Измерительный микрофон своими руками

Измерительный микрофон (reference mic, Measurement Microphone) бывает необходим, в том случае, когда нужно проверить и осуществить корректировку амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) жилого помещения, музыкальной студии, концертного зала или любого другого помещения, в котором используется звуковоспроизводящая аппаратура. В этом случае микрофон используется совместно с генератором тестового сигнала и анализатором спектра. Анализатор спектра может быть в виде отдельного аппаратного устройства или представлять собой компьютерную программу. Также получили распространение так называемые мониторные процессоры. Это универсальные программно — аппаратные решения, в состав которых входит измерительный микрофон, генератор тестового сигнала и программное обеспечение, с помощью которого производится процедура корректировки АЧХ помещения и звукового тракта в целом (усилитель, колонки, микшерные пульты и т.д).
В качестве примера такой системы можно привести прибор MSC1 компании JBL Professional.

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

JBL Professional MSC1

Также существуют более доступные обычному нашему пользователю чисто программные решения. Например плагин ARC System 2 итальянской компании IK Multimedia. На самом деле, если честно покупать эту программу, то вместе с ней вы приобретаете и отличный высококачественный измерительный микрофон, который, как написано на сайте производителя, можно применять не только для измерений но и для записи.

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

ARC System 2 итальянской компании IK Multimedia

Но программу ARC System 2 и подобный софт (есть кстати и бесплатные программы) можно использовать с любым измерительным микрофоном, даже с самодельным. Я когда-то сделал себе такой измерительный микрофон на основе электретного капсюля Panasonic WM-61, купленного на Алиэкспресс. Нужно отметить, что точно такие капсюли стоят во многих «фирменных» измерительных микрофонах. Это объясняется тем, что у этого капсюля почти идеально ровная АЧХ ао всем звуковом диапазоне. В китае вы можете купить как оригинальный капсюль, так и клон. Клон стоит дешевле и процент брака выше, но такие капсюли, тем не менее, можно тоже использовать.

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Частотная характеристика капсюлей Panasonic WM-61 и WM-60

Рассмотрим принципиальную схему измерительного микрофона. На самом деле, это слегка модифицированная схема одного из микрофонов фирмы Behringer. Какого точно, уже не помню.

Собираем измерительный микрофон своими руками

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Принципиальная схема измерительного микрофона. Номиналы компонентов в таблице в конце статьи

напряжение питания на капсюль WM-61 подается через резистор R1 сопротивлением 15k. Параллельно капсюлю включен керамический конденсатор C2, который устраняет высокочастотные наводки и помехи. Далее, через конденсатор С3 емкостью 1мкФ сигнал поступает на первый каскад усилителя на транзисторе Т1 типа BC549 или BC550 (см. даташит здесь). Это самые малошумящие транзисторы из данной серии. Можно также применить BC547 или советские КТ3102.

Проще всего приобрести транзисторы BC549 в Китае по цене около 50 рублей за 50 штук. Такие транзисторы вам могут пригодиться в огромном количестве самоделок.

Кроме предварительного усиления каскад на транзисторе T1 выполняет роль фазоинвертора, формируя два противофазных сигнала. Инверсный сигнал снимается с коллектора транзистора, а прямой — с эмиттера.

первый каскад и микрофонный капсюль запитаны стабилизированным напряжением, которое формируется параметрическим стабилизатором на стабилитроне D1 на 6.3 в, резисторе R6 сопротивлением 5.6 килоом и электролитическом конденсаторе С1.

Далее противофазные сигналы поступают на два одинаковых согласующих каскада на транзисторах Т2 и Т3, с эмиттеров которых сигналы подаются на контакты 2 и 3 разъема типа XLR «ПАПА». Обратите внимание на то, что транзисторы Т2 и Т3 — проводимости P-N-P. используются транзисторы BC559 (см. Даташит). Это транзисторы, комплементарные транзисторам BC549 (N-P-N), то есть они имеют такие же в точности параметры, но другую проводимость. Можно использовать советские транзисторы KT3107.

В зависимости от конструкции микрофона, разъем XLR может быть смонтирован в корпусе микрофона, или же его можно просто припаять к кабелю от микрофона. Второй вариант проще в конструктивном смысле. Тогда в качестве корпуса микрофона можно будет использовать какую либо подходящую по размеру трубку, лучше всего, если такая трубка будет сделана из металла. Хотя измерительный микрофон от уже упоминавшегося в начале статьи прибора JBL Professional MSC1 — полностью пластмассовый. Можно напечатать корпус микрофона на 3D принтере. В таком случае придется принять меры для экранировки деталей микрофона внутри пластикового корпуса. Вот ссылка на разъем XLR.

Я думаю сделать себе еще один такой микрофон, полностью переразвести печатную плату и разработать корпус в SolidWorks под 3D печать. Позже опубликую все что получится.

Теперь о том экземпляре микрофона, который я себе уже сделал несколько лет назад. В качестве корпуса я использовал металлическую хромированную трубку, корпус от какого-то старого щупа или датчика, который нашел на работе в куче хлама, подготовленного к перемещению на помойку. Обзор этого микрофона вы можете посмотреть (и послушать) в соответствующем видео ролике на моем канале MBS Electronics. Моя версия состоит из 2 частей. Первая часть — это корпус микрофона в этой трубке, что я нашел в хламе. В трубке установлен электретный капсюль и печатная плата, на которой распаяны компоненты первого каскада усилителя и стабилизатора напряжения.

К сожалению, сейчас не могу показать нормальные фото этого микрофона, потому что отдал на время другу, который хочет отстроить дома свою акустику. Ниже просто кадры из моего видеофильма. Вы можете открыть видео по ссылке и более подробно посмотреть что получилось.

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Это — перавя часть микрофона, собственно, трубка, в которой установлен капсюль и часть схемы.

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Внутри вот такая узкая печатная плата с несколькими деталями. На ней же крепится капсюль WM-61

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Вторая часть — коробочка с разъемом XLR и печатной платой с согласующими каскадами на Т2 и Т3.

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Печатная плата 1

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61

Печатная плата 2

Имейте в виду, что платы разрабатывались под конкретные корпуса и могут быть вам бесполезны. Как я уже говорил, я в ближайшее время разработаю новый вариант микрофона — всё на одной плате и с корпусом, напечатанном на 3D принтере. Тогда я обновлю эту статью или лучше напишу новую. А пока — как есть..

Микрофон получает питание через разъем XLR, от фантомного источника 48 вольт микшерного пульта или звуковой карты (если в ней есть такая функция), однако может работать и от другого напряжения в диапазоне от 12 до 48 вольт. На некоторых разъемах XLR в компьютерных звуковых картах присутствует пониженное напряжение фантомного питания. например у карты ESI ESP1010 — 12 вольт.

Ниже в таблице — список всех компонентов с номиналами

Список деталей для микрофона. Даны ссылки для заказа некоторых компонентов в Китае

Резисторы:

  • R1=15 k
  • R2 = 43 k
  • R3 = 30 k
  • R4, R5 = 1 k
  • R6 = 5.6 k
  • R7, R8 = 150 k
  • R9, R10 = 27 k
  • R11, R12 = 30 Ом

Конденсаторы:

  • С1 = 47 мкФ 16 в
  • С2 = 3300 пФ керамика
  • С3, С4, С6 = 1 мкФ пленка, керамика (в крайнем случае)
  • С5 = 10 мкФ и не менее 50 в.
  • C7, С8 = 1500 пФ
  • C9, С10 = 2200 пФ

Диоды и транзисторы

  • D1 Стабилитрон на 6.3 В
  • T1 — BC549, BC550, КТ3102
  • T2, T3 — BC559, BC560, КТ3107

Разное:

  • Р1 разъем XLR «ПАПА»
  • Капсюль WM-61 или WM-60

Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61Измерительный микрофон на 3 транзисторах и капсюле WM-61Самодельный ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОФОН капсюли WM 61A PANASONIC

Небольшой видео фильм про капсюли WM-61 из Китая и про ЭТОТ самодельный измерительный микрофон. Обзор, и тестирование. Пробуем записывать речь, гитару и вокал

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОФОН

Измерительный микрофон с ровной АЧХ основной инструмент для тех кто занимается акустикой. Например при калибровке настроек УМЗЧ и АС, как это сделано в профессиональной аппаратуре. Были заказаны капсюли. За основу был выбран проект с форума Вегалаб. Далее сама принципиальная схема.

Схема измерительного микрофона

Схема измерительного микрофона

Схема измерительного микрофона - плата

Разделительный конденсатор С1 и задающую смещение на входе операционного усилителя цепочку R6-R7 можно убрать, если напряжение питания будет постоянным и номинал резистора нагрузки R1 будет подобран так, чтобы постоянное напряжение на нем было около половины напряжения питания. Конденсатор по питанию можно переместить непосредственно к входным пятачкам платы. Второй рядом – неполярный электролит для развязки ОС по постоянному току. Операционный усилитель можно взять любой, какой вам понравится, автор взял AD8610, потому что он обладает превосходными характеристиками.

О принципах работы писать не буду, расскажу только о своей конструкции. В качестве корпуса был использован некий компьютерный девайс, имеет размеры 10,5 х 5,5 х 2 мм и алюминиевый корпус. Трубка на которой установлен микрофон медная, внутренний диаметр 6,2 мм, внешний 8 мм, длина 50 см.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОФОН - сборка схемы

Конец трубки на котором установлен микрофон стачивается в ноль под очень маленьким углом, чтобы не искажать АЧХ. Сам микрофон оклеивается полоской бумаги и сажается в трубку на термоклей на небольшом расстоянии от края. Провод соединяющий капсюль с предусилителем МГТФ. Сам предварительный усилитель собран на микросхеме NE5532.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОФОН самодельный

Дополнительно был введен переключатель усиления выходного каскада который включает дополнительный резистор параллельно резистору R1 (по второй схеме с форума). Разъем BNC применен из-за бедности, так как таких валяется много, а ставить некуда. Также был использован фильтр питания оставшийся от прибора, что был в корпусе. Позже был добавлен стабилизатор на 12 вольт. Разработанную плату можете скачать тут.

Изготовление измерительного микрофона для снятия АЧХ

Недавно Dan1982 опубликовал рассуждения на тему какие проекты живут, а какие умирают www.drive2.ru/l/474400510674207016/ По большинству пунктов я согласен. Для меня работает принцип «нужно себя заставлять», т.е. создать такую ситуацию, когда назад дороги не будет.

Первый большой шаг к новой аудиосистемы был сделан более полугода назад www.drive2.ru/l/455777257600843967/ куплена машина в стоковом состоянии. Второй большой шаг сделан на прошлой неделе www.drive2.ru/l/474613266174182200/ предыдущая машина продана вместе с той небольшой частью аудиосистемы которая была сделана.

За прошедшие между покупкой новой машины и продажей старой полгода начал учиться автозвуку:
– подписался на сообщество Автозвук www.drive2.ru/communities/4062246863888199299/
– изучил книгу «Автозвук от А до В» Dan1982 www.drive2.ru/l/7840197
– перечитал множество записей про автозвук в бортжурналах
– набрел на несколько очень интересных бортжурналов в плане автозвука, а вернее изготовления custom изделий:
– бортжурнал Dan1982 www.drive2.ru/r/ford/1264433/
– бортжурнал Dan1982 www.drive2.ru/r/lada/4062246863888346325/
– бортжурнал AlhimiK-RF www.drive2.ru/r/audi/573223/
– набрел на Школу Автозвука страничка caraudioschool.ru/
канал на ютубе www.youtube.com/channel/UC5iY5vMon9WZ7JM0XnoZoww

Провел подготовительные работы:
– изготовлены закладные элементы в передние двери www.drive2.ru/l/474144324464935592/
– изготовлены «акустические линзы» для мидов www.drive2.ru/l/474379619953279443/
– изготовлены подкапотные распределители плюса и минуса www.drive2.ru/l/472885658529038866/
– изготовлены custom клеммы АКБ www.drive2.ru/l/472249041296556181/
– изготовлен дистрибьютор питания в багажник www.drive2.ru/l/470021705616589074/

Вплотную подошло время устанавливать музыку в машину.

Для себя поставил цель построить максимально хорошую, красивую и качественную аудиосистему. Для того чтобы построить такую систему нужны знания. Готовых решений в сети опубликовано множество. Существенная черта готовых решений – это более / менее подробное описание состава системы, чуть менее подробное описание того каким образом была выполнена подготовка и чаще всего отсутствие описаний причин, по которым были приняты те или иные решения.

Мне как раз интересны причины. Например:
1. Вопрос: меняется ли звук динамика при подготовке двери? Ответ: да, меняется.
2. Вопрос: что именно меняется в звучании? Ответ: звук становится более чистым.
3. Вопрос: что значит более чистым? Ответов много, но понять мне не удается…

Как увидеть / понять «более чистый звук» или «более энергичный звук»?

Вроде бы это различия в звуке можно будет увидеть на АЧХ системы. Но в сети мне не попалось ни одной записи в которой были бы приведены АЧХ было / стало.

Поэтому решил экспериментальным путем получить ответы на вопросы о изменении звучания. Вопросы, которые меня интересуют в первую очередь:
1. Каким образом на звук мида влияет жесткость его установки в двери?
2. Каким образом на звук мида влияет виброизоляция уличной стенки двери?
3. Каким образом на звук мида влияет виброизоляция внутренней стенки двери?

Именно эти вопросы, т.к. мне уже нужно делать аудиоподготовку передних дверей.

Для опытов нужен измерительный комплекс. Писал об этом вот тут www.drive2.ru/l/474087974494011794/

Микрофон я решил изготавливать.
Купил детали

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Поискал из чего делать корпус

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Подошли корпуса от пусковых конденсаторов светильников с люм. лампами – на работе как раз меняют светильники, так что натырил парочку конденсаторов. В эти стаканчики очень хорошо входит батарейка

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Собранная плата и заготовки для корпуса

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Проточил и обрезал лишнее с заготовок корпуса

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

На конце трубки в который будет устанавливаться микрофон снял большую фаску

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Чтобы микрофон вставал вот так

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Для изоляции платы от корпуса и чтобы батарейка не болталась подготовил диэлектрические вставки

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)Запчасти на фото: PS3060. Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Для соединения половинок корпуса попросил знакомого выточить мне втулку

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)Запчасти на фото: PS3080. Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Корпус в сборе будет выглядеть вот так

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Последние отверстия в корпусе и комплект для сборки практически готов

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Корпус алюминиевый, так что руки пачкает серым. Красить корпус не хотелось, поэтому в качестве отделки выбрал анодирование.

Собрал установку (блок питания, ванна с электролитом, подвес и деталь)

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Вот одна половинка корпуса в ванне

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

После анодирования собрал микрофон

Фото в бортжурнале Hyundai Elantra (3G)

Микрофон есть, теперь осталось поставить софт и научиться им пользоваться.

Ищущие и интересующиеся автозвуком, присоединяйтесь!

P.S. В перерывах между работами над микрофоном немного развлекался. Например ремонтом кренометра от а/м Mitsubishi Pajero

Микрофон измерительный

Одним из важнейших параметров динамика является его частотная характеристика — зависимости уровня звукового давления в децибелах от частоты при неизменном уровне подводимого электрического сигнала.

Чем шире рабочий диапазон частот головки или громкоговорителя и чем меньше разница в уровнях звукового давления на различных участках этого диапазона, тем лучше этот электроакустический преобразователь.

Наглядное представление о частотной характеристике дает графическое изображение (рис. 1). Как видно из этого рисунка наблюдается уменьшение уровня звукового давления на нижних и верхних частотах диапазона, а также снижение и увеличение уровня («подъемы» и «провалы») на других частотах.

АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1Л

Рис. 1. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1Л

Все эти отклонения значений звуковых давлений могут быть причиной вносимых громкоговорителем частотных искажений воспроизводимых звуковых программ [1]. Поэтому обязательно учитывается АЧХ головок при проектировании акустических систем, выборе динамиков и типа их акустического оформлении, расчете фильтров и т. п.

Данные о частотной характеристике динамика, заявленные в технической документации (паспорте) и справочниках не являются безусловными. Каждый динамик имеет свою индивидуальную частотную характеристику.

В настоящее время, время стремительного развития цифровых технологий, измерять АЧХ звукового давления головки динамической не представляет трудности, даже без применения специального оборудования. Для этого необходимо иметь персональный компьютер, усилитель НЧ для возбуждения испытуемой головки (компьютерную аудиосистему), микрофон и соответствующее программное обеспечение.

При измерениях АЧХ громкоговорителя особые требования предъявляются к микрофону. Он дожжен иметь широкий частотный диапазон, не уже 30 – 18000 Гц, «гладкую» АЧХ, небольшие размеры мембраны.

Самые высокие электроакустические параметры имеют конденсаторные микрофоны, и в этом их основное преимущество по сравнению с другими разновидностями микрофонов. Частотная характеристика конденсаторного микрофона отличается своей равномерностью. В диапазоне до резонанса мембраны неравномерность может быть очень малой, выше резонанса она несколько увеличивается. Вследствие малой неравномерности характеристики конденсаторные микрофоны используют как измерительные. Измерительные микрофоны изготовляют на диапазон частот от 20 – 30 Гц до 30 – 40 кГц с неравномерностью 1 дБ до частоты 10 кГц и не более 6 дБ свыше 10 кГц. Размеры капсюля такого микрофона берут в приделах 6 – 15 мм, из-за этого он практически ненаправлен до частоты 20 – 40 кГц. Чувствительность его не превышает – 60 дБ [2,3].

Микрофонный капсюль Panasonic WM61 [4] идеально подходит для использования его, в качестве измерительного.

Подключать капсюль напрямую через микрофонный вход ПК, используя, для его работы фантомное питание, не советуется, из-за большой вероятности наводок и шумов, пониженной чувствительности, что негативно скажется на качестве измерений. Микрофон должен подключаться к аудиовходу материнской платы, применяя через согласующее звено – микрофонный предварительный усилитель.

Изготовить своими руками такое устройство (рис. 2) совсем не сложно. Оно состоит из, помещенного в трубку, длиной 20 см, микрофонного капсюля диаметром 6 мм, микрофонного усилителя на ОУ ОРА2134, отличающимся высокими характеристиками [6], химического источника питания, напряжением 9 вольт, типа «Крона».

Общий вид микрофона измерительного

Вид микрофона со стороны капсюля

Вид микрофона со стороны линейного выхода

Рис. 2. Микрофон измерительный: а – общий вид; б – вид со стороны капсюля; в – вид со стороны линейного выхода.

Схема электрическая принципиальная измерительного микрофона взята из источника [6]. После некоторых изменений имеет вид, представленный на рис. 3. Конденсатор С3 заменен пленочным (К-73, К-78 или другой, рекомендованный для установки в сигнальные цепи звуковых устройств). Налаживание усилителя сводится к подборке светодиода, который обеспечивал бы спад напряжения до 2 вольт на участках указанных в схеме на схеме.

Схема электрическая принципиальная

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная

Печатная плата изготавливается из фольгированного стеклотекстолита размерами 55 х 20 мм — рис. 4. Проектирование и печать выполняется на ПК с использование программы Sprint Layout 6.0.

Вид печатной платы со стороны дорожек

Вид печатной платы со стороны размещения деталей

Рис. 4. Печатная плата: а – вид со стороны дорожек; б — размещения деталей.

Все это монтируется в металлический корпус — для экранирования схемы — рис. 5.

Расположение элементов в корпусе

Рис. 5. Расположение элементов в корпусе

Подключают измерительный микрофон к линейному входу звуковой карты ПК через экранированный кабель с двумя жилами. Экран провода подключается с одной стороны – стороны звуковой карты, это также положительно сказывается на точности измерений – рис. 6.

Схема соединительного шнура

Рис. 6. Схема соединительного шнура

Данная конструкция имеет широкий диапазон рабочих частот, относительно высокую чувствительность, ровную АЧХ, «слышит» звуки на большем расстоянии, по сравнению, например, с микрофоном МКЭ-3. Замеры можно производить почти с любой, слышимой ухом человека, дистанции, а это важно при тестировании не только одной головки, а всей акустической системы (систем), например в помещении или салоне автомобиля. Микрофон успешно испробован с программой Right Mark 6.2.3. Представленный на рис. 1 график АЧХ звукового давления динамика 25ГДН-1Л построенный с помощью этой программы. Для измерений, микрофон располагают на одной оси с головкой на расстоянии 300 – 400 мм. Подключение измерительных устройств выполняют по схеме, показанной на рис. 7. Важно, что бы в усилителе регуляторы тембра были в среднем положении, а режим тонокомпенсации и корректирующие звенья отключены. Испытуемая головка размещается наиболее удаленно от стен, мебели и других предметов [7].

Схема устройства для снятия АЧХ динамика

Рис. 7. Схема устройства для снятия АЧХ динамика

Печтную плату можно скачать здесь

Мнения читателей
  • Андрей / 18.04.2021 — 02:09 А калибровочеый файл нужен? И где его можно сделать или как, или где скачать?Спасибо.
  • Денис / 17.04.2020 — 15:52 https://www.chipdip.ru/product/hmo1003aвот такого
  • Денис / 17.04.2020 — 15:51 Скажите пожалуйста а подойдет ли для такого капсюля? И не совсем понял для чего здесь стабилитрон?
  • Иван / 09.04.2019 — 15:48 Автор,У тебя на печатке ОУ повернут в одну сторону а на картинке с собраным изделием в другую. Как у тебя все работает.
  • Автор / 14.11.2018 — 11:34 Ошибка на плате.
  • Владимир / 11.03.2018 — 23:14 На схеме конденцатор С1 шунтирует 3й вывод микросхемы на корпус. На печатке С1 шунтирует светодиод. Где ошибка? Вероятнее всего на печатке,хотя работает и так.
  • Леонид / 03.11.2017 — 21:44 Сделал модель этой схемы в Мультисиме 14, то же самое показывает, значит все нормально должно быть
  • Леонид / 03.11.2017 — 21:10 Здравствуйте, собрал данную схему, на контрольных точках ровно 2 В. К к компьютеру еще не подключал. Микрофон также не подключен. Дело вот в чем: На выходе до конденсатора 2 В постоянного напряжения. После конденсатора все по нулям (ну тут понятно). Должно ли быть 2 Вольта постоянки до конденсатора?
  • Автор / 08.07.2015 — 10:50 Снизить усиление можно уменьшением номинала резистора R5 (100 кОм).К примеру, при применении резистора номиналом 5. 10 кОм допускается подключение устройства к компьютеру через микрофонный вход.
  • Максим / 08.07.2015 — 00:34 Спасибо! Получилось! Еще одна проблема, уровень усиления слишком большой, на самой минимальной громкости микрофона в настройках уровень в спектрлабе зашкаливает, подскажите как можно согласовать уровень усиления

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

«Бюджетный» измерительный микрофон

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться.

Запомнить меня. Developed in conjunction with Joomla extensions. Специальный измерительный микрофон фото на рис. Он состоит из микрофонного капсюля Panasonic WMA диаметром 6 мм, помещённого в трубку длиной 20 см рис. В этом недорогом, но с достаточно равномерной чувствительностью в широкой полосе частот микрофонном капсюле встроен истоковый повторитель, выход которого подключён к микрофонному усилителю на ОУ ОРА [3].

Микрофон — устройство, преобразующее колебания звука в электрический ток.

На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками

Самодельный измерительный и прочие микрофоны. Обсуждаем звук и аппаратуру. Сообщений: 56 1 2 3 4 След. Для самостоятельной сборки микрофона существует множество схем. Одна из наиболее популярных с форума Вегалаб такая: Но собирать такую схемку на макетке, понятное дело, лень. Потому многие радиолюбители откладывают сборку своего измерительного микрофона «до лучших времён». Эти ЧИПы имеют на борту встроенный малошумящий источник напряжения смещения для питания микрофона, Rail-to-Rail выходной усилитель и фиксированный коэффициент усиления 20 дБ.

Периодически у самоделкиных возникает вопрос: как устроен измерительный микрофон, может быть можно соорудить самостоятельно, а не тратить деньги. У меня есть микрофон ECM и я решил заглянуть в него, узнать, как он устроен. Разбирается он трудно.

Измерительный микрофон своими руками

Измерения Прочие Измерительный микрофон

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна

Подробности Категория: Прочие Опубликовано: 18.03.2017 15:47 Просмотров: 6693

Понравилась статья — поделись с друзьями

Специальный измерительный микрофон (фото на рис. 1), который, как оказалось, несложно изготовить самостоятельно [2].
Он состоит из микрофонного капсюля Panasonic WM-61A диаметром 6 мм, помещённого в трубку длиной 20 см (рис. 1,б). В этом недорогом, но с достаточно равномерной чувствительностью в широкой полосе частот микрофонном капсюле встроен истоковый повторитель, выход которого подключён к микрофонному усилителю на ОУ ОРА2134 [3].

Общая схема измерительного микрофона показана на рис. 2, а чертёж печатной платы и расположение элементов — на рис. 3.


Питание усилителя — от батареи гальванических элементов напряжением 9 В (можно использовать и аккумуляторную батарею). Печатная плата размерами 55×20 мм, батарея питания и другие компоненты помещены в металлический корпус для экранирования от наводок.
Рабочий режим микрофонного усилителя и истокового повторителя в капсюле определяется напряжением на светодиоде около 2 В.
Испытания показали, что такая конструкция имеет широкую полосу рабочих частот, достаточно ровную АЧХ, очень высокую чувствительность по сравнению с микрофоном МКЭ-3. Замеры можно производить на расстоянии до 3. 4 м, а это важно при тестировании не только одной головки, но и всей акустической системы в помещении или салоне автомобиля.
Подключать выход измерительного микрофона рекомендуется к линейному входу звуковой карты, используя экранированный кабель с двумя жилами, причём экран кабеля подсоединяют к общему проводу со стороны звуковой карты — это сказывается на точности измерений. Подключение измерительного микрофона к микрофонному входу компьютера не рекомендуется, так как тогда необходима тщательная регулировка уровня в настройках компьютера (во избежание перегрузок, что негативно отразится на качестве измерения). В таком крайнем случае можно снизить усиление второго каскада (на DA1.2) на порядок уменьшением сопротивления резистора R5 до 5. 10 кОм.
Теперь измерения АЧХ звукового давления после каждого срезания рупора дорабатываемой головки производим с помощью измерительного микрофона, размещённого на одной оси с головкой на расстоянии 30. 40 см, используя, например, компьютерную программу RightMark Audio Analyzer 6.2.3 и усилитель мощности, достаточной для возбуждения головки. Перед измерениями необходимо проверить линейность АЧХ как усилителя, так и звуковой карты компьютера. С целью устранения негативного влияния акустического короткого замыкания на результаты измерений головку можно поместить в бокс с открытой задней стенкой, причём желательно заподлицо с передней плоскостью. Стенки измерительного бокса, кроме передней, изнутри и снаружи полезно покрыть звукопоглощающим материалом. Микрофон и усилитель подключают к звуковой карте компьютера — к линейным входу и выходу соответственно, а динамическую головку — к усилителю. В качестве примера приведём пример доработки широко распространённой динамической головки 25ГДН-1Л. Для начала измерим АЧХ звукового давления недоработанной головки. Действительно, на характеристике наблюдается резкий спад выше частоты 4,5 кГц (кривая зелёного цвета).

ЛИТЕРАТУРА
1. Марченко В. Доработка динамических головок и измерение их частотных характеристик — Радио, 2014, № 2, с. 14, 15.
2. Измерительный микрофон своими руками. —
3. Микрофонный усилитель. — .
Радио №2/2014

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Микрофон измерительный

Одним из важнейших параметров динамика является его частотная характеристика — зависимости уровня звукового давления в децибелах от частоты при неизменном уровне подводимого электрического сигнала.

Чем шире рабочий диапазон частот головки или громкоговорителя и чем меньше разница в уровнях звукового давления на различных участках этого диапазона, тем лучше этот электроакустический преобразователь.

Наглядное представление о частотной характеристике дает графическое изображение (рис. 1). Как видно из этого рисунка наблюдается уменьшение уровня звукового давления на нижних и верхних частотах диапазона, а также снижение и увеличение уровня («подъемы» и «провалы») на других частотах.

АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1Л

Рис. 1. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1Л

Все эти отклонения значений звуковых давлений могут быть причиной вносимых громкоговорителем частотных искажений воспроизводимых звуковых программ [1]. Поэтому обязательно учитывается АЧХ головок при проектировании акустических систем, выборе динамиков и типа их акустического оформлении, расчете фильтров и т. п.

Данные о частотной характеристике динамика, заявленные в технической документации (паспорте) и справочниках не являются безусловными. Каждый динамик имеет свою индивидуальную частотную характеристику.

В настоящее время, время стремительного развития цифровых технологий, измерять АЧХ звукового давления головки динамической не представляет трудности, даже без применения специального оборудования. Для этого необходимо иметь персональный компьютер, усилитель НЧ для возбуждения испытуемой головки (компьютерную аудиосистему), микрофон и соответствующее программное обеспечение.

При измерениях АЧХ громкоговорителя особые требования предъявляются к микрофону. Он дожжен иметь широкий частотный диапазон, не уже 30 – 18000 Гц, «гладкую» АЧХ, небольшие размеры мембраны.

Самые высокие электроакустические параметры имеют конденсаторные микрофоны, и в этом их основное преимущество по сравнению с другими разновидностями микрофонов. Частотная характеристика конденсаторного микрофона отличается своей равномерностью. В диапазоне до резонанса мембраны неравномерность может быть очень малой, выше резонанса она несколько увеличивается. Вследствие малой неравномерности характеристики конденсаторные микрофоны используют как измерительные. Измерительные микрофоны изготовляют на диапазон частот от 20 – 30 Гц до 30 – 40 кГц с неравномерностью 1 дБ до частоты 10 кГц и не более 6 дБ свыше 10 кГц. Размеры капсюля такого микрофона берут в приделах 6 – 15 мм, из-за этого он практически ненаправлен до частоты 20 – 40 кГц. Чувствительность его не превышает – 60 дБ [2,3].

Микрофонный капсюль Panasonic WM61 [4] идеально подходит для использования его, в качестве измерительного.

Подключать капсюль напрямую через микрофонный вход ПК, используя, для его работы фантомное питание, не советуется, из-за большой вероятности наводок и шумов, пониженной чувствительности, что негативно скажется на качестве измерений. Микрофон должен подключаться к аудиовходу материнской платы, применяя через согласующее звено – микрофонный предварительный усилитель.

Изготовить своими руками такое устройство (рис. 2) совсем не сложно. Оно состоит из, помещенного в трубку, длиной 20 см, микрофонного капсюля диаметром 6 мм, микрофонного усилителя на ОУ ОРА2134, отличающимся высокими характеристиками [6], химического источника питания, напряжением 9 вольт, типа «Крона».

Общий вид микрофона измерительного

Вид микрофона со стороны капсюля

Вид микрофона со стороны линейного выхода

Рис. 2. Микрофон измерительный: а – общий вид; б – вид со стороны капсюля; в – вид со стороны линейного выхода.

Схема электрическая принципиальная измерительного микрофона взята из источника [6]. После некоторых изменений имеет вид, представленный на рис. 3. Конденсатор С3 заменен пленочным (К-73, К-78 или другой, рекомендованный для установки в сигнальные цепи звуковых устройств). Налаживание усилителя сводится к подборке светодиода, который обеспечивал бы спад напряжения до 2 вольт на участках указанных в схеме на схеме.

Схема электрическая принципиальная

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная

Печатная плата изготавливается из фольгированного стеклотекстолита размерами 55 х 20 мм — рис. 4. Проектирование и печать выполняется на ПК с использование программы Sprint Layout 6.0.

Вид печатной платы со стороны дорожек

Вид печатной платы со стороны размещения деталей

Рис. 4. Печатная плата: а – вид со стороны дорожек; б — размещения деталей.

Все это монтируется в металлический корпус — для экранирования схемы — рис. 5.

Расположение элементов в корпусе

Рис. 5. Расположение элементов в корпусе

Подключают измерительный микрофон к линейному входу звуковой карты ПК через экранированный кабель с двумя жилами. Экран провода подключается с одной стороны – стороны звуковой карты, это также положительно сказывается на точности измерений – рис. 6.

Схема соединительного шнура

Рис. 6. Схема соединительного шнура

Данная конструкция имеет широкий диапазон рабочих частот, относительно высокую чувствительность, ровную АЧХ, «слышит» звуки на большем расстоянии, по сравнению, например, с микрофоном МКЭ-3. Замеры можно производить почти с любой, слышимой ухом человека, дистанции, а это важно при тестировании не только одной головки, а всей акустической системы (систем), например в помещении или салоне автомобиля. Микрофон успешно испробован с программой Right Mark 6.2.3. Представленный на рис. 1 график АЧХ звукового давления динамика 25ГДН-1Л построенный с помощью этой программы. Для измерений, микрофон располагают на одной оси с головкой на расстоянии 300 – 400 мм. Подключение измерительных устройств выполняют по схеме, показанной на рис. 7. Важно, что бы в усилителе регуляторы тембра были в среднем положении, а режим тонокомпенсации и корректирующие звенья отключены. Испытуемая головка размещается наиболее удаленно от стен, мебели и других предметов [7].

Схема устройства для снятия АЧХ динамика

Рис. 7. Схема устройства для снятия АЧХ динамика

Печтную плату можно скачать здесь

Мнения читателей
  • Андрей / 18.04.2021 — 02:09 А калибровочеый файл нужен? И где его можно сделать или как, или где скачать?Спасибо.
  • Денис / 17.04.2020 — 15:52 https://www.chipdip.ru/product/hmo1003aвот такого
  • Денис / 17.04.2020 — 15:51 Скажите пожалуйста а подойдет ли для такого капсюля? И не совсем понял для чего здесь стабилитрон?
  • Иван / 09.04.2019 — 15:48 Автор,У тебя на печатке ОУ повернут в одну сторону а на картинке с собраным изделием в другую. Как у тебя все работает.
  • Автор / 14.11.2018 — 11:34 Ошибка на плате.
  • Владимир / 11.03.2018 — 23:14 На схеме конденцатор С1 шунтирует 3й вывод микросхемы на корпус. На печатке С1 шунтирует светодиод. Где ошибка? Вероятнее всего на печатке,хотя работает и так.
  • Леонид / 03.11.2017 — 21:44 Сделал модель этой схемы в Мультисиме 14, то же самое показывает, значит все нормально должно быть
  • Леонид / 03.11.2017 — 21:10 Здравствуйте, собрал данную схему, на контрольных точках ровно 2 В. К к компьютеру еще не подключал. Микрофон также не подключен. Дело вот в чем: На выходе до конденсатора 2 В постоянного напряжения. После конденсатора все по нулям (ну тут понятно). Должно ли быть 2 Вольта постоянки до конденсатора?
  • Автор / 08.07.2015 — 10:50 Снизить усиление можно уменьшением номинала резистора R5 (100 кОм).К примеру, при применении резистора номиналом 5. 10 кОм допускается подключение устройства к компьютеру через микрофонный вход.
  • Максим / 08.07.2015 — 00:34 Спасибо! Получилось! Еще одна проблема, уровень усиления слишком большой, на самой минимальной громкости микрофона в настройках уровень в спектрлабе зашкаливает, подскажите как можно согласовать уровень усиления

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий