Как да направите стерео микрофон за компютър с прилично качество на звука

Всеки потребител на компютър може да се нуждае от микрофон, било то за запис на гласово съобщение в месинджър, разговори или видео разговори, запис на глас или музикален инструмент. Евтините микрофони се продават на всеки ъгъл, но често не отговарят на най-елементарните изисквания - лесно се претоварват, имат ниска амплитуда на изходния сигнал или са напълно лоши.

Закупуването на скъп микрофон за обикновена домашна употреба не винаги е оправдано, но можете лесно да го направите сами, като използвате евтини компоненти. Общата концепция на микрофона е съвсем стандартна: звукът се улавя от електретни капсули, усилва се от операционен усилвател и се подава към линейния вход на компютъра. За захранване на усилвателя в микрофона ще са необходими 5 волта; може да се вземе от близкия USB изход на компютъра.

Описание на веригата

Общата диаграма е представена по-долу.

Условно може да се раздели на 4 блока.Първият от тях е преобразувател на мощност (горен ляв ъгъл), който създава биполярно напрежение от 5 волта във всяко рамо от еднополярно напрежение от 5 волта, идващо към входа от USB конектора, така че общото люлеене ще бъде 10 волта. Биполярно напрежение, първо, е необходимо за работата на операционен усилвател (op-amp) с променлив аудио сигнал, и второ, амплитуда от 5 волта просто не е достатъчна за op-amp чип. Преобразувателят съдържа минимум части, най-важните от които са диод - трябва да е Шотки и индуктивност 1000 μH, всеки с феритно ядро ще свърши работа. Преобразувателят работи на микросхемата MC33063, която често се използва за създаване на различни импулсни преобразуватели и се продава във всеки радиомагазин.

Втората част е двулинков CLC филтър (горен десен ъгъл), който почиства захранването на микрофона от различни смущения, които буквално гъмжат от напрежението, получено от USB изхода, и което допълнително се създава от импулсния преобразувател. И двете силови рамена са филтрирани, като за най-качествено филтриране са необходими две връзки за всяко рамо, съответно ще ви трябват 4 индуктора от 2000-3000 μH всеки и 6 кондензатора. Всеки електролитен кондензатор е шунтиран с тантал (можете да вземете керамика) за допълнително филтриране на RF смущения. Ако желаете, веригата може да се захранва от всеки източник на 9-12 волта, създавайки изкуствена средна точка с помощта на резисторен делител вместо биполярно захранване; в този случай не е необходим нито преобразувател, нито CLC филтър, но захранването от USB е много удобен за компютърен микрофон.

Части 3 и 4 са директни усилватели, идентични за десния и левия канал, така че звукът от микрофона ще бъде в стерео формат. Използва се нискошумящ операционен усилвател NE5532, вместо него можете да използвате и TL072 или TL082, всички те са двойни, необходим е само един чип за усилване на два канала. С помощта на подстригващи резистори PR1, PR2 можете да регулирате усилването поотделно за всеки канал. След сглобяването на микрофона те ще трябва да бъдат настроени така, че амплитудата на сигнала в двата канала да е еднаква и нивото на сигнала да не претоварва входа на компютъра. Самите слушалки са електретни капсулни микрофони, точно същите като тези, използвани в мобилни телефони или слушалки.

Сглобяване на микрофона

За да се гарантира, че електрониката на микрофона не заема много място и може лесно да се побере във всеки подходящ корпус, за монтаж се използват SMD компоненти. От изходните се използват само електролитни кондензатори в CLC филтъра и свързващите кондензатори в усилвателите, тъй като е за предпочитане да се използват филмови кондензатори. Индукторите във филтъра могат да се използват и като изходни, ако нямате SMD под ръка, както направих аз. Самата печатна платка е направена по метода LUT, в архива можете да намерите чертеж на пистите за печат и диаграма на разположението на елементите.

plata.zip [454.04 Kb] (изтегляния: 122)

Електретните капсули са запоени директно към платката от края. От другата страна на платката има клеми за свързване на изходи (дясно, ляво) и 5 волта захранване. Минус на мощността и земята на сигнала са един и същ контакт. След запояване платката трябва да се измие от флюс (снимката показва процеса на сглобяване).

Монтаж в кутията

Платката е монтирана в корпус, който не само ще ви позволи удобно да използвате микрофона, но и ще предпази електрониката от електромагнитни смущения. Корпусът може да бъде с всякаква форма, основното е, че е метален - ще трябва да бъде свързан към земята на веригата. Добър вариант би бил ненужен корпус от евтин микрофон, който можете да закупите буквално за 100-200 рубли. Правоъгълна платка се вписва идеално в него; за свързване на изхода можете да използвате стандартен XLR конектор или просто да изведете плътен екраниран проводник с проводници за десния и левия канал и линия от 5 волта, запояване на 3,5 mm и USB щепсели към него край.

Тестове на микрофона

Правилно сглобеният микрофон с регулирано ниво на усилване произвежда сигнал с достатъчна амплитуда с естествен, чист звук. Видеото по-долу е пример за запис на акустична китара, направен със сглобен микрофон.