Dünaamilise mikrofoni ühendamine arvutiga.

Helikaartide mikrofoni sisend on mõeldud elektreetmikrofonide (teatud tüüpi kondensaator) ühendamiseks. Kondensaatormikrofonil on sisseehitatud võimendi ja seetõttu on väljundsignaal üsna tugev.

Joonis 1 Kondensaatormikrofoni skeem.

Enamikul juhtudel on elektreetmikrofonidel halvem jõudlus kui dünaamilistel mikrofonidel. Kui vajate kvaliteetset helisalvestust, on mõttekas kasutada kvaliteetsemat (võrreldes sellega, mis on paigaldatud näiteks peakomplektidesse) dünaamilist mikrofoni, mis võis jääda NSVL-i aegadest, näiteks magnetofonist. , või mikrofon pärines karaokega DVD-komplektist. Fotol on mitu dünaamiliste mikrofonide näidet.

Joon.2 Dünaamiline mikrofon karaokega DVD-mängijalt.

Joon.3 Dünaamiline mikrofon Octave MD-47. Tootmisaasta 1972. Imeline heli.

Joon.4 Dünaamiline mikrofon. DEMSH-1A kapsel.

Joon.5 Stiilne retro-peakomplekt dünaamilise mikrofoniga.

Ühendades helikaardi mikrofoni sisendiga dünaamilise mikrofoni, ei ole võimalik saada normaalset signaalitaset, vähemalt kui sellesse mikrofoni sisse ei karju. Tugevdamist on vaja.

Erinevalt dünaamilistest mikrofonidest vajavad kõik kondensaatormikrofonid võimendi toidet. Kondensaatormikrofoni sisseehitatud võimendi kasutamiseks antakse keskmisele kontaktile - Vbias - umbes 3 volti toidet (joonis 8 - +V). Dünaamilise mikrofoni võimendi ahel sarnaneb kondensaatormikrofoni sisseehitatud võimendiga.

Joonis 7 Dünaamilise mikrofoni võimendiahel.

Joon.8 Mikrofoni pistik.

Osade väärtused on väga erinevad.

Transistor V1 n-p-n tüüp. Näiteks S945, KT315B, KT3102. Takisti R1 on 47...100 kOhm piires, soovitav on paigaldada trimmer ja viia transistor optimaalsesse režiimi ning seejärel mõõta trimmitakisti takistus ja seada sarnase väärtusega konstant. Kuigi vooluahel töötab kohe kõigi transistorite ja takistitega, mille reiting on nendes piirides. Kondensaatorid C1, C2 10 μF kuni 100 μF, optimaalselt 47 μF 10 V juures. Takisti R2 1...4,7 kOhm

Soovitatav on asetada vooluahel mikrofoni korpusesse, kapslile võimalikult lähedale, et vältida kaablist läbi tungida võiva müra võimendust. Kui mikrofoni kavatsetakse kasutada varasemal otstarbel või on vaja ühendada erinevaid dünaamilisi mikrofone, saab vooluringi paigaldada eraldi varjestatudümbris pesaga mikrofonide ühendamiseks ja kaabliga helikaardiga ühendamiseks.

Peaaegu kõigil arvutiga töötamiseks mõeldud peakomplektidel on sellised "haletsusväärsed" omadused, et kui proovite sellisest peakomplektist mikrofoni salvestamiseks või karaokeks kasutada, ei saa te midagi peale pettumuse. Siin on ainult üks põhjus – kõik sellised mikrofonid on mõeldud kõne edastamiseks ja neil on väga kitsas sagedusvahemik. See mitte ainult ei vähenda disaini enda kulusid, vaid soodustab ka kõne arusaadavust, mis on peakomplekti peamine nõue.

Tavalise dünaamilise või elektreetmikrofoni ühendamise katsed lõppevad tavaliselt ebaõnnestumisega - sellise mikrofoni tasemest ei piisa helikaardi "võimendamiseks". Lisaks mõjutab helikaartide sisendahela teadmatus ja dünaamilise mikrofoni vale ühendamine lõpetab asja. Mikrofoni võimendi kokkupanemine ja “targasti” ühendamine? Oleks tore, kuid palju lihtsam on kasutada IEC-3 mikrofoni, mis oli kunagi laialt kasutusel kantavates seadmetes ja on siiani üsna levinud. Kuid loomulikult peate ühenduse looma "targalt".

Sellel elektreetmikrofonil on üsna kõrged omadused (sagedusvahemik on näiteks vahemikus 50–15 000 Hz) ja mis kõige tähtsam, sellel on väljatransistorile kokku pandud sisseehitatud allika järgija, mis mitte ainult ei sobi mikrofoni kõrge impedants koos võimendiga, kuid sellel on ka väljundsignaali tase, mis on iga helikaardi jaoks enam kui piisav. Võib-olla on ainus puudus see, et mikrofon vajab toidet. Kuid selle praegune tarbimine on nii väike, et kaks järjestikku ühendatud AA patareid peavad vastu mitu kuud pidevat tööd. Vaatame alumiiniumtopsis asuva mikrofoni sisemist vooluringi ja mõtleme, kuidas seda arvutiga ühendada:

Hall värv tähistab alumiiniumklaasi, mis on ekraan ja mis on ühendatud vooluahela ühise juhtmega. Nagu ma juba ütlesin, vajab selline mikrofon välist toidet ja takistile (punasele juhtmele) tuleb anda miinus 3-5 V ja pluss sinisele. Võtame valgelt kasuliku signaali.

Vaatame nüüd arvuti mikrofoni sisendahelat:

Selgub, et signaal tuleks anda ainult pistiku kõige otsa, mis on tähistatud rohelisega, ja helikaart ise annab takisti kaudu +5 V punasele. Seda tehakse peakomplekti eelvõimendite puhul, kui neid kasutatakse. Me ei kasuta seda pinget kahel põhjusel: esiteks vajame teistsugust polaarsust ja kui juhtmeid lihtsalt “keerame”, tekitab mikrofon palju müra. Teiseks lülitub arvuti toiteallikas ümber ja nende viie voldi häired on märkimisväärsed. Galvaaniliste elementide kasutamine häirete osas on ideaalne - puhas "konstant" ilma vähimagi pulsatsioonita. Niisiis näeb meie mikrofoni arvutiga ühendamise täielik skeem välja selline.

Mikrofonid (elektrodünaamilised, elektromagnetilised, elektreet, süsinik) - põhiparameetrid, märgistus ja kaasamine elektroonikaahelatesse.

Raadioelektroonikas kasutatakse laialdaselt mikrofoni – seadet, mis muudab helivõnked elektrilisteks. Mikrofoni all mõistetakse tavaliselt elektriseadet, mida kasutatakse nõrkade helide tuvastamiseks ja võimendamiseks.

Mikrofoni põhiparameetrid

Mikrofoni kvaliteeti iseloomustavad mitmed standardsed tehnilised parameetrid:

• tundlikkus,
• nimisagedusvahemik,
• sagedusreaktsioon,
• suund,
• dünaamiline ulatus,
• elektriline impedantsi moodul,
• nimikoormuse vastupidavus
• ja jne.

Märgistus

Mikrofoni kaubamärk on tavaliselt märgitud selle korpusele ning koosneb tähtedest ja numbritest. Tähed näitavad mikrofoni tüüpi:

• MD - rull-rulli (või "dünaamiline"),
• MDM - dünaamiline väikese suurusega,
• MM - miniatuurne elektrodünaamiline,
• ML - lint,
• MK - kondensaator,
• FEM - elektreet,
• MPE - piesoelektriline.

Numbrid näitavad arenduse seerianumbrit. Numbrite järel on tähed A, T ja B, mis näitavad, et mikrofon on valmistatud eksportversioonis – A, T – troopiline ja B – mõeldud kodumajapidamises kasutatavatele raadioelektroonikaseadmetele (REA).

MM-5 mikrofoni märgistus peegeldab selle disainifunktsioone ja koosneb kuuest sümbolist:

• esimene ja teine............... MM - miniatuurne mikrofon;
• kolmas................................ 5 - viies kujundus;
• neljas ja viies...... kaks numbrit, mis näitavad standardsuurust;
• kuues........................ täht, mis iseloomustab akustilise sisendi kuju (O - ümmargune auk, C - toru, B - kombineeritud ).

Raadioamatööride praktikas kasutatakse mitut peamist tüüpi mikrofone: süsinik-, elektrodünaamiline, elektromagnetiline, kondensaator, elektreet ja piesoelektriline.

Elektrodünaamilised mikrofonid

Seda tüüpi mikrofoni nime peetakse aegunuks ja neid mikrofone nimetatakse nüüd rullik-mikrofonideks.

Seda tüüpi mikrofone kasutavad helisalvestuse entusiastid väga sageli nende suhteliselt kõrge tundlikkuse ja praktilise tundlikkuse tõttu atmosfäärimõjude, eriti tuule suhtes.

Need on ka põrutuskindlad, hõlpsasti kasutatavad ja suudavad kahjustamata vastu pidada kõrgetele signaalitasemetele. Nende mikrofonide positiivsed omadused kaaluvad üles nende puudused: keskmine helisalvestuskvaliteet.

Praegu pakuvad raadioamatööridele suurt huvi kodumaises tööstuses toodetud väikesemõõtmelised dünaamilised mikrofonid, mida kasutatakse heli salvestamiseks, heli edastamiseks, heli võimendamiseks ja erinevateks sidesüsteemideks.

Mikrofone toodetakse nelja keerukusrühmana - 0, 1, 2 ja 3. Keerukusgrupi 0, 1 ja 2 väikesemõõtmelisi mikrofone kasutatakse heli edastamiseks, heli salvestamiseks ning muusika ja kõne heli võimendamiseks ning grupp 3 - heli jaoks. kõne edastamine, helisalvestus ja heli võimendamine.

Mikrofoni sümbol koosneb kolmest tähest ja numbrist. Näiteks MDM-1, esimese disainiga dünaamiline kompaktmikrofon.

Eriti huvitavad on MM-5 seeria elektrodünaamilised miniatuursed mikrofonid, mida saab joota otse võimendiplaadile või kasutada elektroonikaseadmete sisseehitatud elemendina.

Mikrofonid kuuluvad neljanda põlvkonna komponentide hulka, mis on mõeldud transistoride ja integraallülituste elektroonikaseadmete jaoks.

MM-5 mikrofon on saadaval ühte tüüpi kahes versioonis: kõrge takistusega (600 oomi) ja madala takistusega (300 oomi), samuti kolmkümmend kaheksa standardsuurust, mis erinevad ainult alalisvoolu mähise takistuse, asukoha poolest. akustilisest sisendist ja selle tüübist.

MM-5 seeria mikrofonide peamised elektroakustilised parameetrid ja tehnilised omadused on toodud tabelis. 1.

Tabel 1.

Mikrofoni tüüp	MM-5
Täitmise võimalus	madal takistus	kõrge vastupidavus
Nominaalne vahemik töösagedused, Hz	500...5000
Täielik moodul elektriline vastupanu mähised, ohm	135115	900±100
Tundlikkus sisse lülitatud sagedus 1000 Hz, µV/Pa, mitte vähem (koormustakistus)	300 (600 oomi)	600 (300 oomi)
Keskmine tundlikkus sisse vahemik 500...5000 Hz, µV/Pa, mitte vähem (koormustakistus)	600 (600 oomi)	1200 (3000 oomi)
Sageduse ebaühtlus tundlikkuse omadused nominaalvahemikus sagedused, dB, mitte rohkem	24
Kaal, g, mitte rohkem	900±100
Kasutusaeg, aasta, mitte vähem	5
Mõõdud, mm	9,6x9,6x4

Riis. 1. Ultraheli kõlari sisendi mikrofoniks sisselülitamise skemaatiline skeem.

Dünaamilise mikrofoni puudumisel kasutavad raadioamatöörid sageli selle asemel tavalist elektrodünaamilist valjuhääldit (joonis 1).

Elektromagnetilised mikrofonid

Transistoridega kokkupandud ja madala sisendtakistusega madalsagedusvõimendite puhul kasutatakse tavaliselt elektromagnetilisi mikrofone.

Elektromagnetilised mikrofonid on pööratavad, mis tähendab, et neid saab kasutada ka telefonidena. Laialdaselt kasutatakse niinimetatud diferentsiaalmikrofoni tüüpi DEMSH-1 ja selle modifikatsiooni DEMSH-1A.

Häid tulemusi annab, kui elektromagnetiliste mikrofonide DEMSH-1 ja DEM-4M asemel kasutatakse tavalisi elektromagnetilisi kõrvaklappe kõrvaklappidest TON-1, TON-2, TA-56 jne (joonis 2-4).

Riis. 2. Elektromagnetilise kõrvaklapi ühendamise skemaatiline diagramm ultrahelisisendil mikrofonina.

Riis. 3. Elektromagnetilise mikrofoni sisselülitamise skemaatiline diagramm ultraheliloodi sisendis transistorite abil.

Riis. 4. Elektromagnetilise mikrofoni sisselülitamise skemaatiline skeem operatsioonivõimendi ultrahelivõimendi sisendis.

Elektreetmikrofonid

Viimasel ajal on kodumajapidamises kasutatavates magnetofonides hakatud kasutama elektreetkondensaatormikrofone. Elektretmikrofonidel on kõige laiem sagedusvahemik - 30...20000 Hz.

Seda tüüpi mikrofonid annavad kaks korda suurema elektrisignaali kui tavalised süsiniku mikrofonid.

Tööstus toodab süsinikmikrofonidele MK-59 jms sarnase suurusega elektreetmikrofone MKE-82 ja MKE-01, mida saab süsinikmikrofonide asemel paigaldada tavalistesse telefonitorudesse ilma telefonikomplekti muutmata.

Seda tüüpi mikrofonid on palju odavamad kui tavalised kondensaatormikrofonid ja on seetõttu raadioamatööridele paremini kättesaadavad.

Kodumaine tööstus toodab laias valikus elektreetmikrofone, sealhulgas MKE-2 ühesuunalisi 1. klassi lintmagnetofonide jaoks ja integreerimiseks raadioelektroonikaseadmetesse - MKE-3, MKE-332 ja MKE-333.

Raadioamatööride jaoks pakub suurimat huvi MKE-3 kondensaatorelektreetmikrofon, millel on mikrominiatuurne disain.

Mikrofoni kasutatakse sisseehitatud seadmena kodumaistes magnetofonides, raadiotes ja magnetofonides, nagu Sigma-VEF-260, Tom-303, Romantic-306 jne.

Mikrofon MKE-3 on valmistatud plastikust korpuses, millel on äärik seestpoolt raadioseadme esipaneelile kinnitamiseks. Mikrofon on mitmesuunaline ja sellel on ringikujuline muster.

Mikrofon ei võimalda lööke ega tugevat raputamist. Tabelis 2 näitab mõningate miniatuursete kaubamärkide peamisi tehnilisi parameetreid.

Tabel 2.

Mikrofoni tüüp	MKE-3	MKE-332	MKE-333	MKE-84
Nominaalne vahemik töösagedused, Hz	50...16000	50... 15000	50... 15000	300...3400
Tundlikkus poolt vaba väli peal sagedus 1000 Hz, µV/Pa	mitte rohkem kui 3	vähemalt 3	vähemalt 3	A - 6...12 V - 10...20
Ebatasasused sageduskarakteristik tundlikkus sisse vahemik 50...16000 Hz, dB, mitte vähem	10	-	-	-
Täielik moodul elektritakistus 1000 Hz, Ohm, mitte enam	250	600 ± 120	600 ± 120	-
Samaväärne tase helirõhk, enda poolt konditsioneeritud mikrofoni müra, dB, mitte rohkem	25	-	-	-
Keskmine taseme erinevus tundlikkus "eesmine - taga", dB	-	ei, alla 12	mitte rohkem kui 3	-
Kasutustingimused: temperatuur, C suhteline niiskus õhku, mitte enam	5...30 85% temperatuuril 20 "C	-10...+50 95±3% temperatuuril 25"C	10...+50 95±3% temperatuuril 25"C	0...+45 93% temperatuuril 25"C
Toitepinge, V	-	1,5...9	1,5...9	1,3...4,5
Kaal, g	8	1	1	8
mõõtmed (läbimõõt x pikkus), mm	14x22	10,5 x 6,5	10,5 x 6,5	22,4x9,7

Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud amatöörraadio konstruktsioonides levinud MKE-3 tüüpi elektretmikrofoni ühendusskeem.

Riis. 5. MKE-3 tüüpi mikrofoni ühendamise skemaatiline skeem transistori ultraheliloodi sisendis.

Riis. 6. Mikrofoni MKE-3 foto ja sisemine skeem, värviliste juhtmete asukoht.

Süsinikmikrofonid

Vaatamata sellele, et süsinikmikrofone asenduvad järk-järgult muud tüüpi mikrofonid, leiavad need oma disaini lihtsuse ja üsna kõrge tundlikkuse tõttu siiski oma koha erinevates sideseadmetes.

Kõige levinumad on süsinikmikrofonid, nn telefonikapslid, eriti MK-10, MK-16, MK-59 jne.

Lihtsaim süsinikmikrofoni ühendamise skeem on näidatud joonisel fig. 7. Selles skeemis peab trafo olema astmeline ja süsinikmikrofoni puhul takistusega R = 300...400 oomi saab selle kerida W-kujulisele ristlõikega raudsüdamikule. 1...1,5 cm2.

Primaarmähis (I) sisaldab 200 keerdu PEV-1 traati läbimõõduga 0,2 mm ja sekundaarmähis (II) 400 keerdu PEV-1 läbimõõduga 0,08...0,1 mm.

Süsinikmikrofonid jagunevad olenevalt nende dünaamilisest takistusest kolme rühma:

1. madala takistusega (umbes 50 oomi) toitevooluga kuni 80 mA;
2. keskmise takistusega (70... 150 oomi), mille toitevool ei ületa 50 mA;
3. kõrge takistusega (150...300 Ohm), mille toitevool ei ületa 25 mA.

Sellest järeldub, et süsinikmikrofoni ahelas on vaja seadistada mikrofoni tüübile vastav vool. Vastasel juhul hakkab suure voolu korral süsinikupulber paagutama ja mikrofon halveneb.

Sel juhul ilmnevad mittelineaarsed moonutused. Väga väikese voolu korral väheneb mikrofoni tundlikkus järsult. Süsinikkapslid võivad töötada ka vähendatud toitevooluga, eriti toru- ja transistorvõimendites.

Tundlikkuse vähenemine mikrofoni vähendatud võimsusega kompenseeritakse lihtsalt helivõimendi võimenduse suurendamisega.

Sel juhul paraneb sagedusreaktsioon, müratase väheneb oluliselt ning töö stabiilsus ja töökindlus suureneb.

Riis. 7. Süsinikmikrofoni ühendamise skemaatiline diagramm trafo abil.

Võimalus süsinikmikrofoni ühendamiseks transistorvõimendi astmega on näidatud joonisel 8.

Võimalus süsinikmikrofoni ühendamiseks koos transistoriga lamphelivõimendi sisendis vastavalt joonisel fig. 9 võimaldab kõrget pingevõimendust.

Riis. 8. Süsinikmikrofoni ühendamise skemaatiline diagramm transistor-ultraheli helilooja sisendis.

Riis. 9. Süsinimikrofoni ühendamise skemaatiline diagramm transistorile ja elektrontorule monteeritud hübriid-ultraheliheli sisendis.

Kirjandus: V.M. Pestrikov - amatöörraadio entsüklopeedia.

Mikrofone kasutatakse helivibratsiooni energia muundamiseks vahelduvaks elektripingeks. Klassifikatsiooni järgi jagunevad akustilised mikrofonid kahte suurde rühma:

kõrge takistus (kondensaator, elektreet, piesoelektriline);

Madal takistus (elektrodünaamiline, elektromagnetiline, süsinik).

Esimese rühma mikrofone võib tavapäraselt esitada samaväärsetena

muutlikud kondensaatorid ja teise rühma mikrofonid - liikuvate magnetitega induktiivpoolide või muutuvate takistite kujul.

Kõrge takistusega mikrofonide hulgas on elektreetmikrofonid soodsamad. Nende parameetrid on standarditud standardses helisagedusvahemikus, mida rahvasuus nimetatakse "kaks kakskümmend" (20 Hz ... 20 kHz). Muud omadused: kõrge tundlikkus, lai ribalaius, kitsas kiirgusmuster, madalad moonutused, madal müratase.

Olemas on kahe- ja kolmeklemmilised elektreetmikrofonid (joon. 3.37, a, b). Mikrofonist väljuvate juhtmete tuvastamise hõlbustamiseks tehakse need meelega mitmevärviliseks, näiteks valgeks, punaseks, siniseks.

Joonis 3.37. Elektreetmikrofonide siseskeemid: a) kaks sidejuhet; b) kolm sidejuhet.

Vaatamata mikrofoni sees olevatele transistoridele on lühinägelik sealt signaali otse MK-sisendisse saata. Vajalik on eelvõimendi. Sel juhul pole vahet, kas võimendi on sisse ehitatud MK ADC kanalisse või on tegemist eraldiseisva välisseadmega, mis on kokku pandud transistoridele või mikroskeemidele.

Elektretmikrofonid on sarnased pieso vibratsioonianduritele, kuid erinevalt viimastest on neil lineaarne ülekanne ja laiem sageduskarakteristik. See võimaldab teil töödelda inimkõne helisignaale ilma moonutusteta, mis on tegelikult mikrofoni otsene eesmärk.

Kui sorteerite SRÜ riikides toodetud elektreetmikrofone nende parameetrite parandamise järjekorras, saate järgmise rea: MD-38, MD-59,

MK-5A, MKE-3, MKE-5B, MKE-19, MK-120, KMK-51. Töösagedusvahemik on 20…50 Hz kuni 15…20 kHz, amplituud-sagedusreaktsiooni ebaühtlus on 4…12 dB, tundlikkus sagedusel 1 kHz on 0,63… 10 mV/Pa.

Joonisel fig. 3.38, a, b näitavad skeeme elektreetmikrofonide otseühendusest MK-ga. 3.39, a...k näitab transistorvõimenditega ahelaid ja joonisel fig. 3.40, a...p - võimenditega mikroskeemidel.

Riis. 3.38. Elektreetmikrofonide otseühenduse skeemid MK-ga:

a) mikrofoni VM1 otseühendus MK-ga on võimalik, kui ADC kanalil on sisemine signaalivõimendi koefitsiendiga vähemalt 100. Filter R2, C/ vähendab +5 V toitepinge pulsatsioonidest tulenevat madalsageduslikku tausta;

b) stereomikrofoni VMI ühendamine kahe kanaliga ADC MK-ga, millel on sisemine võimendi. Takistid R3 piiravad MK-dioodide kaudu voolavat voolu tugevate löökide korral mikrofoni korpusele või piesoelektrilisele plaadile endale.

c) VTI transistoril peab olema suurim võimalik võimendus (koefitsient hjy^)',

d) takisti R3 valib transistori VT1 kollektori pinge, mis on peaaegu pool toiteallikast (mikrofoni VM 1 signaali sümmeetriliseks piiramiseks)\

e) kett /?/, C1 vähendab +5 V toiteallika võrgu pulsatsiooni amplituudi ja seetõttu väheneb soovimatu "mürina" sagedusega 50/100 Hz. Siin ja edaspidi tähistavad tähed “c”, “b”, “k” mikrofoni juhtmete värvi “sinine”, “valge”, “punane”;

e) kolme kontaktiga BMI mikrofoni lihtsustatud ühendamine. Takisti puudumine VTI-transistori emitteris vähendab astme sisendtakistust;

g) kaugjuhtimispuldiga "kahe klemmi mikrofon" fantoomtoitega transistoridele VTI, VT2 läbi takisti R5. Takisti R1 valib transistori VT2 emitteri pinge +2,4…+2,6 V. Analoogkomparaator MK salvestab hetked, mil mikrofoni signaal on suurem kui teatud lävi, mille määrab takisti R7\0

h) transistor töötab väljalülitusrežiimis, mille tõttu VMI mikrofoni sinusoidsed helisignaalid muutuvad ristkülikukujulisteks impulssideks;

i) kolme kontaktiga VMI-mikrofoni ühendamine kahejuhtmelise vooluahela abil. Mikrofoni VM1 ja takisti R1 saab vahetada. Takisti R2 valib pinge MK-sisendis, peaaegu poole võimsusest;

j) MK sisendis oleva pinge valimiseks kasutatakse takistit, mis on +1,5 V lähedal.

a) trafo isolatsioon võimaldab elemente BM1, DAI, GBJ, T1 pika vahemaa tagant liigutada, samas kui MK sisendit tuleks kaitsta Schottky dioodidega. DA-kiibi voolutarve on ülimadal, mis võimaldab vältida lüliti asetamist GB1\ akuahelasse

Riis. 3.40. Skeemid elektreetmikrofonide ühendamiseks M K võimendite kaudu

mikroskeemid (jätk):

b) mikrofoni "kerge muusika" võimendi. Takisti R4 seab analoogkomparaatori MK reaktsiooniläve vahemikku 0…+3 V;

c) "elektrooniline müramõõtur". Analoogkomparaatori MK positiivne väljund saab mikrofoni VM1 keskmise signaalitasemega võrdelise tasandatud pinge. "Saag" genereeritakse programmiliselt analoogkomparaatori negatiivses väljundis;

d) takisti R3 reguleerib signaali sümmeetriat ja takisti R5 op-amp DAL võimendust.Tuvastatud signaal (elemendid VDI, VD2, SZ, C4) suunatakse MK sisendisse. Keskmist helitaset mõõdetakse sisemise ADC abil;

e) Panasonicu LED-mikrolülituse Z) / l / mittestandardne kasutamine. Võimalikud asendused on LB1423N, LB1433N (Sanyo), BA6137 (ROHM). Lüliti ZL1 seab tundlikkuse logaritmilisel skaalal viies astmes: -10; -5; 0; +3; +6 dB;

e) op-amp kaskaadi Z)/4/ võimendus sõltub takistite R4, R5 takistuste suhtest. Sageduskarakteristik madala sagedusega piirkonnas määratakse kondensaatoriga C/;

g) op-amp kaskaadi Z)/l / võimendus saadakse takistite R5, R6 takistuste suhtega. Signaali piirangu sümmeetria sõltub takistite R3, R7\ suhtest

h) mikrofoni võimendi pidevalt reguleeritava helitasemega, kasutades takistit R5\

i) kaheastmeline hajutatud võimendusega võimendi: Ku= 100 (DAI.I), Ku= 5 (DAI.2). Takistite R4, /?5 jagaja määrab nihke, mis on veidi väiksem kui pool toiteallikast. Selle põhjuseks on asjaolu, et DA / opvõimendil puudub "rööpavahe" omadus;

Riis. 3.40. Skeemid elektreetmikrofonide ühendamiseks MK-ga läbi võimendi

mikroskeemid (jätk):

j) kondensaatori C4b mahtuvus mõnes ahelas tõstetakse 10...47 μF-ni (parameetrite paranemist testitakse eksperimentaalselt);

k) DAI op-amp "vasak" pool võimendab signaali ja "parem" pool on ühendatud vastavalt pinge jälgimisahelale. Seda lahendust kasutatakse tavaliselt siis, kui MC asub võimendist märkimisväärsel kaugusel või on vaja signaali hargneda mitmesse suunda;

m) takistid R2, R4 lülitavad DDI loogikakiibi inverterid võimendusrežiimile. Takisti R3 saab asendada kondensaatoriga, mille maht on 0,15 μF;

m) spetsiaalne kiip DA1 (Motorola) reageerib ainult inimese hääle helisignaalidele;

o) pistikupesasse XS1 sisestatud pistik katkestab automaatselt ühenduse kondensaatorite C/ ja C2 vahel, samal ajal kui sisemine mikrofon VM1 on välja lülitatud ja DAL/sisendisse saadetakse väline helisignaal. Mõlemal Z)/l/ kiibi võimendil on rööbastee-rööpa väljundtasemed;

n) takisti seab signaali piirangu sümmeetria DA 1 mikroskeemi viigule 1. VTI transistor koos elementidega R5, SZ täidab detektori funktsiooni.^

3.5.2. Elektrodünaamilised mikrofonid

Elektrodünaamiliste mikrofonide peamisteks disainielementideks on induktiivmähis, membraan ja magnet.Mikrofoni membraan viib helivibratsiooni mõjul magneti mähisele lähemale/eemale ja seetõttu tekib viimases vahelduvpinge. Kõik on nagu füüsika koolikatsetes.

Elektrodünaamilise mikrofoni signaal on liiga nõrk, seetõttu paigaldatakse MK-ga liidestamiseks tavaliselt võimendi. Selle sisendtakistus võib olla madal. Ühendusjuhtmed mikrofonist sisendvõimendisse peavad olema varjestatud või vähendatud pikkusega 10... 15 cm-ni Valehäirete kõrvaldamiseks on soovitatav kapsel mähkida vahtkummiga ja mikrofoni mitte tihedalt korpuse seina külge kruvida .

Elektrodünaamiliste mikrofonide tüüpilised parameetrid: mähise takistus 680…2200 Ohm, maksimaalne tööpinge 1,5…2 V, töövool 0,5 mA. Oluline praktiline tagajärg on elektrodünaamilised mikrofonid

kergesti eristatav elektreedist (kondensaator, piesokeraamiline) oomilise takistuse olemasolu tõttu klemmide vahel. Erandiks reeglist on tööstuslikud mikrofonimoodulid, mis sisaldavad korpuse sees transistorit või integreeritud võimendit.

Elektrodünaamilise mikrofoni saate asendada elektreetmikrofoniga joonisel fig. 3.41. Kondensaator C2 korrigeerib sagedusreaktsiooni kõrgsageduspiirkonnas. Takistitel R1 olev jagaja loob BML-mikrofonile tööpinge, kondensaator C1 toimib toitefiltrina.

Riis. 3.43. Skeemid dünaamiliste kõlarite ühendamiseks sisendiga MK:

a) transistori löökanduri võimendi, mis kasutab BAI valjuhääldit. Tundlikkust reguleeritakse takistitega RI, R2. Kondensaator C2 silub signaali piike. Kondensaator C/ on vajalik selleks, et transistori VT1 alus ei oleks kõlari BAI madala takistuse kaudu ühendatud ühise juhtmega;

b) VTI transistor on tavaline baasvõimendi. Selle eripäraks on madal sisendtakistus, mis on hästi kooskõlas BAI kõlari parameetritega. Takisti RI määrab transistori VTI tööpunkti (pinge selle kollektoris), et saada sümmeetriline või asümmeetriline signaali lõikamine. Takisti R3 reguleerib läve (tundlikkus, võimendus);

c) mikrofoni funktsiooni täidab BAI peakomplekt. Sellel on kõrgem mähistakistus kui madala takistusega valjuhääldil, mis suurendab tundlikkust ja hõlbustab MCU-ga ühendamist. Takisti RI reguleerib signaali amplituudi;

Joonisel fig. 3.43, a...d näitab skeeme dünaamiliste kõlarite ühendamiseks MK sisendiga mikrofonidena.

d) sisetelefoni vooluringi osa, milles BAI kõlar on vaheldumisi mikrofoni ja kõlarina. MK määrab oleku "Vastuvõtt/edastus" sisendliini LOW/HIGH taseme järgi (HIGH tase takistilt R4 ja LOW BAI-lt). Kui MK-l on sisemise võimendiga ADC, saate vestlust teel "kuulata". Lisaks, kui MK-liin lülitatakse väljundrežiimi, saab seda kasutada erinevate helisignaalide genereerimiseks ULF-is (R3, VD1, R2, C2 kaudu).

See dokument sisaldab elektriskeeme ja teavet elektretmikrofonide toiteallika kohta. Dokument on kirjutatud inimestele, kes oskavad lugeda lihtsaid elektriskeeme.

1. Sissejuhatus
2. Sissejuhatus elektreetmikrofonidesse
3. Elektreetmikrofonide põhilised toiteahelad
4. Helikaardid ja elektreetmikrofonid
5. Pistiktoide
6. Fantoomvõimsus professionaalsetes heliseadmetes
7. T-Powering
8. Muu kasulik teave

1. Sissejuhatus

Enamik mikrofonitüüpe vajavad töötamiseks toidet, tavaliselt kondensaatormikrofonid, aga ka nendega tööpõhimõttelt sarnased mikrofonid. Toide on vajalik sisemise eelvõimendi kasutamiseks ja mikrofoni kapsli membraanide polariseerimiseks. Kui mikrofonis ei ole sisseehitatud toiteallikat (patarei, aku), antakse mikrofonile pinge samade juhtmete kaudu kui signaal mikrofonist eelvõimendisse.

Mõnikord peetakse mikrofoni ekslikult katkiseks ainult seetõttu, et nad ei tea, et sellele on vaja anda fantoomtoide või sisestada aku.

2. Elektreetmikrofonide tutvustus

Elektretmikrofonidel on parim hinna ja kvaliteedi suhe. Need mikrofonid võivad olla väga tundlikud, üsna vastupidavad, äärmiselt kompaktsed ja neil on ka väike energiatarve. Elektreetmikrofone kasutatakse laialdaselt, kompaktse suuruse tõttu on need sageli valmistoodetesse sisse ehitatud, säilitades samal ajal kõrged jõudlusomadused. Mõnede hinnangute kohaselt kasutatakse elektreetmikrofoni 90% juhtudest, mis eelnevat arvestades on enam kui õigustatud. Enamik lavalier-mikrofone, amatöörvideokaamerates kasutatavaid mikrofone ja koos arvuti helikaartidega kasutatavaid mikrofone on elektreetmikrofonid.

Elektreetmikrofonid sarnanevad kondensaatormikrofonidega mehaanilise vibratsiooni muundamise põhimõttel elektrisignaaliks. Kondensaatormikrofonid muudavad mehaanilised vibratsioonid kondensaatori mahtuvuse muutuseks, mis saadakse mikrofoni kapsli membraanidele pinge rakendamisel. Mahtuvuse muutus omakorda toob kaasa pinge muutuse plaatidel võrdeliselt helilainetega. Kui kondensaatormikrofoni kapsel vajab välist (fantoom)toidet, siis elektreetmikrofoni kapsli membraanil on oma mitmevoldine laeng. See vajab toidet sisseehitatud puhver-eelvõimendi jaoks, mitte membraani polariseerimiseks.

Tüüpilisel elektreetmikrofoni kapslil (joonis 01) on 1–9-voldise vooluallikaga ühendamiseks kaks tihvti (mõnikord kolm) ja see tarbib reeglina alla 0,5 mA. Seda võimsust kasutatakse mikrofoni kapslisse ehitatud miniatuurse puhver-eelvõimendi toiteks, mis sobivad mikrofoni ja ühendatud kaabli kõrge takistusega. Tuleb meeles pidada, et kaablil on oma mahtuvus ja sagedustel üle 1 kHz võib selle takistus ulatuda mitme 10 kOmini.
Koormustakisti määrab kapsli takistuse ja on loodud sobima madala müratasemega eelvõimendiga. Tavaliselt on see 1-10 kOhm. Alumise piiri määrab võimendi pingemüra, ülemise piiri aga võimendi voolumüra. Enamasti antakse mikrofonile 1,5-5 V pinge läbi mitme kOhmi takisti.

Kuna elektreetmikrofon sisaldab puhver-eelvõimendit, mis lisab kasulikule signaalile oma müra, määrab see signaali-müra suhte (tavaliselt umbes 94 dB), mis on samaväärne akustilise signaali-müra suhtega. suhe 20-30 dB.

Elektretmikrofonid nõuavad sisseehitatud puhver-eelvõimendi eelpinget. See pinge peab olema stabiliseeritud ja see ei tohi sisaldada lainetust, vastasel juhul jõuavad need väljundisse kasuliku signaali osana.

3. Elektreetmikrofonide toiteallika põhiahelad

3.1 Elektriskeem

Joonisel Fig.02 on kujutatud elektreetmikrofoni põhitoiteahelat ja sellele tuleks viidata elektreetmikrofoni ühendamise kaalumisel. Väljundtakistus määratakse takistitega R1 ja R2. Praktikas võib väljundtakistust võtta kui R2.

3.2 Elektreetmikrofoni toide akust (patarei)

Seda vooluringi (joonis 04) saab kasutada koos majapidamises kasutatavate magnetofonide ja helikaartidega, mis olid algselt mõeldud töötama dünaamiliste mikrofonidega. Kui olete selle vooluringi mikrofoni korpusesse (või väikesesse väliskarpi) kokku pannud, on teie elektreetmikrofonil mitmekülgsed rakendused.

Selle vooluringi ehitamisel on kasulik lisada lüliti aku väljalülitamiseks, kui mikrofoni ei kasutata. Tuleb märkida, et selle mikrofoni väljundtase on oluliselt kõrgem kui dünaamilise mikrofoniga saadav, mistõttu on vaja reguleerida võimendust helikaardi sisendis (võimendi/mikseerimispult/magnetofon jne). Kui seda ei tehta, võib kõrge sisendsignaali tase põhjustada ülemodulatsiooni. Selle vooluahela väljundtakistus on umbes 2 kOhm, seega ei ole soovitatav kasutada liiga pikka mikrofonikaablit. Vastasel juhul võib see toimida madalpääsfiltrina (mõnel meetril pole erilist mõju).

3.3 Lihtsaim elektreetmikrofoni toiteahel

Enamikul juhtudel on vastuvõetav kasutada mikrofoni toiteks ühte/kahte 1,5 V patareid (olenevalt kasutatavast mikrofonist). Aku on mikrofoniga järjestikku ühendatud (joonis 05).
See ahel töötab seni, kuni akust saadav alalisvool ei mõjuta eelvõimendit negatiivselt. Seda juhtub, kuid mitte alati. Tavaliselt toimib eelvõimendi ainult vahelduvvoolu võimendina ja alalisvoolu komponent ei mõjuta seda.

Kui te ei tea aku õiget polaarsust, proovige seda mõlemas suunas pöörata. Enamikul juhtudel ei kahjusta vale polaarsus madala pinge korral mikrofoni kapslit.

4. Helikaardid ja elektreetmikrofonid

Selles jaotises käsitletakse helikaartide mikrofonide toiteallika andmise võimalusi.

4.1 Sound Blasteri variant

Creative Labsi Sound Blasteri helikaardid (SB16, AWE32, SB32, AWE64) kasutavad elektreetmikrofonide ühendamiseks 3,5 mm stereopistikuid. Tungraua tihvt on näidatud joonisel 06.
Creative Labs pakub oma veebisaidil spetsifikatsioone. mis peab Sound Blasteri helikaartidega ühendatud mikrofonil olema:

1. Sisendtüüp: tasakaalustamata (tasakaalustamata), madal takistus
2. Tundlikkus: umbes -20 dBV (100 mV)
3. Sisendtakistus: 600-1500 oomi
4. Pistik: 3,5 mm stereo pesa
5. Pinout: joonis 07

Joonis 07 – Creative Labsi veebisaidi pistiku väljund

Alloleval joonisel (Joonis 08) on näidatud sisendi vooluringi skeem, kui ühendate mikrofoni Sound Blasteri helikaardiga.

Joonis 08 – Sound Blasteri helikaardi mikrofoni sisend

4.2 Muud võimalused mikrofoni ühendamiseks helikaardiga

Teiste mudelite/tootjate helikaardid võivad kasutada ülalkirjeldatud meetodit või neil võib olla oma versioon. Helikaartidel, mis kasutavad mikrofonide ühendamiseks 3,5 mm mono pesa, on tavaliselt hüppaja, mis võimaldab mikrofoni toite anda või vajadusel välja lülitada. Kui hüppaja on asendis, kus mikrofonile antakse pinge (tavaliselt +5 V läbi 2-10 kOhm takisti), siis antakse see pinge sama juhtme kaudu, mis mikrofonist helikaardile signaal (joon.09). ).

Helikaardi sisendite tundlikkus on sel juhul umbes 10 mV.
Seda ühendust kasutatakse ka Compaqi arvutites, millel on Compaq Business Audio helikaart (Sound Blasteri mikrofon töötab hästi Compaq Deskpro XE560-ga). Compaqi väljundis mõõdetud nihkepinge on 2,43 V. Lühisvool 0,34mA. See viitab sellele, et eelpinge rakendatakse umbes 7 kOhm takisti kaudu. 3,5 mm pesa rõngast ei kasutata ja see pole millegagi ühendatud. Compaqi kasutusjuhend ütleb, et seda mikrofoni sisendit kasutatakse ainult fantoomtoitega elektreetmikrofoni ühendamiseks, näiteks Compaqi enda tarnitava mikrofoni ühendamiseks. Compaci sõnul nimetatakse seda võimsuse edastamise meetodit fantoomvõimsuseks, kuid seda terminit ei tohiks segi ajada sellega, mida kasutatakse professionaalsetes heliseadmetes. Vastavalt esitatud tehnilistele omadustele on mikrofoni sisendtakistus 1 kOhm ja maksimaalne lubatud sisendsignaali tase on 0,013 V.

4.3 Eelpinge rakendamine helikaardilt kolmejuhtmelisele elektreetmikrofoni kapslile

See vooluahel (joonis 10) sobib kolmejuhtmelise elektreetmikrofoni kapsli ühendamiseks Sound Blasteri helikaardiga, mis toetab elektreetmikrofoni eelpinget (BC).

4.4 Kahejuhtmelise elektreetmikrofoni kapsli eelpinge rakendamine helikaardilt

See vooluahel (joonis 11) sobib kahejuhtmelise elektreetkapsli ühendamiseks helikaardiga (Sound Blaster), mis toetab eelpinge toidet.

Joonis 12 - Lihtsaim SB16-ga töötav ahel

See skeem (joon. 12) töötab, kuna +5V toide antakse läbi helikaardile sisseehitatud 2,2k Ohm takisti. See takisti töötab hästi voolu piirajana ja 2,2k oomi takistina. Seda ühendust kasutatakse arvutimikrofonides Fico CMP-202.

4.5 SB16 3,5 mm monopistikuga elektreetmikrofonide toiteallikas

Allolevat toiteahelat (joonis 13) saab kasutada mikrofonidega, mille eelpinge antakse sama juhtme kaudu, mille kaudu helisignaali edastatakse.

4.6 Telefonitoru mikrofoni ühendamine helikaardiga

Mõnede saidi comp.sys.ibm.pc.soundcard.tech uudisteartiklite kohaselt saab vooluahelat kasutada telefonitoru elektreetkapsli ühendamiseks Sound Blasteri helikaardiga. Kõigepealt peate veenduma, et valitud telefonitoru mikrofon on elektreet. Kui see nii on, peate toru lahti ühendama, avama ja leidma mikrofoni kapsli plussi. Pärast seda ühendatakse kapsel, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel (joonis 13). Kui soovid kasutada telefonitoru RJ11 pistikut, siis ühendatakse mikrofon välise paari juhtmetega. Erinevatel telefonitorudel on erinevad väljundtasemed ja mõned ei pruugi olla Sound Blasteri helikaardiga kasutamiseks piisaval tasemel.

Kui soovite kasutada telefonitoru kõlarit, siis ühendage see otsaga ja sisestage see helikaarti. Enne seda veenduge, et selle takistus on üle 8 oomi, vastasel juhul võib helikaardi väljundis olev võimendi läbi põleda.

4.7 Multimeediumimikrofoni toide välisest allikast

Multimeediummikrofoni (MM) toiteallika põhiidee on näidatud allpool (joonis 14).

Sound Blasteri ja muude sarnaste helikaartidega töötamiseks mõeldud arvutimikrofoni üldine toiteahel on näidatud alloleval joonisel (joonis 15):

Joonis 15 – arvutimikrofoni üldine toiteahel

Märkus 1. Selle vooluahela väljundiks on paar volti alalisvoolu. Kui see tekitab probleeme, peate mikrofoni väljundiga järjestikku lisama kondensaatori.

Märkus 2: Tavaliselt on helikaardiga ühendatud mikrofonide toitepinge umbes 5 volti, mida toidetakse läbi 2,2 kOhm takisti. Mikrofoni kapslid ei ole üldiselt tundlikud 3–9-voldise alalisvoolu suhtes ja töötavad (kuigi rakendatud pinge tase võib mõjutada mikrofoni väljundpinget).

4.8 Multimeediumimikrofoni ühendamine tavalise mikrofoni sisendiga

Pinge +5 V saab suuremast pingest, kasutades pingeregulaatorit nagu 7805. Teise võimalusena võite kasutada kolme järjestikku 1,5 V akut või ühte 4,5 V akut. See peaks olema sisse lülitatud, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel (joonis 16).

4.9 Pistiktoide

Paljud väikesed videokaamerad ja salvestid kasutavad stereomikrofonide ühendamiseks 3,5 mm stereomikrofoni pistikut. Mõned seadmed on mõeldud välise toitega mikrofonide jaoks, samas kui teised annavad toite sama pesa kaudu, mis kannab helisignaali. Nende seadmete omadustes, mis annavad kapslitele toidet mikrofoni sisendi kaudu, nimetatakse seda sisendit "pistiktoideteks".

Seadmete puhul, mis kasutavad elektreetmikrofonide pistiktoiteühendust, on diagramm näidatud allpool (joonis 17):
Toitemikrofonide ühendamise tehnoloogia salvestusseadme vooluringi seisukohast (joonis 18):

Joonis 18 – pistiktoiteühenduse vooluring

Vooluahela elementide väärtused võivad olenevalt seadme tootjast erineda. Siiski on ilmne, et toitepinge on mitu volti ja takisti väärtus on mitu kilooomi.

Märkmed

Elektreetmikrofoni puhver-eelvõimendi on ka lihtsalt eelvõimendi, pingemuundur, repiiter, väljatransistor, impedantsi sobitaja.