Стереомикрофон

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Схемы для УНЧ

Опубликовано: 20.03.2017 14:50

Просмотров: 3027

Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской об/
 Имея в наличии пару ненаправленных элек-третных микрофонных капсюлей, немного радиодеталей и подходящий корпус, можно изготовить несложный самодельный стереомикрофон. Такой микрофон позволяет получить более «живой» звук, в сравнении с монофоническим микрофоном. Стереофоническое звучание вашего голоса позволит сделать общение в компьютерных сетях более занимательным, например, ваши эмоции в играх, которые вы выражаете вслух, обретут новые нюансы.

Принципиальная схема самодельного стерео-микрофона показана на рис.1.
 
 Когда на мембрану электретного микрофона ВМ1 оказывается звуковое давление, на сигнальном выводе микрофона появляется напряжение звуковой частоты, которое через разделительный конденсатор С4 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя DA1.1. Коэффициент усиления по напряжению DA1.1 зависит от соотношения сопротивлений резисторов R9 и R3. Усиленный сигнал через защитный токоограничительный резистор R11 и разделительный конденсатор С9 поступает на гнездо XS1, к которому может быть подключен, например, вход усилителя мощности или вход компьютерной звуковой карты.
Диоды VD1, VD2 защищают выход DA1.1 от негативного воздействия импульсов высокого напряжения, например, статического электричества или тока утечки «источник питания» - «земля» устройств с импульсными источниками питания. Аналогичным образом работает и второй канал усиления, собранный на DA1.2. Резисторы R15, R16 предназначены для обеспечения правильной полярности включения выводов конденсаторов С9, С10. Делитель напряжения на резисторах R13, R14 создает искусственную «среднюю точку» для корректной работы усилительных каскадов микросхемы DA1.
Электретные микрофонные капсюли получают питание около 4,9 В через RC-фильтр R6C3 и нагрузочные резисторы R1 и R2. Конденсаторы С1, С2 предотвращают проникновение на вход усилителей DA1.1, DA1.2 радиочастот.
Сигнальные узлы стереомикрофона питаются стабильным напряжением +4,9 В постоянного тока. Стабилизатор напряжения выполнен на интегральной микросхеме DA2, представляющей собой линейный стабилизатор напряжения +3,3 Вс малым напряжением насыщения и малым собственным током потребления. Для повышения выходного напряжения до 4,9 В в цепь вывода 2 DA2 установлен светодиод HL1. Благодаря HL1 выходное напряжение стабилизатора повышается на прямое рабочее напряжение светодиода. Такое включение светодиода также позволяет уменьшить потребляемый устройством ток, что немаловажно при питании стереомикрофона от автономного источника энергии, например от миниатюрной 9-вольтовой батареи типа «Крона».
Конденсаторы С12-С15 блокировочные по цепи питания.
Диод Шотки VD5 предотвращает повреждение устройства при переполюсовке полярности напряжения питания. Применение такого диода позволяет уменьшить потери напряжения, поскольку диоды Шотки имеют меньшее напряжение насыщения, в сравнении с обычными кремниевыми диодами. Конденсатор С16 уменьшает вероятность повреждения диода Шотки статическим электричеством. При напряжении питания 9 В устройство потребляет ток около 2,1 мА.
Конструкция и детали
Большинство деталей устройства размещено на монтажной плате размерами 105x20 мм (рис.2).
 
 В качестве корпуса для стереомикрофона использован пластмассовый футляр размерами 202x25x20 мм, изначально предназначенный для хранения зубной щетки (рис.3).
 
 Стереомикрофон собран навесным монтажом с использованием радиодеталей для поверхностного монтажа.
Постоянные резисторы С1-4, С2-23, МЛТ или аналогичные импортные. Подстроечный резистор R5 подойдет любой малогабаритный.
Неполярные конденсаторы К10-17, К10-50, КМ-5 или аналоги, в том числе SMD. Конденсатор С8 устанавливают вблизи выводов питания микросхемы DA1. Остальные конденсаторы типов К50-35, К50-68, К53-19 или аналогичные импортные. Конденсаторы С12-С15 установлены вблизи соответствующих выводов микросхемы DA2.
Диоды 1N4148 можно заменить 1N914, 1SS176S или любыми из серий КД512, КД521, КД522. Диод Шотки MBR0540T1 можно заменить MBRS140T3,1N5819, MBR150. На месте светодиода HL1 можно установить любой с прямым рабочим напряжением 1,5...1,9 В, например, АЛ307КМ, RL30-DR344S, RL30-UR544S, L-1513SURC. Как правило, подойдет любой светодиод красного цвета свечения без встроенного резистора.
Интегральная микросхема LM358M выполнена в SMD корпусе SO-8 для поверхностного монтажа и распаяна со стороны соединений. Вместо такой микросхемы можно установить любую из серий LM358, LM258, LM2904, NJM2904.
Линейный интегральный стабилизатор напряжения LM2931AZ-3.3 можно заменить любым аналогичным маломощным в миниатюрном корпусе, желательно с малым напряжением насыщения, например LM2937-3.3. При установке интегрального стабилизатора IL1117А-3.3 следует учитывать, что максимальное входное напряжение для него не должно превышать 12В. При установке стабилизатора LM3931Z-5.0 светодиод HL1 заменяют перемычкой, конденсатор С13 не устанавливают. При замене микросхемы стабилизатора напряжения обращайте внимания на различия в типе корпуса и цоколевке выводов.
Если ваш самодельный Стереомикрофон будет питаться только от USB порта компьютера, то интегральный стабилизатор напряжения DA2 можно заменить LC-фильтром, где в качестве катушки индуктивности можно использовать любой маломощный дроссель индуктивностью от 100 мкГн.
Электретные микрофонные капсюли CZN-15E можно заменить H34LOF, SG-15, МКЭ-84 или другими аналогичными. Если рабочее напряжение на выводах микрофона будет меньше 3 В или больше 4 В, то необходимо скорректировать сопротивления резисторов R1 и R2. Микрофонные капсюли подключают к монтажной плате устройства с помощью коротких экранированных проводов. Подстроечным резистором R5 выравнивают чувствительность обоих каналов усиления.
Если необходимо оперативно регулировать чувствительность самодельного стереомикрофона, то вместо постоянных резисторов R1 и R2 устанавливают сдвоенный переменный того же номинала, выводы подвижных контактов которого подключают к «плюсам» соответствующих конденсаторов С4 и С6. Качество и величина стереоэффекта при использовании микрофонных капсюлей с ненаправленной (круговой) диаграммой чувствительности во многом будет зависеть от конструктивных особенностей корпуса стереомикрофона, при желании можно попробовать несколько различных конструкций. С корпусом, показанным на фотографиях, стереоэффект хорошо ощущается при расположении источника звука в радиусе до 1 ...1,5 м от центра микрофона. Во время экспериментов к гнезду XS1 микрофона можно подключить низкоомные стереонаушники, но в таком случае звук в наушниках все же будет с заметными искажениями. Чтобы получить неискаженное звучание в наушниках, выход стереомикрофона можно подключить к усилителю мощности, например, собранному по одной из схем [1-3]. Дополнительную информацию по микрофонам и микрофонным капсюлям можно посмотреть в [4, 5]. Если устройство будет питаться от автономного источника энергии, например гальванической батареи или аккумуляторной батареи, то конструкцию надо дополнить выключателем питания.
РА 8'2011
Литература
1.  Бутов А.Л. Миниатюрный стереоусилитель// Радиоаматор. - 2009. - №12. - С.6-7.
2. Бутов А.Л. Усилитель на ИМС АРА2308 для головных телефонов // Радиоаматор. - 2011. -№4. -С.13-14.
3.  Бутов А.Л.  Мостовой стереоусилитель на ТА7232Р // Радиоаматор. - 2010. - №5. - С.4-7.
4.  Петров А.А. Микрофоны // Радиоаматор. -2003. - №4. - С.5-8.
5.  Сидоров И.Н., Димитров А.А. Микрофоны и телефоны // Радио и связь. - 1993.