Плата микрофонного усилителя, выполненная на микросхеме MAX9814, приобретена на AliExpress. Плата имеет в своем составе все необходимое для получения хорошего громкого звука. При желании можно изменить усиление и время восстановления системы АРУ. Выходной уровень платы около 0,7 В RMS или 2 В полного размаха звукового сигнала. Можно смело использовать линейный вход компьютера. Плата отлично подходит для модернизации любого микрофона для караоке. В моем варианте донором послужил микрофон PHILIPS SBC MD110. Для сравнения: уровень напряжения выходного сигнала исходного микрофона составляет около 2 мВ.
Микрофон с выходным разъемом XLR я решил сделать для своего друга, поскольку блок питания фантомного питания +48 В, типа такого, у него имелся.
Насколько модернизированный микрофон для караоке окажется лучше или хуже микрофона BM-800, про модернизацию которого я рассказывал ранее в статье “Модернизация микрофона BM-800”, узнаю позже у владельца микрофона.
С компоновкой внутри корпуса микрофона каждому придется разобраться самостоятельно. В каждом конкретном микрофоне имеются свои нюансы. Но в результате доработки получится очень интересный микрофон для разговорного жанра в программе Skype и других программах общения. Свой вариант компоновки представляю на всеобщее обозрение.
Эскиз рабочей схемы электрической принципиальной представлен ниже.
Схема выполнена так из-за конкретно имеющегося выходного кабеля “out cable” в блоке “PHANTOM POWER”. Работоспособность обеспечивается при питании +38В…+48В (при меньшем напряжении питания необходимо уменьшить напряжение верхнего управляемого стабилитрона X1 – расчет ниже по тексту). Изначально я предполагал использовать микросхемы управляемых стабилитронов TL431А или их аналоги, но перебирая свой “хлам”, нашел микросхемы К142ЕР2ПИМ, являющиеся аналогом микросхемы TL432 компании «Texas Instruments». В своем конструктиве на фотографиях ниже эти микросхемы видны. Соответственно номиналы резисторов, определяющие выходное напряжение управляемых стабилитронов изменены. В любом случае необходимо получить напряжение на нижнем управляемом стабилитроне X2 +2,8В…+3,0В, а на верхнем X1 +19В…+20В. Использование управляемых стабилитронов исключает необходимость использования электролитических конденсаторов из-за низкого выходного сопротивления стабилитронов (порядка 0,2 Ом…0,5 Ом). Напряжение +2,8В необходимо для питания платы микрофонного усилителя (по листу данных на микросхему MAX9814 минимальное гарантированное напряжение питания +2,7В), при этом измеренный ток потребления платы составил 3,65 мА. В моем варианте транзисторы BC556B имели коэффициент усиления по постоянному току 309 каждый (специально не подбирал, так получилось когда снял два транзистора с ленты). При использовании резисторов смещения R9, R14 по 200 кОм, падение напряжения коллектор-эмиттер на каждом транзисторе составило около 3,5 В. В результате, максимальный рабочий ток Imax, который можно использовать получился равным Imax=(48В-(3,5В+20В+3В))/(6,8кОм II 6,8кОм)=6,32мА. Учитывая, что для нормальной работы управляемых стабилитронов TL431 необходим минимальный ток 1 мА (для К142ЕР2ПИМ 80мкА), то окончательное значение рабочего тока для платы микрофонного усилителя получается равным Imax–1 мА = 6,32мА-1мА=5,32мА. Что обеспечивается с большим запасом (плата потребляет 3,65 мА при напряжении 2,85В).
Резистор R15 величиной 1 мкОм используется для симуляции режимов работы в программе MicroCap 12 и в реальной схеме не нужен (заменяется просто проводником). Конденсаторы C3, C4 любые пленочные на напряжение выше 50 В. Если необходимо, схему можно выполнить по “фэншую” и получить симметричный выходной сигнал.
Эскиз варианта схемы с симметричным выходным сигналом:
Обращаю внимание на полярность выходного сигнала. На контакте 2 разъема XLR присутствует не инвертированный сигнал, на контакте 3 – соответственно инвертированный. Контакт 1 разъема XLR – общий.
Поскольку все сигнальные цепи схемы и модуля микрофонного усилителя относительно низкоомные, специальное требование к экранированию конструкции отсутствует, что не исключает использование экранированного кабеля, подключаемого к разъему XLR микрофона. По-возможности, экранирование микрофона лучше сделать.
Корпус микрофона PHILIPS SBC MD110 пластиковый – не разборный. Для доступа к внутренностям, нужно аккуратно отделить сферическую металлическую сетку, используя отвертку с тонким плоским шлицем. Торец сетки вклеен на основание пластикового корпуса клеем, по консистенции напоминающего клей “Момент”. За сеткой расположена поролоновая “шапочка”, выполняющая скорее декоративную функцию, чем функцию “поп-фильтра”. Снизу корпуса микрофона расположен винт, окрутив который освобождается и извлекается наружу разъем XLR типа “папа”. Электродинамический капсюль вклеен на четыре пластиковые стойки, две из которых выламываются после демонтажа капсюля для удобства размещения платы микрофонного усилителя с электретным конденсаторным капсюлем.
Все элементы схемы расположены на перфорированной с шагом 2,54 мм монтажной плате печатной. Монтаж выполнен лужеными проводниками. Далее при необходимости высверливаются дополнительные отверстия для проводов и подпаиваются провода. Цвет проводов не принципиален, главное чтобы было точное соответствие расположению проводов схеме электрической принципиальной.
Плата с элементами размещается в ручке микрофона, упираясь в выключатель, который не используется. Проводники от выключателя, ранее идущие к разъему XLR и динамическому капсюлю предварительно отпаиваются, выводятся наверх, изолируются термоусадкой и размещаются свободно, чтобы не мешали.
Плата микрофонного усилителя фиксируется внутри корпуса микрофона двумя кусочками поролона, которые дополнительно выполняют роль амортизирующего крепления.
Поскольку корпус микрофона пластиковый, наличие перемычки (слева снизу) не обязательно.
Немного о микросхеме MAX9814. Паять такую радость в самостоятельно разработанную плату – счастье еще то. Поэтому предложение от китайских товарищей – действительно и радость и счастье.
Приведу некоторые важные технические характеристики микросхемы.
Обведенное красным – реализовано в моем варианте. Усиления ОЧЕНЬ много. Можно смело делать 40 dB, соединив выводы платы AR и VPP платы микрофонного усилителя. При усилении 60 dB хорошая слышимость в радиусе 5м...10м.
Что касается времени восстановления системы АРУ 1:500 в моем случае – время восстановления около 130 мс чем-то напоминает компрессию сигнала. Мне этот вариант нравится больше, чем время восстановления порядка 1 с при не подключенном выводе AR платы микрофонного усилителя. Но на вкус и цвет…. Нужно пробовать разные варианты и выбирать понравившийся.
P.S. Схема модуля микрофонного усилителя на микросхеме MAX9814 от компании ADAFRUIT находится в открытом доступе. Емкость конденсатора Ct=0,1мк определяет время реакции автоматической регулировки усиления (АРУ). Согласно техническому описанию на микросхему MAX9814 при емкости Ct=0,1мк время срабатывания tATTACK составляет 0,24мс, а время восстановления tRELEASE 120мс-480мс-960мс (в зависимости от состояния вывода AR модуля).
Возможно Вам будут интересны другие мои статьи.
