Системы оповещения, профессиональное звуковое оборудование, конференц-системы

Содержание / Contents

• 1 Коробочка
• 2 Схема лампового предусилителя конденсаторного микрофона
• 3 Детали для лампового микрофона
• 4 Измерения
• 5 Интерпретация результатов
• 6 Иллюстрации конструктива
• 7 Оценка работы
• 8 Семплы

Тем более попал мне в руки микрофон «Gefell PM 860» после неумелой попытки ремонта встроенного предварительного усилителя и без фирменного гефеллевского разъема.

Интересная история у этого микрофона. Gefell PM 860 был разработан при сотрудничестве московского НИКФИ (Научно-исследовательский кинофотоинститут) и берлинского института RFZ (Rundfunk und fernsehtechnisches Zentralamt) и запущен в производство в 1986 году. Микрофоны «RFT/Neumann PM 860» в те годы были широко распространены в странах Восточной Европы, принадлежащих «СЭВ» (Совет Экономической Взаимопомощи). Микрофон использовался в различных приложениях и был известен как универсальный. Внутри — керамический капсюль 24 мм и транзисторный усилитель с выходным трансформатором. Фирму «Microtech Gefell» основал Georg Neumann, а находится она в маленьком городке Gefell в Тюрингии, зеленом сердце Германии. По названию города и получил в итоге имя микрофон.

Отсутствие маленького качественного трансформатора, который можно было бы затолкать вместе с лампой в ручку Gefell, продиктовало решение собирать схему с выходным трансформатором, вынесенным в блок питания. Так было сделано в «ЛОМО 19А9».

Подходящий по параметрам трансформатор, который подошёл бы на роль выходного, у меня был. У него «благородное звуковое» происхождение, трансформатор стоял в качестве входного в каком-то пульте. Ктр. = 6:1, отвод от середины вторичной обмотки. Железо: ШЛ-16х25. Первичную обмотку не перематывал. Расчетное количество витков 2400. Провод не знаю, какой-то тонкий. Вторичная обмотка — 400 витков с отводом посередине. Наматывал параллельно в два провода ПЭТВ ∅0,112 мм.

Выпрямитель со всеми микрофонами и коробочкой используется один. В этом большой плюс, т.к. мы сравниваем работу микрофонов независимо от параметров выходного трансформатора.

Так же понравилась использованная разработчиками идея запитать схему микрофона по трем проводам. Повторять 1:1 заводскую схему мне не хотелось, накидал свою.

Тут появилась и уже больше не оставляла мысль, что делаю не совсем то, что надо бы. Производитель Gefell хоть и именитый, только вот капсюль всего 24 мм, а неплохо попробовать побольше.

Тем более, концепция размещения выходного трансформатора в выносном блоке позволяла легко сделать предварительно макет усилителя, отработать схему, настроить и затем встроить в тело микрофона. Или даже несколько усилителей в несколько микрофонов. А затем менять и сравнивать их.

Для дальнейших опытов (на органы) из Китая был заказан безродный микрофон Alctron MC410 с капсюлем 34 мм.

Разборка вакуумных наушников

Провод может переломиться не только на штекере, но и возле динамика. Чтобы в вакуумных наушниках к этой детали добраться выполняют следующие действия:

На корпусе наушника находят шов. По нему пытаются сделать надрез острым ножом. Корпус слегка прижимают пассатижами, чтобы шов разошелся.

Когда корпус развалиться на две части, на обозрении появится тыльная часть динамика с контактами. Паяльником отпаивают поврежденные жилы, но сначала помечают маркером цвет изоляции, чтобы не перепутать провода.

От общего кабеля гарнитуры отрезают поврежденный кусок. У исправного провода зачищают жилы, после чего припаивают их к контактам динамика с соблюдением пометок цвета изоляции.

Работу вакуумной гарнитуры проверяют, подключив к разъему телефона или компьютера. Если из динамиков исходит не прерывистое качественное звучание, половинки корпуса наушника склеивают.

↑ Интерпретация результатов

АЧХ усилителя в звуковом диапазоне по уровню +- 0.5 дБ от 60 Гц до 20 кГц линейная. Могло быть и лучше, но тут нужен другой согласующий трансформатор, с секционированием обмоток. Уровень шума для лампового микрофона с вынесенным согласующим трансформатором, я считаю, получился приличным. Нет всплесков выше -80 дБ. В наушниках при номинальном уровне записи шум не слышен. Тем более в нестудийных условиях обычного жилого дома с уровнем акустического фона -60…-65 дБ. Нелинейные искажения радуют глаз второй гармоникой не выше -70 дБ. Для лампового каскада без обратной связи, мне кажется, очень хорошо. Интермодуляция — при всевозможных вариантах видим продукты интермодуляции в районе -80 дБ, что ниже порога акустического шума. Вообще, я редко вижу результаты измерений. Не с чем сравнивать. Поэтому с радостью почитаю комментарии опытных камрадов на этот счет.

Конденсаторный микрофон и динамический – разница

Различная конструкция емкостных и динамических микрофонов и способ обработки звуковых волн влияют на свойства обоих решений. Обычно считается, что конденсаторные микрофоны лучше динамических устройств, в первую очередь, из-за более высокой чувствительности и, следовательно, точности записи даже мельчайших деталей.

Будет ли это преимуществом и желательной особенностью в каждом случае? Не обязательно! Конденсаторные микрофоны менее способны противостоять высокому акустическому давлению и реже используются во время концертов.

Чтобы облегчить решение о покупке микрофона, ниже мы представляем наиболее важные особенности и различия между динамическими и емкостными устройствами.

Динамические микрофоны

• Отличаются меньшей чувствительностью и меньшей восприимчивостью к эхо, чем в емкостные устройства
• Могут выдерживать высокое звуковое давление, они идеально подходят для записи громких источников звука, например, для записи басовых и гитарных усилителей
• Надежно устроены – устойчивы к механическим повреждениям, а также к влаге и экстремальным температурам
• Имеют более слабую реакцию на переходные процессы и ограниченную частоту регистрации, поэтому они не фиксируют столько деталей, сколько конденсаторные микрофоны
• Составляют группу одну из самых дешевых моделей микрофонов на рынке

Конденсаторные микрофоны

• Они легкие и хрупкие, поэтому подвержены повреждениям
• Не устойчивы к неблагоприятным погодным условиям, поэтому лучше не использовать их при экстремальных температурах или во время осадков
• Характеризуются высокой чувствительностью и быстрой реакцией на переходные процессы, благодаря которым они записывают даже самые тихие звуки, детали и изменения тонов
• Имеют широкую частотную характеристику – идеально подходят для записи вокала и акустических инструментов
• Полный потенциал может быть использован в музыкальных студиях, в которых созданы отличные акустические условия
• Конденсаторные микрофоны дороги

Разборка и ремонт больших наушников

Динамики в больших наушниках спрятаны внутри корпуса, разборка которого усложнена скрытыми шурупами и защелками. Если все крепления не выявить, пластиковые элементы гарнитуры просто сломаются от приложенных усилий рук. Способы разборки наушников разных производителей отличаются. Для примера рассмотрим несколько популярных моделей:

Разбирать гарнитуру Sennheiser HD203 начинают со снятия амбушюр. Мягкие подкладки держатся на защелках, которые легко отсоединяются пластиковой карточкой.

Под мягкими подкладками стоит четыре шурупа. Их откручивают отверткой.

Половинки корпуса не склеены. После откручивания шурупов элементы легко разъединятся на две части. На передней панели закреплены динамики, к контактам которых предстоит припаять новый провод.

Производитель гарнитуры Steelseries Siberia мягкие накладки приклеивает. От корпуса амбушюры отделяют отверткой или ножом. Крепеж половинок корпуса в разных моделях использован шурупами или защелками. Во втором варианте разборка не обходится без отламывания замков. Сборку корпуса со сломанными защелками осуществляют на клею. В будущем разобрать прочно склеенный наушник не получится.

Проще обстоят дела с мягкими накладками в наушниках Razer Kraken. Амбушюры просто надеты без фиксации клеем или защелками. После снятия накладок в обзор попадает бумажная наклейка. Под ней прячутся четыре винта.

У наушников Philips и Audio-Technica амбушюры аналогично ничем не закреплены. Накладки просто надеты на ободок чашечки.

Схема лампового микрофона ЛОМО 19А19 (LOMO 19A 19)

Как, видите, максимально просто, как в учебниках, усилительный каскад на ламповом триоде, ничего лишнего, ни одной цепи обратной связи по усиливаемому сигналу. К слову сказать, усиления в этом каскаде почти нет, коэффициент передачи каскада по паспорту равен 1.1. На практике он может отличаться в большую сторону за счёт характеристик применяемых ламп и коэффициента трансформации выходного трансформатора (обычно в подобных схемах он от 4:1 до 12:1).

Ни Neumann, ни GefelL, ни Audiotechnica или AKG не применяли в микрофонах настолько элементарных схем, – им всегда хотелось что-то подправить, ввести какую-нибудь улучшающую звучание обратную связь, показать, насколько они образованы, в общем выпендриться. И только русский Ваня лукаво не мудрствовал, а рассчитал каскад по учебнику для ПТУ, и. разработал таким образом гениальную вещь. Но об этом далее.

Разницу в естественности звучания между 19А19 и другими дорогими ламповыми микрофонами впервые я заметил, когда мне в ремонт стали приносить такие модели как AKG C12, Audio-Technica AT 4060, и тд. Ремонты касались в основном систем питания и коммутации микрофонов, никаких дефектов, которые могли бы отразиться на звучании, ни в капсюле, ни в усилительной части не было. И вот что меня заинтересовало. У микрофонов был и плотный низ, и верхов тоже хватало, линейность АЧХ была налицо, но что-то было не так, была в них некоторая синтетичность. Особенно странно было это заметить в AKG C12 – одного из топовых ламповых микрофонов, сопровождающимся внушительным кейсом, имеющего приличный вес (в килограммах) и стоящего для России баснословных денег, особенно на момент моего с ним знакомства (2004г). AKG C12 был словно закрыт от внешнего мира, он был сам по себе, а звук сам по себе. И я обратился к электрической схеме.

Конструкция микрофона и динамика

Конструктивно динамики (динамические головки, громкоговорители) состоят из нескольких основных конструктивных элементов:

1. Магнитов,
2. Катушек, намотанных на каркас,
3. Диффузоров.

Внутри каркаса с катушкой располагается постоянный магнит-сердечник, с помощью которого при подаче сигнала на вход образуется магнитное поле. При этом катушка начинает своё движение, характер которого зависит от поданных сигналов и их амплитуды (с её снижением уменьшается и ход самой катушки). Одновременно с катушкой двигается и диффузор, присоединённый к катушке, создавая при этом в воздухе звуковые колебания.

Микрофон по своей конструкции фактически повторяет динамик: его диффузор принимает воздушные колебания, а катушка напрямую связана с ним и магнитом внутри. Основным отличием стало то, что катушка динамической головки имеет меньше витков в сравнении с катушкой, которая устанавливается в микрофоне.

Устройство и принцип действия микрофона

Принцип работы любого микрофона вне зависимости от особенностей его конструктивного исполнения заключается в воздействии на тонкую мембрану звуковых колебаний воздуха. В результате мембранные колебания становятся причиной возбуждения электрических колебаний. В зависимости от типа устройства могут быть использованы различные технологии и физические явления: микрофон может быть

• Электродинамическим
  • Ленточным, когда материалом для катушки служит гофрированная алюминиевая фольга;
  • Катушечным, оснащённым диафрагмой в кольцевом зазоре магнита, при колебаниях которой под действием звуковых волн катушка пересекается силовыми линиями и в ней наводится ЭДС;
• Пьезоэлектрическим, работа которого основана на использовании кристаллических пластинок;
• Конденсаторным, оснащённым конденсатором, ёмкость которого изменяется во время звуковых колебаний при вибрации одной из обкладок (для этого она изготавливается из эластичного материала).

Основными техническими параметрами всех микрофонов является их

1. Чувствительность – отношение выходного напряжения к звуковому давлению при заданном уровне частоты (в большинстве случаев она составляет 1000 Гц): чем она ниже, тем меньше чувствительность микрофона;
2. Акустическая характеристика, которая определяется интенсивностью влияния звукового поля;
3. Уровень собственного шума,
4. Амплитудно-частотная характеристика, зависящая от особенностей звуковых колебаний;
5. Направленность, которая определяется зависимостью чувствительности аппарата от его расположения по отношению к источнику звука.

Устройство и принцип действия динамика

Работа любой динамической головки основана на использовании в составе конструкции кольцевого магнита с полюсами, которые размещены на его плоской стороне, и его поля. Замкнутое магнитное поле при этом формируется за счёт использования стальных листов с обеих сторон элемента. Полученная система играет роль магнитопровода и по своей форме и размеру полностью совпадает с параметрами магнита.

Равномерность распределения магнитных линий обеспечивается за счёт вставленного в центральное отверстие стального цилиндра. Разница в диаметрах цилиндра и отверстия в магните определяется конструкцией катушки. В полученном зазоре происходит концентрация магнитного поля.

Катушка индуктивности, размещённая в зазоре, всегда погружается внутрь зазора на половину высоты, что позволяет обеспечить её одинаковый ход во время работы динамика в обе стороны. Подключение к катушке к источнику питания в зависимости от совпадения полярности катушки и самого магнита (при одной её совпадении она выталкивается, при противоположных значениях – втягивается) фактически обеспечивает работу всего устройства.

Для того чтобы добиться механического движения воздуха катушка фиксируется на жёстком цилиндре с бумажным конусом. При перемещении катушки конус также будет двигаться и появится звук. Исключить любые искажения помогает фиксация полученной конструкции при помощи диффузородержателя и центрирующей шайбы.

Как разобрать наушник с микрофоном

Зачастую случается поломка гарнитура укомплектованой дополнительными функциями. Эти элементы помещаются в небольшом пластиковом корпусе для удобства использования который крепится на шнуре. С целью добраться к этим элементам необходимо разобрать корпус. Он обычно склеен и для того, чтобы рассоединить две половинки потребуется воспользоваться ножом.

Поломку именно регулятора громкости можно определить по характерному треску в динамиках или по плохому звучанию. Проблема заключается в таком составляющем как переменный резистор. Эта деталь состоит из ползунка, который перемещается по резистивному слою. Продлить срок эксплуатации этого элемента можно при помощи графитной смазки. Смажьте элементы при помощи ватной палочки.

Проблемы с микрофоном проявляются ухудшением слышимости во время разговора. Причиной зачастую бывает засорение. Для устранения этой неполадки необходимо протереть микрофон при помощи ватной палочки, которую предварительно смочите в спирте. Когда все манипуляции выполнены можно склеить две половинки корпуса.

Разборка и ремонт штекера

Понять, что сломался штекер, весьма просто – как правило, поломка заключается в том, что от контактов отошли провода, передающие сигнал к динамикам. В таком случае звук должен понемногу возвращаться (правда, с помехами) после разных манипуляций со штекером, вставленным в линейный выход на источнике звука.

Чтобы понять, что штекер нуждается в ремонте, сделайте следующее:

• подключите наушники к источнику звука и включите музыку;
• пошевелите штекер в гнезде – покрутите, подергайте кабель в месте его соединения с мини-джеком.

Если в наушниках при этом появляется хоть какой-нибудь звук – возможно, это будет простое хрипение – корпус наушников разбирать не придется, достаточно отремонтировать штекер. Сделать это можно двумя способами:

• разобрать имеющийся штекер и починить отошедшие контакты;
• купить новый штекер и соединить его с кабелем наушников.

Конструкция мини-джека весьма проста. Мини-джек, или разъем TRS, имеет три основные части: это кончик (top), кольцо (ring) и рукав (sleeve). Первые две части отвечают за передачу сигнала; колец может быть несколько в зависимости от типа джека – монофонические наушники имеют одно кольцо, стереофонические – два, гарнитуры – три. Рукав же заземляет устройство.

Чтобы разобрать штекер, придется разрезать и отодрать пластиковый корпус этой детали. В более дорогих наушниках корпус просто развинчивается, но такая возможность доступна далеко не всегда

Если штекер пришлось разрезать, восстановить его, вероятно, уже не получится – придется просто заматывать все изолентой и обращаться с ним очень осторожно при дальнейшей эксплуатации

Под пластиковым корпусом вы найдете несколько медных полосок, к которым присоединены провода наушников. Один из них будет прилегать неплотно – именно из-за этого в одном из динамиков или в обоих ушах нет звука. Достаточно прижать его поплотнее и запаять – звук вернется. Помните, что контакты не должны соприкасаться друг с другом.

Замена штекера производится примерно так же – старый штекер отрезается и на его место устанавливается новый

При этом важно правильно присоединить провод – к коротким контактам присоединяются каналы, а к длинному (рукаву) – оголенный провод заземления. Если вы неправильно соедините каналы, звук все равно появится, но левый и правый наушники поменяются местами

Как разобрать большие беспроводные наушники

Если у вас вышли из строя большие наушники их также можно разобрать. Динамики спрятаны внутри корпуса, его разборка становится сложнее из-за того, что имеются скрытые шурупы и защёлки. Если при разборе вы не обнаружите все элементы, можете попросту сломать пластиковые детали.

ВАЖНО. У разных производителей наушников используются разные методы крепления, будьте внимательны

Рассмотрим несколько основных вариантов:

• К примеру, для разбора гарнитуры Sennheiser HD203 для начала потребуется снять амбушюр. Эти мягкие прокладки прикреплены при помощи специальных защёлок, их легко можно отсоединить, вооружившись обычной пластиковой карточкой. Под мягкой прокладкой вы увидите 4 шурупа. Открутите их при помощи отвёртки.

• Половинки корпуса не склеены между собой. После того как вы скрутите шурупы не составит труда разъединить элементы. На передней панели установлены динамики именно к их контактам потребуется припаять новый провод, если старый вышел из строя.

Другие производители могут приклеивать мягкие накладки, в таком случае для их снятия потребуется воспользоваться ножом или отвёрткой. Крепление половинок может быть осуществлено при помощи шурупов или защёлок. При разборе гарнитуры будьте внимательны, не торопитесь, чтобы ничего не отломать.

Как сделать временный микрофон дома

Это гораздо менее трудоемкий и ресурсоемкий способ построить микрофон дома. Для этого вам понадобится телефон, компьютер.Адаптер Bluetooth и гарнитура включены в комплект поставки.

Подключите мобильное устройство к компьютеру через Bluetooth-соединение. Подключите гарнитуру к разъему телефона и получите рабочий микрофон. Этот метод быстро восстановит потерянное соединение, но не рекомендуется использовать его постоянно.

Такая система нестабильна, так как Bluetooth-соединение может быть прервано в самое неожиданное время. Это усугубляется необходимостью постоянно контролировать заряд аккумулятора телефона. Подключение к настенной розетке добавляет проводку, что может затруднить ее использование.

Изготовление микрофона из старых наушников — самый дешевый способ выбраться из ситуации. По завершении работы можно не только получить новое устройство, но и дать жизнь нежелательному «барахлу». Чтобы начать, тебе нужно будет сделать кое-какую пайку.

1. Возьмите биполярный провод и припаяйте его к разъему. Для этого используйте хорошо нагретый паяльник и припой. Тщательно обмажьте припаиваемую поверхность проволоки канифолью, затем нанесите небольшое количество олова и подождите, пока она затвердеет. Сделайте надежное соединение между проводами и перейдите к следующему шагу.

2. На гарнитуре найдите видеорегистратор с кнопкой ответа на звонок и тщательно разберите его корпус.
3. Как только у вас будет доступ внутрь, найдите маленький микрофон, предоставленный разработчиком, чтобы принять вызов. Снова используйте паяльник и подключите голый конец двух проводов к микрофону.
4. Нанесите небольшое количество припоя, чтобы не повредить устройство.
5. Соберите коробку в обратном порядке — теперь у вас есть полная гарнитура. Конечно, вы можете извлечь микрофон из пластикового корпуса, но тогда гарнитура будет выглядеть неаккуратно.

Как видите, вы можете сделать отличную гарнитуру для общения из обычных телефонных гарнитур, которые поставляются с большинством моделей. Конечно, он никогда не заменит настоящий микрофон. Импровизированные устройства могут значительно уступать по качеству звука заводским аналогам. Однако, если у вас под рукой есть качественные детали, вы можете попробовать построить настоящий микрофон.

↑ Коробочка

Вот теперь можно было браться за паяльник. Как уже говорил – предварительно спаял макет, поместив его в металлической коробочке. Это оказалось весьма удобным для налаживания и настройки, а затем и в снятии характеристик.

При настройке на вход «J» подается сигнал уровнем около 400 мВ (выбран опытным путем для получения номинального уровня на входе звукового интерфейса при положении регулятора уровня микрофонного входа звукового интерфейса на +36 дБ из +60 дБ). Потенциометром R9 в блоке выпрямителя выставляем напряжение накала 5.7 В, контролируя на выходе напряжение накала. Крутим ручку потенциометра R6 в коробочке и по спектру, контролируемому в «Спектраплюсе» или RMAA, выбираем положение с наименьшими шумами. Замеряем на выходе напряжение смещения и подбираем светодиод или несколько диодов с примерно таким же падением напряжения в микрофон. Контролируем получившееся напряжение на аноде. Должно получиться 55-65 В (зависит от лампы).

Динамический микрофон – как это работает

Динамические микрофоны – в отличие от емкостных моделей, они просты в сборке, а значит, и дешевы. Они состоят из тонкой и в то же время гибкой мембраны и связанной с ней катушки, расположенной в сильном магнитном поле, создаваемом магнитом.

Вибрации воздуха, создаваемые акустическими волнами, перемещают диафрагму и катушку, и, таким образом, на выводах катушки генерируется напряжение и, следовательно, ток с частотой, соответствующей частоте вибрации звуковых волн.

Динамические микрофоны не так чувствительны, как емкостные модели, но они гораздо более устойчивы как к механическим повреждениям и к неблагоприятным погодным условиям. Благодаря этим преимуществам вы можете использовать их на сцене независимо от того, состоится ли концерт в закрытом помещении или на улице.

Что нужно учесть при покупке микрофона

Конденсаторный микрофон или динамический микрофон? Вы должны ответить на этот вопрос самостоятельно. Но, независимо от того, какую модель вы ищете, стоит учитывать такие параметры, как:

• Применение – если микрофон используется в музыкальной студии, вы можете попробовать купить емкостное устройство. Динамические микрофоны также используются профессионалами, но не так часто, как «конденсаторы». Когда вы покупаете микрофон с целью подключения его к компьютеру и использования его для видеозвонков, игр или записи видеоблогов, вам не нужно вкладывать деньги в дорогие емкостные устройства, динамических микрофонов здесь будет достаточно (за некоторым исключением, например, ASMR);
• Чувствительность – этот параметр определяет, насколько эффективно микрофон может записывать акустические волны. Как уже упоминалось, конденсаторные микрофоны отличаются большей чувствительностью;
• Частотный диапазон – заданный как минимальное и максимальное значение частоты звука, которые он может регистрировать и отправлять записывающим устройствами;
• Собственный шум – информирует об уровне напряжения микрофона, измеренном в полной тишине. Чем ниже уровень собственного шума, тем лучше устройство. Значение собственного шума не должно превышать 15 дБ(А);
• Разъём – микрофоны могут быть оснащены разъемами 3,5 мм или 6,3 мм, USB или XLR. Модели, предлагающие беспроводную связь, также доступны на рынке.

Итог

Самостоятельная замена микрофона не столько сложная работа, сколько тонкая. Микрофон легко залить флюсом, а перегреть мембрану можно за пару секундю Однако, это не значит, что новичок не сможет самостоятельно поменять его. Главное это пробовать и делать. Начните с донорских плат, где есть микрофоны. Потренируйтесь перед ремонтом, чтобы исключить первые ошибки в пайке.

Стоимость работы

В сервисных центрах и мастерских обычно за такую работу выставляют цену от 500 рублей. Все зависит от типа микрофона и устройства. Так же в стоимость добавляется гарантия на ремонт.

Post Views:
2 013