Kuinka tehdä stereotietokonemikrofoni kunnollisella äänenlaadulla

Jokainen tietokoneen käyttäjä saattaa tarvita mikrofonin, oli se sitten ääniviestin nauhoittaminen messengerissä, puhelut tai videopuhelut, äänen tai musiikki-instrumentin nauhoittaminen. Halpoja mikrofoneja myydään joka kulmassa, mutta ne eivät usein täytä kaikkein perusvaatimuksia - ne ovat helposti ylikuormitettuja, niiden lähtösignaalin amplitudi on alhainen tai ne ovat täysin huonoja.

Kalliin mikrofonin ostaminen yksinkertaiseen kotikäyttöön ei aina ole perusteltua, mutta voit tehdä sellaisen helposti itse käyttämällä edullisia komponentteja. Mikrofonin yleinen konsepti on melko vakio: ääni vangitaan elektreettikapseleilla, vahvistetaan operaatiovahvistimella ja syötetään tietokoneen linjatuloon. Mikrofonissa olevan vahvistimen virran saamiseen tarvitaan 5 volttia, joka voidaan ottaa läheisestä tietokoneen USB-lähdöstä.

Piirin kuvaus

Yleinen kaavio on esitetty alla.

Perinteisesti se voidaan jakaa 4 lohkoon.Ensimmäinen niistä on tehonmuunnin (vasen yläkulma), joka luo 5 voltin bipolaarisen jännitteen kumpaankin varteen 5 voltin unipolaarisesta jännitteestä, joka tulee USB-liittimen tuloon, joten kokonaisheilahdus on 10 volttia. Bipolaarinen jännite on ensinnäkin välttämätön operaatiovahvistimen (operaatiovahvistimen) toiminnalle muuttuvalla äänisignaalilla, ja toiseksi 5 voltin amplitudi ei yksinkertaisesti riitä op-amp-sirulle. Muunnin sisältää vähintään osia, joista tärkeimmät ovat diodi - sen on oltava Schottky ja induktanssi 1000 μH, mikä tahansa ferriittiytimellinen. Muunnin toimii MC33063-mikropiirillä, jota käytetään usein erilaisten pulssimuuntimien luomiseen ja jota myydään missä tahansa radioliikkeessä.

Toinen osa on kaksilinkkinen CLC-suodatin (oikea yläkulma), joka puhdistaa mikrofonin virtalähteen erilaisista häiriöistä, jotka kirjaimellisesti kuhisevat USB-lähdöstä tulevasta jännitteestä ja jotka lisäksi luovat pulssimuuntimen. Molemmat tehovarret suodatetaan, ja laadukkaimman suodatuksen saavuttamiseksi tarvitaan kaksi linkkiä kutakin vartta kohti, vastaavasti, tarvitset 4 2000-3000 μH kelaa ja 6 kondensaattoria. Jokainen elektrolyyttikondensaattori on suojattu tantaalilla (voit ottaa keraamisen) RF-häiriöiden lisäsuodattamiseksi. Piiri voidaan haluttaessa saada virtaa mistä tahansa 9-12 voltin lähteestä luoden keinotekoisen keskipisteen käyttämällä vastusjakajaa bipolaarisen tehon sijasta; tässä tapauksessa muunninta tai CLC-suodatinta ei tarvita, mutta virta USB:stä on erittäin kätevä tietokoneen mikrofonille.

Osat 3 ja 4 ovat suoria vahvistimia, identtisiä oikealle ja vasemmalle kanavalle, joten mikrofonin ääni tulee stereomuodossa. Käytössä on hiljainen operaatiovahvistin NE5532, sen sijaan voit käyttää myös TL072:ta tai TL082:ta, ne kaikki ovat kaksoiskappaleita, vain yksi siru tarvitaan kahden kanavan vahvistamiseen. Trimmausvastuksilla PR1, PR2 voit säätää vahvistusta erikseen kullekin kanavalle. Mikrofonin kokoamisen jälkeen ne on säädettävä niin, että signaalin amplitudi molemmissa kanavissa on sama, eikä signaalitaso ylikuormita tietokoneen tuloa. Itse mikrofonit ovat elektreettikapselimikrofoneja, täsmälleen samoja kuin matkapuhelimissa tai kuulokkeissa.

Mikrofonin kokoonpano

Sen varmistamiseksi, että mikrofonielektroniikka ei vie paljon tilaa ja mahtuu helposti mihin tahansa sopivaan koteloon, kokoamiseen käytetään SMD-komponentteja. Ulostuloista CLC-suodattimessa käytetään vain elektrolyyttikondensaattoreita ja vahvistimien kytkentäkondensaattoreita, koska on suositeltavaa käyttää kalvokondensaattoreita. Suodattimen keloja voidaan käyttää myös lähtöinä, jos sinulla ei ole SMD:tä käsillä, kuten tein. Itse piirilevy on valmistettu LUT-menetelmällä, arkistosta löydät piirustuksen tulostettavista raiteista ja kaavion elementtien sijoittelusta.

plata.zip [454,04 Kb] (lataukset: 122)

Elektreettikapselit juotetaan suoraan levyyn päästä. Kortin toisella puolella on liittimet lähtöjen (oikea, vasen) ja 5 voltin tehon kytkemistä varten. Tehon miinus ja signaalin maadoitus ovat sama kosketin. Juottamisen jälkeen levy on pestävä pois juoksutuksesta (kuvassa kokoonpanoprosessi).

Asennus koteloon

Levy on asennettu koteloon, jonka avulla voit käyttää mikrofonia kätevästi, mutta se myös suojaa elektroniikkaa sähkömagneettisilta häiriöiltä. Kotelo voi olla minkä muotoinen tahansa, tärkeintä on, että se on metallia - se on kytkettävä piirin maahan. Hyvä vaihtoehto olisi tarpeeton kotelo halvasta mikrofonista, jonka voit ostaa kirjaimellisesti 100-200 ruplaa. Suorakaiteen muotoinen levy sopii siihen täydellisesti; ulostulon liittämiseen voit käyttää tavallista XLR-liitintä tai yksinkertaisesti tulostaa kiinteää suojattua johtoa oikean ja vasemman kanavan johtimilla ja 5 voltin linjalla, juottamalla 3,5 mm ja USB-liittimet siihen loppu.

Mikrofonin testit

Oikein koottu mikrofoni säädetyllä vahvistustasolla tuottaa riittävän amplitudisen signaalin luonnollisella, selkeällä äänellä. Alla oleva video on esimerkki kootulla mikrofonilla tehdystä akustisen kitaran äänityksestä.