Преамп для конденсаторного микрофона

      Комментарии к записи Преамп для конденсаторного микрофона отключены

Преамп для конденсаторного микрофона своими рукамиПреамп для конденсаторного микрофона, вещь специфическая и нужная, хотя и не всем. Кто-то приобретает его, ну а кто-то делает сам! А предыстория этого проекта такова. В моей домашней студии есть три типа микрофонов: электретный, динамический и конденсаторный. Электретный  я иногда подключаю к видеокамере при съёмке. Динамический используется для записи закадрового голоса в видеофильмах. А конденсаторный я применяю для закадрового голоса и при записи вокальных партий в песнях.

Электретный микрофон в этом проекте рассматриваться не будет.  А вот про подключение динамического и конденсаторного микрофонов к звуковой карте компьютера мы и поразмышляем. Технические термины я раскрывать не буду, вы можете посмотреть их значения в интернете. Я постараюсь подать материал попроще – суть проекта именно в этом.


Для подключения микрофонов в линейный вход звуковой карты требуется предварительное усиление сигнала и согласование сопротивлений. В этом нам и поможет предварительный микрофонный предусилитель. Микрофонный вход компьютера мы не рассматриваем, он предназначен для электретных микрофонов!

С динамическими микрофонами дело обстоит попроще. Для них существует множество схем предусилителей – как простых, так и сложных. Их подключение может быть как симметричным, так и не симметричным. А вот с конденсаторными микрофонами ситуация иная! Для них требуется именно симметричное подключение и, так называемое, фантомное питание. Конечно, таких схем предусилителей тоже хватает, но всё же, в общем, их реализация посложнее, чем у динамических микрофонов!

Кто уже имеет опыт в сборке схем и дружит с паяльником – справится, в принципе, с любой схемой. А вот начинающих музыкантов-паяльщиков это может и отпугнуть! Как раз для этого я и решил спаять этот предусилитель и поделиться с вами. Конечно же, и для меня будет польза, я буду использовать его в домашней студии.

У меня уже есть две готовые рабочие схемы предусилителей: первая для динамического микрофона, а вторая для конденсаторного. Первая работает от 9В, вторая от двухполярного питания +-15 В и с фантомным питанием +48 В.


Добавлю попутное примечание! Есть ещё вариант покупки конденсаторного USB-микрофона – так было бы проще. Но всё же я решил вложить деньги в покупку новой звуковой карты. Кстати, можно было бы купить и звуковую карту в виде USB-аудиоинтерфейса с уже встроенным микрофонным входом, предусилителем и фантомным питанием – это уже готовое решение! Но мне, по ситуации, требуется именно встраиваемая звуковая карта, поэтому паяльник, всё-таки, пришлось включать.


Для удобства я решил сделать один универсальный предусилитель для обоих микрофонов. Мало того, схема ещё должна быть несложной, с однополярным питанием, да ещё и с фантомным питанием! В моей ситуации решение было найдено! Я погрузился в интернет и начал исследовать материалы по этой теме.

По питанию самого предусилителя вопросов не было. Схемы с операционными усилителями могут быть как с двухполярным, так и с однополярным питанием. Мне удалось найти простой симметричный микрофонный усилитель с однополярным питанием.
Вот ссылка — http://e-dep.ru/konvertery-adaptery/mikrofonnyy-usilitel-ne5532.html.


Первая задача была решена. Осталось разобраться с фантомным питанием. Стандартным, в звукотехнике, считается напряжение в 48 В. Многовато! А можно ли поменьше? Оказывается можно! Посмотрел форумы, почитал статьи… Люди называли разные варианты уменьшенного напряжения фантомного питания – даже в целые разы! Уже теплее. Потом мне попалась одна интересная и логичная мысль, что надо смотреть технические характеристики конкретного микрофона – там и можно узнать, что к чему. Я посмотрел на сайте производителя подробное описание и всё прояснилось. Мой микрофон AKG C5 работает с фантомным питанием от 9 до 52 В. Отлично!


Думаю, дай проверю! У меня как раз есть рабочий спаянный предусилитель. Вместо 48 я подал фантомное стабилизированное питание 9 В от блока питания гитарной педали. И всё получилось, разницы на слух я практически не заметил. Замечательно!

Преамп для конденсаторного микрофона своими руками

Ну что ж, пора переходить к рассмотрению схемы. Как видно, диапазон питающего напряжения весьма широк – это хорошо! Можно использовать любые однополярные блоки питания с напряжением от 9 до 32 В. Главное, очень желательно, чтобы напряжение было стабилизированным! Помехи в звуковом тракте нам не нужны! У гитаристов обязательно найдётся 9-вольтовый блок питания, а в быту есть множество 12-вольтовых, например от всяких роутеров и т.п. Я как раз и решил использовать подобный 12-вольтовый адаптер, всё равно в закромах валяется без дела. А для получения стабилизированных   9 В я задумал использовать микросхему LM7809, для неё как раз получился необходимый запас по вольтажу. ЛМ-ки в архивах я не нашёл, зато обнаружил отечественный аналог КР142ЕН8А. Отлично!

Далее по схеме в цепи питания идёт дроссель, служащий для подавления помех, сглаживания пульсаций тока и т.д. Поскольку напряжение питания планировалось стабилизированным, то я решил дроссель не использовать. В общем, и без него результат меня устроил вполне!

Операционный усилитель – NE5532. На нём схему и собрал. Пробовал аналог TL072 – разницы на слух не заметил. Были в наличии и ходовые операционники 4558, но их даже и не пробовал. Рекомендую на плату впаивать панельки для микросхем. В случае чего, их можно заменить, поэкспериментировать и т.д. На входах операционного усилителя я использовал конденсаторы не 1 мкФ, а меньшего номинала — 100 нФ, чтобы уменьшить количество НЧ при использовании динамического микрофона. Лучше их потом, при обработке добавить.

Потенциометр «Усиление» был реализован не на плате, а на вынос. Номинал на 1 кОм не нашёлся, использовал наш на 680 Ом – всё нормально работает! На выходе предусилителя, я скорее всего в дальнейшем добавлю регулятор громкости. В принципе – это готовый предусилитель для динамического микрофона. Но это ещё не всё!


Теперь рассмотрим вторую часть схемы – входную цепь для конденсаторного микрофона и подключение к ней фантомного питания.

Преамп для конденсаторного микрофона своими руками

Вместо стандартных 48 В мы будем подавать 9 В через включатель. Резисторы, через которые фантомное питание подаётся на сигнальные цепи, имеют стандартный номинал — 6,8 кОм. Но, поскольку напряжение фантомного питания будет подаваться примерно раз в 5 меньше стандартного, то и сопротивление резисторов я решил уменьшить. Поставил по 1 кОм. При тестировании схемы я замерял напряжение после резисторов – оно было чуть меньше 9 В. Всё работало нормально! Думаю можно применить номинал и поменьше, например – 680 Ом. На ваше усмотрение!

Конденсаторы на входе. Здесь указаны неполярные на 22 мкФ. Они понижают на 3 дБ частоту 12 Гц, для выравнивания отклика до частоты 20 Гц. У меня таких не нашлось, решил использовать обычные электролитические полярные. Глянул в оригинальную статью — в этом случае их положительные выводы должны быть со стороны микрофонного входа. Покопался в архивах, нашлись на 10 мкФ, их и впаял. Некритично!

Диоды Зенера используются для ограничения максимального напряжения, приложенного к микрофонному входу. Они служат для защиты конденсаторного микрофона при его подключении, в случае, если фантомное питание уже включено! Вообще, с конденсаторными микрофонами надо обращаться осторожно, перед их подключением надо убрать на «ноль» входной уровень предусилителя или микшерного пульта, а фантомное питание должно быть отключено! Для контроля включения фантомного питания я сделаю световую индикацию на светодиоде. Здесь используются диоды Зенера на напряжение 10 В и мощностью 1 Вт. У меня таких не нашлось, поставлю позже.

10-омные резисторы практически не влияют на уровень входного сигнала. Они служат для ограничения пикового тока диодов Зенера. Я их оставил, как есть.

Преамп для конденсаторного микрофона своими руками

Теперь перейдём к финальной схеме. Не факт, что это окончательный вариант, может быть эксперименты с ней ещё продолжатся, посмотрим… Я сделал вариант с 12-вольтовым питанием и стабилизацией на 9 В. В данном случае следует применять стабилизатор LM7809, за неимением которого был использован отечественный аналог КР142ЕН8А.

После стабилизатора питание идёт на операционный усилитель, а также в цепь фантомного питания конденсаторного микрофона через переключатель.  Для индикации включения фантомного питания используется светодиод, гасящее сопротивление для которого подбирайте по вашей ситуации. В общем-то вы и так всё видите.


Для желающих собрать схему я предлагаю файл макета платы в формате Sprint Layout 6. Ссылка для скачивания — пожалуйста. Вы сможете отредактировать расположение деталей, дорожек и надписей на своё усмотрение. Ну а далее изготовите саму плату по любой доступной вам технологии. Я использую ЛУТ – лазерно-утюжную.


А вот фотография готовой печатной платы предусилителя. Она достаточно простая. В закромах мастерской я нашёл металлический корпус от старой отечественной педали «Лель», в него пока и поместил преамп.


Само-собой были записаны и сэмплы – как динамического так и конденсаторного микрофонов. Давайте их послушаем:

Применялась только нормализация, без эквалайзеров. Как видно — уровень шумов очень низок, что порадовало! На этом я буду заканчивать свой рассказ. Результатом я доволен, но продолжение эксперимента может и быть, посмотрим… До новых встреч!