Modificar un micròfon de condensador LDC barat: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

He estat un home d’àudio durant molt de temps i un àvid bricolatge. El que significa que els meus tipus de projectes preferits estan relacionats amb l'àudio. També estic fermament convençut que perquè un projecte de bricolatge sigui genial ha de tenir un dels dos resultats perquè el projecte valgui la pena fer-lo. O bé ha de ser una cosa que no es pot obtenir comercialment, o una cosa que es pot construir a si mateix que és molt més barata que comprar el que està disponible comercialment. Aquest projecte és del segon tipus. Construïu un micròfon LDC barat però bo. LDC significa "Condensador de diafragma gran". Aquest projecte es pot construir per uns 50 dòlars en peces i els micròfons rivals costen molt més. És tranquil, sona molt neutre i maneja grans nivells de pressió sonora (SPL).

Primer, una petita història dels micròfons. Hi ha tres tipus bàsics que s’utilitzen per a estudi i so en directe; micròfons dinàmics, micròfons de cinta i micròfons de condensador. Un micròfon dinàmic és com un altaveu però al revés. Un petit diafragma s’uneix a una bobina de filferro que es mou quan el so arriba al diafragma. La bobina es troba en un camp magnètic. Quan es mou, es genera un petit senyal elèctric que pot amplificar o enregistrar que representa el so. Un micròfon de cinta és similar excepte la cinta, una fina tira de paper d'alumini, generalment d'alumini, es col·loca en un camp magnètic. Les ones sonores fan que la cinta es mogui al camp i es generi un senyal elèctric. Llegiu-ne més aquí: Micròfons

Un micròfon de condensador comença amb una membrana molt fina que té escampat metall per conduir l’electricitat. La membrana s’estira i es col·loca molt a prop d’una placa posterior per formar un condensador. L’avi Ryckebusch abans anomenava condensadors condensadors i ara ja sabeu que realment els hauríem de dir micròfons condensadors … Quan les ones sonores colpegen el diafragma i es mou, la capacitat canvia. Si hi ha una càrrega al condensador, hi haurà un canvi de voltatge que correspon al so. Igual que els altres dos dissenys de micròfons anteriors, si amplifiqueu o enregistreu el voltatge, obtindreu el so. Hi ha dos estils de micròfons de condensador. Alguns fan servir una alta tensió (50-70 volts) per carregar la càpsula del condensador i altres utilitzen el que s’anomena càpsula Electret. L’Electret (electrostàtic) té associada una càrrega permanent que es llegeix aquí: Electret.

El que això significa per a nosaltres és que si fem servir una càpsula Electret no cal aplicar-hi 50-60 volts, cosa que significa un circuit més senzill.

un dels avantatges d’un micròfon de condensador és que el diafragma pot ser molt lleuger i és més fàcil obtenir una resposta de freqüència més suau amb un. L’inconvenient és que heu de tenir molta precaució a l’hora de treure el senyal del diafragma sense afegir soroll que ens porti a l’electrònica.

Per treure el senyal de la càpsula es necessita un dispositiu d’impedància molt elevada. Els tubs tenen aquest cobert i van ser la manera principal d’aconseguir-ho fa 40 anys. Per no entrar en un debat sobre la qualitat sonora dels tubs enfront de res més, cal admetre-ho; utilitzar un tub dins d’un cos de micròfon no es presta a la simplicitat. O habilitats normals de bricolatge! Després del tub es va inventar el transistor d'efecte de camp o FET. Així és com funcionen avui la majoria dels micròfons de condensador. Fins i tot les càpsules de micro realment econòmiques en tenen de muntades internament. Una empresa alemanya Schoeps. sens dubte un dels principals fabricants de micròfons del món, va dissenyar un circuit per a micròfons de condensadors que definia com es feia això fa molt de temps. Consulteu el circuit Schoeps per obtenir més informació. (Si busqueu "Schoeps circuit", això és el que trobareu!) El circuit es queda sense alimentació fantasma des del preamplificador del micròfon. Part d’aquest circuit s’utilitza per generar una alta tensió estable per carregar la càpsula. En el nostre cas no ho necessitarem. La comunitat de bricolatge va simplificar aquest circuit fins a la seva forma bàsica per a càpsules electret gairebé idèntiques al circuit original de Schoeps. Scott Helmke va dissenyar una versió d’aquest circuit per al seu micròfon “Alice”. Estic fent servir el mateix circuit amb valors lleugerament diferents i un transistor FET diferent. Vaig triar el J305, que és utilitzat per diversos fabricants de gamma alta. El vaig localitzar aquí. Segur que podeu utilitzar la llista de peces de Scott. La seva llista més recent és del 2013 i les parts estan disponibles tant a Mouser com a Digikey. Vaig construir el circuit sobre un petit perfboard que és perfecte per inserir-lo dins del cos del micròfon.

Aquí és com funciona el circuit; vegem el camí del senyal i la potència:

La resistència 1Gig (Yes one gigohm …) desenvolupa el senyal que surt de la càpsula. El FET i les dues resistències de 2,43 K formen un divisor de fase i un convertidor d’impedància. Els dos condensadors.47uF acoblen els senyals als dos transistors bipolars. Es tracta de transistors PNP configurats com a seguidors d’emissors. Les dues resistències de 100K esbiaixen els transistors. Uber senzill. Si us pregunteu sobre la resistència de 1 gig, és clau per a un micròfon de condensador. També és el component més car, que arriba a uns 2 dòlars cadascun de Digikey. Per la banda d’alimentació, connectem el micròfon a l’alimentació fantasma per formar un mesclador o un preamplificador. Això aporta 48 volts als pins 2 i 3 del connector XLR i als dos transistors. ACTUALITZACIÓ Octubre de 2015: vaig afegir dos condensadors de 22nF a les preses XLR i dos resistors de l'1% de 49Ohm a les entrades dels transistors per suprimir el soroll de RF. No me n’he adonat fins que no he utilitzat un preamplificador de micròfon diferent quan es trobava en un entorn “sorollós”. Esquema actualitzat La resistència de 6,8 K i el díode zener ho prenen i el deixen caure a 12 volts. Els condensadors de 10uF i 68uf juntament amb la resistència de 330 Ohm ho filtren i proporcionen una tensió estable als circuits FET. Un cop més, molt senzill i elegant. El component crític i del qual encara no hem parlat és la pròpia càpsula. Estic fent servir el TSB2555B d’electrònica JLI. és una càpsula Transound i és el que fa que aquest projecte sigui el que és. Costa 12,95 dòlars i utilitza níquel en lloc d’or al diafragma. També s’utilitza comercialment en almenys un micròfon que conec, el CAD e100s.

Ara que ja tenim la càpsula i l’electrònica a punt, podríeu construir una d’aquestes en qualsevol allotjament que vulgueu. Ho he provat i he après un parell de coses. A causa de l’elevada impedància de la càpsula i de l’electrònica FET, el cable entre les dues actua com una antena i, tret que tota la pantalla estigui totalment protegida per una pantalla metàl·lica o metàl·lica, tindreu tot tipus de soroll. de totes les RF que hi filtren. En essència, cal posar la càpsula i l'electrònica dins d'una gàbia de Faraday.

Vaig trobar una manera més fàcil que construir la meva. Resulta que hi ha diversos micròfons realment barats fabricats a la Xina que en realitat tenen una gran caixa de metall una electrònica una mica decent (circuit molt similar …) i una petita càpsula. I el cost d’uns 20 dòlars. Formen un gran cos de donants, per a això l’utilitzem. Cerqueu-los a eBay cercant micròfons “BM700” i “BM800”. Vaig obtenir el meu per uns 22 dòlars. Curiosament, com podeu veure en les imatges, no hi diu BM800. També venia en una bústia de paper amb la carcassa d’escuma però sense cap capsa. D'acord, ara que hem cobert el fons, en construïm un.

Edició: 9 d'octubre: aquí teniu un àudio amb aquestes gravacions de l'orquestra dels meus fills: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Primer pas: primer pas: l'electrònica

La secció d'electrònica es construeix fàcilment en una placa de perf. Vaig tallar la meva a 1 "per aproximadament 1,5" i la vaig poblar dels transistors PNP que treballaven cap a l'extrem FET. La part crítica aquí és la unió de la porta FET i la resistència de 1 gig. Tingueu en compte que estic "flotant" pels cables. Aquí és on es connecta la porta FET al cable de la càpsula. No volem que toqui res o que faci servir la placa de circuit que tingui residus de flux o que atrau humitat en un entorn amb molta humitat. Vegeu també el posicionament del FET. Consulteu el full de dades de l'article. Tenia el meu pin 1 del FET cap enrere fins que em vaig adonar que la posició esmentada al full de dades era la vista superior del transistor, no la inferior. Si utilitzeu FET recomanat per Scotts, descarregueu el full de dades i llegiu-lo. Vaig deixar un punt a un costat que em foradava un forat prou gran perquè el cargol de muntatge el subjectés al xassís. De fet, vaig tenir sort aquí … Vaig construir això abans de pensar com anava a muntar-lo.

Pas 2: segon pas: desmunteu el micròfon original

Agafeu el cos del micròfon i descargoleu la base. Això us permetrà lliscar-se de la funda metàl·lica que cobreix la zona del circuit. Nota: el vostre micròfon pot variar. Vaig comprar remolc d'aquests a diferents proveïdors i eren similars, però definitivament diferents. Després que la màniga estigui apagada, traieu els dos petits cargols que contenen a la placa de circuit original. Després, soldeu els tres cables inferiors. Els reutilitzarem per connectar la nova placa al connector XLR. Podeu tallar o dessoldar els cables de la càpsula. Els substituirem.

Ara traieu els dos cargols que subjecten la cistella a la carcassa. La cistella es desprèn i deixa al descobert la càpsula original. Aquest original es munta en una mica d’escuma i es premsa al suport de la càpsula de plàstic. Deseu els cargols!

Hi ha dos cargols que subjecten el suport de la càpsula de plàstic al marc metàl·lic. Traieu-los i separeu-ne els dos. Ara teniu un micròfon completament desmuntat.

Pas 3: tercer pas: prepareu i instal·leu la nova càpsula

N’he construït dos i els porta-càpsules eren diferents. En aquesta podeu treure amb cura la càpsula vella i eliminar l’escuma. L'altre no tenia escuma, sinó petites extensions laterals de plàstic cada 90 graus. Vaig retallar-los amb petits retalls i després vaig fer servir una gota de cola calenta per mantenir la nova càpsula al seu lloc. En aquest micròfon vaig tallar un petit tros de l’escuma i el vaig utilitzar per prémer la nova càpsula. Abans de fer això, voldreu soldar amb cables curts per anar de la càpsula a l'electrònica. He utilitzat algun filferro varat de calibre 24 que ja tenia. Si voleu, podeu reutilitzar els cables originals de la càpsula. M'agrada el cable aïllat de tefló. L'aïllament no es fon quan es toca accidentalment un soldador.

Pas 4: quart pas: torneu a col·locar el suport de la càpsula

Feu servir els dos cargols petits i torneu a col·locar el suport de la càpsula. Hi ha quatre orificis petits, però només dos d’ells estan roscats. Això era el mateix als meus dos micròfons. Tingueu cura de no situar-vos a la pestanya de la base del marc metàl·lic. La pestanya està orientada a la direcció del so. S'alinea amb la funda metàl·lica que s'imprimeix amb el nom del micròfon. Ara això pot variar. Un dels meus no estava etiquetat en absolut. Podeu llegir el nom de la marca en aquesta. No penseu que aviat es convertirà en un nom familiar. Un cop muntat, introduïu els petits cables de la càpsula a través dels altres forats del marc metàl·lic.

Pas 5: Cinquè pas: muntar i connectar l'electrònica i, a continuació, tornar-lo a muntar

En el meu cas, vaig construir la meva placa de circuit abans d’esbrinar com l’anava a muntar. Això va fer que es fes un forat amb tots els components que ja hi havia. No és la millor manera de fer-ho. Tenia un parell de petits suports angulars de 4 a 40 per muntar plaques de circuits a la safata del projecte. Fent servir un d’aquests, vaig muntar la placa de circuits al marc metàl·lic. Podeu muntar el baord directament sempre que no creeu cap curt.

Un cop muntat, connecteu el connector XLR segons l’esquema. A continuació, connecteu la càpsula. Tingueu cura del cable positiu de la càpsula principal ja que es connecta a la unió de la resistència de 1 gig ohm i el cable de la porta del FET. Això flota en l'aire per garantir una connexió d'impedància molt alta.

Feu lliscar la funda metàl·lica de la carcassa al seu lloc. Tingueu en compte la pestanya i el petit retall corresponent a la màniga.

Cargoleu la base roscada i el micròfon està complet.

Pas 6: proves, ús i exploració addicional

Connecteu el micròfon nou a un mesclador o a un amplificador de micro amb alimentació fantasma i assegureu-vos que funcioni. La majoria dels problemes es deuen a un mal cablatge. El zumbit o buzz sol ser un problema de cablejat a terra.

Aquest micròfon es troba allà dalt amb els condensadors de diafragma més grans. En tinc un parell de molt bons i es produeix. Funciona molt bé a la veu, guitarra acústica. Estic treballant perquè es registrin un parell de coses i posaré enllaços a la instrucció quan ho faci.

Estic molt emocionat amb el rendiment d’aquest micròfon. Tot prové d’una càpsula de 13 micròfons (menys si en compra deu …) Estic completat al 90% en un projecte amb diverses càpsules per gravar estèreo. Aquell instructable arribarà aviat.

Actualització d'octubre de 2015: he tingut l'oportunitat de gravar una orquestra amb aquests enllaços Soundcloud. També vaig córrer el so del festival Food Truck voluntari i em vaig divertir utilitzant-los a l’escenari amb diversos vocalistes amb talent i un Jazz Trio. El micròfon sonava molt bé i molt transparent.

Per obtenir més informació sobre els micròfons de bricolatge en general, us recomano el grup de fabricants de micròfons a Groups IO.

I si voleu crear o modificar un micròfon no electret, consulteu Parts del micròfon. He construït un parell de micròfons amb la seva càpsula CK-12.

Enregistrament feliç!

Pas 7: actualitzeu el gener de 2016. Pimp That Circuit

Després de construir pocs d'aquests, estudiar el circuit original de Schoeps i rebre alguns estudis una mica per part dels veterans del grup de fabricants de micròfons, se'm va acudir un circuit millorat. L'anomeno "Alicia proxeneta" Hi ha tres canvis principals:

1. Addició de dos condensadors de supressió de RF i EMI més. Els dos 470pF que lliguen la base dels dos transistors PNP a terra. Aquests ajuden a qualsevol cosa que recull el FET i limiten l’amplada de banda dels seguidors de l’emissor PNP.

2. Es canvia la porció que proporciona 12V al circuit FET. Tenim el condensador 47uF que es carrega a partir de l’alimentació fantasma que entra al micròfon des dels pins XLR 2 i 3 a través de les resistències de 49,9 ohm i els dos transistors PNP. Subministra un bon camí d’impedància baixa per freqüències d’àudio netejant una mica les coses. Des d’allà anem a la resistència de 4,7 K al diode zener. Aquesta resistència estableix i limita el corrent de conducció que utilitza el díode zener. Els díodes Zener poden produir una petita quantitat de soroll elèctric només pel seu funcionament. La resistència de 330 i el condensador de 100uF filtren i mantenen una bona tensió de CC neta per al divisor de fases de resistències FET i 2,4K.

3. L’olla 1Meg és nova. Això ajusta el biaix del FET. Aquesta és probablement la millor millora del circuit. A mesura que l'olla s'ajusta, estem intentant dividir el voltatge que produeix el zener de manera que aproximadament la meitat caigui a través del FET i l'altra meitat es divideixi entre les dues resistències de 2,4 K. Això és bastant fàcil de fer. Abans de connectar la càpsula del micròfon real, heu de connectar el circuit a un preamplificador de micròfon perquè puguem alimentar el circuit. Mesureu la tensió al pin + del condensador 100uF referenciat a terra. Als meus circuits "com a construïts" tenia uns 11,5 a 11,8 volts. Mesureu la tensió i dividiu-la per quatre. Digueu que el voltatge és de 12 V CC. Dividir per quatre ens proporciona 3 VDC. Mentre es mesura al punt "A" (vegeu el circuit), ajusteu el pot fins a obtenir 3 VDC. Mesureu la tensió al punt “B”, hauríeu de tenir 9 V CC. L'olla és una olla de deu voltes, així que prepareu-vos per girar el cargol unes quantes vegades. Històricament la gent ho faria i substituiria les resistències fixes pels valors de la configuració del pot. Tot i que això pot suposar un estalvi d’uns quants centaus de dòlar, requereix molt de temps. Utilitzar una olla és molt més fàcil.

Podeu veure la meva protoborda construïda davant i darrere. Les dues fletxes apunten als collctors de transistors PNP i són on connectareu les resistències de 49,9ohm de camí al connector XLR. Una vegada més, les tapes 22nF es troben al connector XLR.

Una altra cosa realment interessant és que un membre del grup Mic Builder de Yahoo en va crear un amb la versió “Pimped” del circuit i el va enviar a un altre membre que va provar el micròfon. Llegiu-ne a Audioimprov aquí: Pimped Alice de Homero. La sinopsi és que el circuit té una distorsió molt baixa i el soroll electrònic està per sota del que sortirà la càpsula en una habitació tranquil·la. A més, Homero va dissenyar una placa de PC per a això i va proporcionar-los amablement tots els documents. És de doble cara i s’adaptarà al toc xinès de micròfons BM-700 i BM-800

Ara en tinc quatre a l’armari del micròfon i estic molt content d’ells. Pensaments finals sobre les parts. El FET anterior és un substitut del J305. Qualsevol dels dos funcionarà. En comprar resistències i condensadors, el preu baixa significativament si es compra per quantitat. Us recomano comprar les resistències cent per vegada i els condensadors petits igual. Normalment vaig menys pels electrolítics més grans. Si continueu amb la meravellosa afició a l’electrònica, trobareu en algun moment que ja teniu el que necessiteu per construir el proper projecte.

Gràcies a Henry i Homero del grup Mic Builder a Yahoo! Parleu d’un gran esforç de col·laboració per als constructors, fabricants i fabricants de bricolatge.

Accèssit al concurs de música i àudio DIY