Πώς να φτιάξετε ένα στερεοφωνικό μικρόφωνο υπολογιστή με αξιοπρεπή ποιότητα ήχου

Οποιοσδήποτε χρήστης υπολογιστή μπορεί να χρειαστεί ένα μικρόφωνο, είτε πρόκειται για ηχογράφηση ενός φωνητικού μηνύματος σε ένα messenger, κλήσεις ή βιντεοκλήσεις, ηχογράφηση φωνής ή μουσικό όργανο. Μικρόφωνα χαμηλής τιμής πωλούνται σε κάθε γωνία, αλλά συχνά δεν πληρούν τις πιο βασικές απαιτήσεις - υπερφορτώνονται εύκολα, έχουν χαμηλό εύρος σήματος εξόδου ή είναι εντελώς κακά.

Η αγορά ενός ακριβού μικροφώνου για απλή οικιακή χρήση δεν δικαιολογείται πάντα, αλλά μπορείτε εύκολα να το φτιάξετε μόνοι σας χρησιμοποιώντας φθηνά εξαρτήματα. Η γενική ιδέα του μικροφώνου είναι αρκετά τυπική: ο ήχος συλλαμβάνεται από κάψουλες elecret, ενισχύεται από έναν λειτουργικό ενισχυτή και τροφοδοτείται στην είσοδο γραμμής του υπολογιστή. Για να τροφοδοτήσετε τον ενισχυτή στο μικρόφωνο, θα απαιτηθούν 5 βολτ, μπορούν να ληφθούν από μια κοντινή έξοδο USB του υπολογιστή.

Περιγραφή του κυκλώματος

Το γενικό διάγραμμα παρουσιάζεται παρακάτω.

Συμβατικά, μπορεί να χωριστεί σε 4 μπλοκ.Ο πρώτος από αυτούς είναι ένας μετατροπέας ισχύος (πάνω αριστερή γωνία), ο οποίος δημιουργεί μια διπολική τάση 5 βολτ σε κάθε βραχίονα από μια μονοπολική τάση 5 βολτ που έρχεται στην είσοδο από την υποδοχή USB, οπότε η συνολική ταλάντευση θα είναι 10 βολτ. Η διπολική τάση, πρώτον, είναι απαραίτητη για τη λειτουργία ενός λειτουργικού ενισχυτή (op-amp) με μεταβλητό σήμα ήχου και, δεύτερον, ένα πλάτος 5 βολτ απλά δεν είναι αρκετό για ένα τσιπ op-amp. Ο μετατροπέας περιέχει ελάχιστα εξαρτήματα, τα πιο σημαντικά από τα οποία είναι μια δίοδος - πρέπει να είναι Schottky, και μια αυτεπαγωγή 1000 μH, θα κάνει οποιοδήποτε με πυρήνα φερρίτη. Ο μετατροπέας λειτουργεί στο μικροκύκλωμα MC33063, το οποίο χρησιμοποιείται συχνά για τη δημιουργία διαφόρων μετατροπέων παλμών και πωλείται σε οποιοδήποτε κατάστημα ραδιοφώνου.

Το δεύτερο μέρος είναι ένα φίλτρο CLC δύο συνδέσμων (πάνω δεξιά γωνία), το οποίο καθαρίζει την τροφοδοσία του μικροφώνου από διάφορες παρεμβολές που κυριολεκτικά γεμίζουν με την τάση που λαμβάνεται από την έξοδο USB και η οποία δημιουργείται επιπλέον από τον μετατροπέα παλμών. Και οι δύο βραχίονες ισχύος φιλτράρονται και για το φιλτράρισμα υψηλότερης ποιότητας, απαιτούνται δύο σύνδεσμοι για κάθε βραχίονα, αντίστοιχα, θα χρειαστείτε 4 επαγωγείς των 2000-3000 μH το καθένα και 6 πυκνωτές. Κάθε ηλεκτρολυτικός πυκνωτής είναι διακλαδισμένος με ταντάλιο (μπορείτε να πάρετε κεραμικό) για πρόσθετο φιλτράρισμα των παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων. Εάν είναι επιθυμητό, το κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί από οποιαδήποτε πηγή 9-12 volt, δημιουργώντας ένα τεχνητό μέσο με χρήση διαχωριστή αντίστασης αντί για διπολική ισχύ· σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται ούτε μετατροπέας ούτε φίλτρο CLC, ωστόσο, η τροφοδοσία από USB είναι πολύ βολικό για μικρόφωνο υπολογιστή.

Τα μέρη 3 και 4 είναι άμεσοι ενισχυτές, πανομοιότυποι για το δεξί και το αριστερό κανάλι, επομένως ο ήχος από το μικρόφωνο θα είναι σε στερεοφωνική μορφή. Χρησιμοποιείται ένας λειτουργικός ενισχυτής χαμηλού θορύβου NE5532, αντί αυτού μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε TL072 ή TL082, όλα είναι διπλά, απαιτείται μόνο ένα τσιπ για την ενίσχυση δύο καναλιών. Χρησιμοποιώντας τις αντιστάσεις κοπής PR1, PR2, μπορείτε να ρυθμίσετε την απολαβή ξεχωριστά για κάθε κανάλι. Μετά τη συναρμολόγηση του μικροφώνου, θα πρέπει να ρυθμιστούν έτσι ώστε το πλάτος του σήματος και στα δύο κανάλια να είναι το ίδιο και το επίπεδο σήματος να μην υπερφορτώνει την είσοδο του υπολογιστή. Τα ίδια τα pickup είναι μικρόφωνα με κάψουλα elecret, ακριβώς τα ίδια με αυτά που χρησιμοποιούνται σε κινητά τηλέφωνα ή ακουστικά.

Συγκρότημα μικροφώνου

Για να διασφαλιστεί ότι τα ηλεκτρονικά του μικροφώνου δεν καταλαμβάνουν πολύ χώρο και μπορούν εύκολα να χωρέσουν σε οποιοδήποτε κατάλληλο περίβλημα, χρησιμοποιούνται εξαρτήματα SMD για συναρμολόγηση. Από τους εξόδους, μόνο ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές χρησιμοποιούνται στο φίλτρο CLC και πυκνωτές ζεύξης στους ενισχυτές, καθώς είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται πυκνωτές φιλμ. Τα επαγωγικά στο φίλτρο μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως εξόδου αν δεν έχετε SMD στο χέρι, όπως έκανα εγώ. Η ίδια η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο LUT· μπορείτε να βρείτε ένα σχέδιο των ιχνών για εκτύπωση και ένα διάγραμμα της διάταξης των στοιχείων στο αρχείο.

plata.zip [454.04 Kb] (λήψεις: 122)

Οι κάψουλες Electret συγκολλούνται απευθείας στην πλακέτα από το τέλος. Στην άλλη πλευρά της πλακέτας υπάρχουν ακροδέκτες για σύνδεση εξόδων (δεξιά, αριστερά) και ισχύς 5 volt. Η ισχύς μείον και η γείωση σήματος είναι η ίδια επαφή. Μετά τη συγκόλληση, η σανίδα πρέπει να ξεπλυθεί από τη ροή (η φωτογραφία δείχνει τη διαδικασία συναρμολόγησης).

Εγκατάσταση στη θήκη

Η πλακέτα είναι εγκατεστημένη σε ένα περίβλημα που όχι μόνο θα σας επιτρέψει να χρησιμοποιήσετε άνετα το μικρόφωνο, αλλά θα προστατεύσει επίσης τα ηλεκτρονικά από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Η θήκη μπορεί να είναι οποιουδήποτε σχήματος, το κύριο πράγμα είναι ότι είναι μέταλλο - θα χρειαστεί να συνδεθεί στη γείωση του κυκλώματος. Μια καλή επιλογή θα ήταν ένα περιττό περίβλημα από ένα φτηνό μικρόφωνο, το οποίο μπορείτε να αγοράσετε κυριολεκτικά για 100-200 ρούβλια. Μια ορθογώνια πλακέτα ταιριάζει τέλεια σε αυτήν· για να συνδέσετε την έξοδο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια τυπική υποδοχή XLR ή απλώς να εξάγετε ένα συμπαγές θωρακισμένο καλώδιο με αγωγούς για το δεξί και το αριστερό κανάλι και μια γραμμή 5 volt, κολλώντας 3,5 mm και βύσματα USB σε αυτήν τέλος.

Δοκιμές μικροφώνου

Ένα σωστά συναρμολογημένο μικρόφωνο με ρυθμισμένο επίπεδο απολαβής παράγει ένα σήμα επαρκούς πλάτους με φυσικό, καθαρό ήχο. Το παρακάτω βίντεο είναι ένα παράδειγμα ηχογράφησης ακουστικής κιθάρας που έγινε με συναρμολογημένο μικρόφωνο.