. На практике часто получается, что вроде бы, да, старый ламповый микрофон не блещет линейностью АЧХ, но зато и не искажает звук, и не приукрашивает его. Ламповые микрофоны (в особенности отечественные) оставляют главное – живизну материала, а дальше – делайте, что хотите. Хотите – добавляйте частоты, которых Вам не хватает, хотите – вырезайте лишнее, но делайте это уже ПОСЛЕ записи.
Основное в микрофоне – это всё-таки капсюль, в основном за него мы платим эти бешенные деньги, и то, насколько грамотно спроектировано акустическое окружение капсюля – это и есть ноу-хау всем известных брендов.
