Ну очень, "Малошумящий микрофонный усилитель".

[VladМ]

Привет всем. Спаял пару схем для динамического микрофона, но все они оказались непонятно шумные. Я ещё тот чайник в этом вопросе.)
Возможно, то, что я спаял усиливают шумы моей карточки - китайский юсб "свисток". У неё собственные шумы большие -40. Возможно я что-то не так понял в схемах.
Восьмой десяток живу на Земле, нужна помощь. Думаю озвучить свою книгу.

Вот нашёл ещё схемки, но не знаю будут ли они шумные или нет. Может кто спец и глазом своим увидит что это такое?

Это конструкция малошумящего микрофонного предусилителя, которая идеально подходит для микрофонов с низким импедансом (номинально 600 Ом). Одним из ограничений является то, что он не сбалансирован, что не является проблемой в домашней среде записи, но позволит микрофонному проводу (и корпусу) улавливать шум при длинных кабелях или в агрессивной среде.

Как показано, он не совсем подходит для профессиональной работы (хотя он использовался на сцене в несбалансированном виде с хорошими результатами), но добавление микрофонного трансформатора 1:1 на входе превратит его в сбалансированный предусилитель с очень высокой производительностью. Во многих случаях трансформатор фактически превзойдет активные балансировочные схемы, потому что нет (или должно быть) заземления. Экран сбалансированного кабеля, конечно, должен быть заземлен, но по моему опыту с живой музыкой и студийной работой, меньше шума улавливается, если внутренняя проводка плавающая.

Очень жаль, что хорошие микрофонные трансформаторы довольно трудно найти, и они дороги. Если у вас случайно найдется подходящий в коробке с хламом, попробуйте его с этой схемой — сомневаюсь, что вы будете разочарованы результатом. Я использовал эту схему в Front-of-House, foldback (мониторных) и студийных микшерах и сумел получить отличные результаты — у меня все еще есть небольшой 6-канальный микшер (который я использую только изредка), использующий эту схему, и у меня никогда не возникало даже малейшего соблазна заменить его даже лучшими операционными усилителями (или рисунком 3, если на то пошло).

Схема: https://vrtp.ru/screenshots/2181_p13_fig1.jpg
Рисунок 1 — Микрофонный предусилитель

Он требует хорошо отрегулированного (или очень хорошо сглаженного) напряжения питания 30 В и, как правило, может обеспечить максимальный выходной уровень около 7 В RMS, учитывая типичные разбросы компонентов. С показанными значениями компонентов согласование импеданса является правильным для микрофона 600 Ом, а усиление составляет около 40. Обратите внимание, что это слишком много для использования с любым микрофоном для близкого вокала или инструментальных усилителей, но подходит для обычной речи.

Сделав резистор SET GAIN линейным 50k, усиление можно изменять от практически 0 до максимум 40 (32 дБ) с низким уровнем шума и искажений при всех настройках. Уровень выходного сигнала от известного бренда вокального микрофона был измерен на уровне более 1 В от пика до пика с громкими певцами, поэтому «общепринятое мнение» о том, что микрофоны имеют низкий выход, явно неверно. По этой причине создание предусилителя с переменным усилением является почти необходимым требованием. Коэффициент

усиления без обратной связи этой небольшой схемы составляет около 3400 — это достигается путем отключения резистора обратной связи и обхода R5 конденсатором подходящего большого номинала. Все это от одного усилительного транзистора!

Измерения, проведенные, когда я создавал множество таких устройств, показывают, что эквивалентный входной шум составлял около -127 дБм, поэтому при усилении 40 дБ отношение сигнал/шум должно быть около 87 дБ относительно выходного сигнала 0 дБм (приблизительно 775 мВ). Это совершенно недостижимо на практике из-за шума от самого микрофона, а также других посторонних шумов, которые невозможно устранить.

Излишне говорить, что использование металлопленочных резисторов является обязательным для получения наилучших возможных шумовых характеристик. Я не совсем доволен требованием к электролитическим конденсаторам, но для задействованных импедансов относительно большие номинальные конденсаторы являются обязательными. Использование электролитов с низкой утечкой может стоить усилий, но я не экспериментировал с этим вариантом. Я использовал в этой схеме сплошные танталовые конденсаторы «tag», но они (или были) отвратительно ненадежны, и я прекратил их использовать после того, как пришлось заменить каждый танталовый конденсатор в партии из примерно 20 небольших 8-канальных каскадных микшеров. Я не был впечатлен!

Это очень тихий предусилитель, но он подходит только для входов с низким импедансом — коэффициент шума быстро ухудшается по мере увеличения входного импеданса. Конструкция — в частности, ток коллектора для Q1 — была основана на графиках шум/ток/импеданс для версии Philips BC549 — незначительные изменения, вероятно, будут с другими транзисторами или устройствами BC549 других производителей.

Вся схема, естественно, класса A и с усилением 32 дБ имеет выходное сопротивление менее 100 Ом. Рекомендуемое сопротивление нагрузки составляет 22 кОм или больше, поэтому она вполне способна управлять набором регуляторов тембра или фейдером. Буферизация с помощью качественного операционного усилителя естественным образом снизит выходное сопротивление (а также увеличит выходную мощность и коэффициент усиления разомкнутой цепи), как показано в примере на рисунке 2.

Точно такая же конструкция также использовалась в качестве виртуального земляного микшера для шины микширования в микшерах с 6 до 24 каналов. Единственное изменение — удалить резистор 1 кОм на входе и подключить шину микширования напрямую. Оптимальное сопротивление должно быть сохранено для низкого уровня шума, поэтому для микшера с 10 каналами каждый канал должен иметь выходное сопротивление от 12 кОм до 20 кОм на шину. Меньшему количеству каналов требуется меньшее сопротивление и наоборот.

Схема: https://vrtp.ru/screenshots/2181_p13_fig2.jpg
Рисунок 2 — 12-вольтовая версия предусилителя

Схема, похоже, отпугивает людей из-за единственного источника питания +30 В. На рисунке 2 показаны значения резисторов, необходимые для работы предусилителя от источника питания 12 В, но, естественно, выходное напряжение значительно снижается перед ограничением. Я включил эту версию, чтобы продемонстрировать возможность работы при более низком напряжении, так как это, похоже, то, что нужно людям.

---------------------------------------------------------------------

Увеличение коэффициента усиления разомкнутой цепи и уменьшение выходного сопротивления

Если вы считаете, что это стоит дополнительных усилий (в чем я, честно говоря, не уверен), следующая версия будет интересна. Коэффициент усиления без обратной связи этой конфигурации теперь составляет поразительные 1 200 000 — или более 120 дБ от одного транзистора усиления. Операционный усилитель действует как буфер единичного усиления — по сути, «высокотехнологичная» версия эмиттерного повторителя в предыдущей схеме.

Схема: https://vrtp.ru/screenshots/2181_p13_fig3.jpg
Рисунок 3 — Модифицированная версия микрофонного предусилителя

Хотя коэффициент усиления без обратной связи, а также выходное сопротивление и выходная управляющая способность улучшены, можно ожидать, что коэффициент шума будет немного хуже. Также вероятно, что, хотя измеримые искажения могут быть уменьшены, предусилителю может не хватать музыкальности — этого неопределяемого чего-то, что никто на самом деле не смог количественно оценить. IMHO это очень маловероятно с этой схемой, но никто не знает.

Коэффициент усиления при указанных значениях остается на уровне 32 дБ, а операционный усилитель должен питаться от шин +30 В и 0 В (т.е. НЕ с раздельным питанием - напряжение будет слишком высоким для операционного усилителя). Вторая версия фактически не была построена и не использовалась всерьез, но была смоделирована и является жизнеспособным предложением - можно ожидать, что она будет работать так, как описано, без проблем.