Фантомное питание для микрофона что это

Главные особенности фантомного питания для микрофона

Фантомное питание обеспечивает бесперебойную работу студийных звукозаписывающих устройств. Такой способ наиболее удобен при работе с конденсаторными и электретными микрофонами. Однако он применяется и для питания активных директ-боксов. Преимуществами метода считаются подача тока и обмен данными через единый канал, низкая стоимость.

История появления

Способ был разработан для наземных телефонных станций, функционирующих на базе медных проводов. Появление фантомного питания приурочено к созданию дисковых аппаратов для набора номера. Метод использовался для передачи постоянного тока усилителям, соединенным с трансформаторами.

Понятие фантомного питания для микрофона

Метод используется при подключении электретных и конденсаторных аудиоустройств. Питание подается по тем же проводам, что и звук. Максимальное напряжение равно 48 В. Не стоит путать стандарт с классическими компьютерными интерфейсами, которые питаются от напряжения 5 В. Данный вариант также считается фантомным, однако его не применяют в звукозаписывающих студиях.

Предназначение

Метод предназначен для питания профессиональных аудиоустройств. Такие микрофоны работают с использованием конденсаторных алгоритмов. Первая обмотка системы неподвижна, вторая заменяется колеблющейся мембраной микрофона. Выраженность ее смещения зависит от мощности источника звукового сигнала. Если у конденсатора имеется заряд, можно менять его емкость путем движения мембраны. Это помогает выбирать нужное напряжение, передающееся микрофону. Бюджетные звуковые карты не поддерживают рассматриваемой функции.

Техническая информация

Для питания микрофона фантомным способом используется напряжение в 12, 24 или 48 В. Сигнальным жилам свойственна положительная полярность.

Оба проводника пролегают через резисторы одинакового номинала:

• для напряжения 12 В выбирают сопротивление 680 Ом;
• если параметр равен 24 В, устанавливают резисторы на 1200 Ом;
• при сопротивлении 6800 Ом берут напряжение 48 В.

Номинал выбранных резисторов должен отклоняться от нормативных значений не более чем на 0,1%. Это позволяет эффективно подавлять синфазный сигнал в системе. Постоянный ток равномерно подается через 2 сигнальных проводника аудиоразъема (в современных микрофонах для этого предназначены контакты 2-го и 3-го портов XLR).

Напряжение отсчитывают от заземляющей клеммы 1 XLR.

Основные виды

Способы питания классифицируют по используемому напряжению: 12, 24 или 48 В. Существует и способ AES 42, подразумевающий применение тока 10 В. Напряжение подается как на землю, так и на аудиокабели. Такой источник питания поддерживает работу микрофонов мощностью до 215 мА.

Стандарты

В IEC 61938: 2018 прописывают параметры работы устройства, питающегося фантомным способом. Применяются 3 стандарта P12, P24, P48. Документ содержит информацию и о 2 дополнительных вариантах (SP48, P12L), используемых в сочетании со специализированными приложениями. Современные микрофоны работают по стандарту P48. Мощность оборудования при этом не должна превышать 240 мВт. Несмотря на рекомендации, 24- или 12-вольтное питание продолжает применяться.

Преимущества использования

Способ считается эффективным и дешевым, чем объясняется его распространенность у пользователей звукозаписывающей аппаратуры. Работа с устройствами безопасна. Поломки возникают только при коротком замыкании проводников, особенно при отказе от заземления системы. В этом случае повреждается капсюль, который легко заменить.

Особенности подключения микрофона с фантомным питанием

Для сборки такой цепи покупают устройство, добавляющее энергии на 48 В. Прибор питает студийный конденсаторный микрофон. Последний накапливает электрическую энергию. Вместо подвижной обкладки конденсатора работает аудиомембрана. Интенсивность сигналов определяется мощностью обрабатываемого микрофоном звука.

Встраиваемый в цепь прибор меняет рабочее напряжение, улучшает работу звукозаписывающей системы. Схема достаточно необычна, однако работоспособна.

Стоимость фантомного оборудования невысока. Если пользователю не понравится его работа, финансовые потери будут минимальны.

Куда встраиваются источники фантомного питания

Новый источник питания требует подключения безопасным способом. При неправильном подсоединении прибора микрофон работать не будет. Закреплять устройство можно в любом месте. Однако при работе с микрофоном не должно возникать затруднений. Прибор располагают в доступном месте, после чего закрепляют и подключают все необходимые провода. Не забывают о кабеле для подсоединения звукозаписывающего средства. Специальная клавиша помогает включать и деактивировать дополнительное питание по мере необходимости.

Нюансы изготовления своими руками

При самостоятельной сборке системы учитывают такие моменты:

1. Для фильтрации помех используют стабилизаторы LM317. Их применяют в сочетании с источником переменного напряжения 32 В.
2. Для защиты от перепадов напряжения в схему встраивают стабилитрон VD2. Скачки параметра возникают при заряде конденсатора или неправильной установке компонента R5.
3. Обратное напряжение не должно превышать 35 В. Нежелательно и использование слишком слабых источников. Соблюдение этого правила сохраняет диапазон стабилизации и регулировки. Для выставления нужных параметров используют элемент R5.
4. Умножитель на 4, необходимый для получения нужного напряжения, собирают из компонентов VD1-VD4 и С1-С4. За ним в цепи следует двойной фильтр, состоящий из LM317 и R1C5.
5. На следующем этапе устанавливают конденсатор C7. Это препятствует самовозбуждению схемы.
6. Для регулировки выходного напряжения применяют резистор R5. Устройство должно быть мощным, поскольку при работе оно нагревается. Рекомендованный номинал – 0,5 Вт.

Существующие предостережения

Некоторые производители предлагают микрофоны, питающиеся 2 способами: от фантомного источника и батареек. Последние при подключении к внешнему прибору извлекают. Если этого не сделать, корпус батарейки может разрушиться. Протекающие химикаты повредят компонентам микрофона. Некоторые аудиосистемы снабжены средствами автоматического переключения на другой способ питания. Фантомный нельзя использовать при работе с ленточными или динамическими микрофонами.

Альтернативные методы включения микрофона

Используют 2 схемы, заменяющие фантомный способ:

1. T-power. Опция встроена в большинство микшеров и микрофонов, используемых в киноиндустрии (в устаревших моделях звукозаписывающих устройств). Применять способ при работе с современными приборами нежелательно.
2. Plug-in-power (PiP). Слаботочный источник используется для питания компьютерных микрофонов. Метод подходит для подключения электретных приборов.

Рассмотренные варианты не являются фантомными разновидностями питания.

Заключение

Обустроить фантомное питание для микрофона своими руками несложно. Достаточно приобрести специальный прибор и правильно подсоединить его к звукозаписывающей системе. Метод стоит попробовать ввиду его высокой эффективности и небольшой стоимости.

Автор статьи: Сатдаров Артур, специалист по обслуживанию компьютерных сетей, стаж работы – 10 лет. Несколько лет владеет домашней звукозаписывающей студией, знает о настройке микрофонов и сопутствующего оборудования все.

Фантомное питание для микрофона: схема для повторения

Фантомное питание для микрофона: основы для повторения схемы

Фантомное питание для микрофона: капсюль электретного микрофона аналогичен тем, которые использовались в телефонах, кассетных магнитофонах и компьютерах. Этот элемент, фактически, является конденсатором с определенным фиксированным зарядом. Звуковое давление двигает диафрагму, вызывая изменения емкости. Это движение создает переменное выходное напряжение при очень высоком выходном сопротивлении источника. Сток внутреннего МОП-транзистора капсюля нагружен внешним резистором (Рисунок 1).

Низкий импеданс выхода

Резисторы R₁ и R₂ обеспечивают соответствующее выходное сопротивление и питание от источника 10 В. Основные характеристики этого простого капсюля превосходны, но для того, чтобы соответствовать профессиональным стандартам фантомного питания для микрофона, он требует дальнейшей обработки сигнала.

На выходе микрофона с фантомным питанием формируется низкоомный дифференциальный сигнал. Низкий импеданс выхода обеспечивает простой буфер на микросхеме IC₁. Инвертор с единичным усилением на микросхеме IC₂ получает питание от выхода IС₁. Смещением для неинвертирующего входа IC₂ служит хорошо отфильтрованное выходное напряжение микросхемы IC₁. Сдвоенный усилитель IС₁/IС₂ был выбран из-за его низких шумов и низких искажений. R₆ и R₇ предназначены для защиты от емкости длинной линии, радиочастотных помех и бросков напряжения, возникающих при «горячем подключении» к источнику фантомного питания.

Для исключения попадания постоянного напряжения фантомного питания на линии аудиосигнала на выходах усилителя включены разделительные конденсаторы С₂ и С₃. Размах выходного дифференциального напряжения ограничен уровнем примерно 2 В пик-пик, что обусловлено неспособностью источника питания обеспечить выходные токи операционных усилителей при более высоких напряжениях. Однако этот уровень является достаточным, поскольку он соответствует пределам линейного диапазона капсюля.

Источник фантомного питания 48 В

Микрофоны с фантомным питанием получают энергию для своих активных цепей от приемного конца схемы через те же провода, по которым передается звуковой сигнал. Источник фантомного питания 48 В подключается к обеим сигнальным линиям через резисторы R₁₀ и R₁₁ сопротивлением 6.8 кОм. Такое подключение позволяет микрофону с низким выходным сопротивлением передавать дифференциальный сигнал переменного тока при относительно «мягкой» импедан-сной характеристике источника фантомного питания. Питание на микрофон подается с сигнальных линий через резисторы R₈ и R₉. Стабилитрон D₁ регулирует питание микрофона и усилителя.

Кроме того, эти резисторы обеспечивают мягкую импедансную характеристику симметричной линии. Вы можете разместить микрофон в сотнях футов от источника фантомного питания и усилителя приемной стороны и при этом получить превосходные характеристики. На приемной стороне используется мало-шумящий инструментальный усилитель IC₃, состоящий из трех внутренних операционных усилителей. Его конфигурация и лазерная подгонка номиналов резисторов обеспечивают отличный коэффициент подавления синфазных сигналов (CMR).

Подавление шумов и фона

Высокий CMR подавляет шумы и фон шины питания, имеющие одинаковые амплитуды на обеих сигнальных линиях. Хотя низкий шум (1нВ/√Гц) и не нужен для микрофонов с высоким уровнем выходного сигнала, подобных тем, который описан здесь, он необходим для профессиональных ленточных и электродинамических микрофонов со слабыми выходными сигналами. Микрофоны этих типов являются строго пассивными электромеханическими генераторами и не нуждаются в источнике питания.

Фантомное питание для микрофона получило такое название оттого, что эти типы микрофонов «подвешены» на 48 В. Выпускаемые электретные капсюли имеют различные размеры и физические конфигурации. В частности, они могут быть как всенаправленными, так и направленными (с кардиоидной диаграммой направленности). Направленные капсюли имеют сзади вентиляционное отверстие; для получения надлежащих характеристик их следует устанавливать так, чтобы обеспечить свободный доступ как спереди, так и сзади.

Что такое фантомное питание для микрофона

После того как мы разобрались с теорией и практикой
звукозаписывающего тракта, а также выяснили, чего делать категорически не
нужно, перейдем к финальному этапу записываемого звука – хост-программе, в которой
мы работаем.

В принципе, суть процесса едина для всех программ – нужно выбрать
физический входной канал звуковой карты, с которого будет производиться запись,
выбрать дорожку, на которую будет производиться запись и включить режим записи
для нее.

Отличается лишь реализация интерфейса. Мы разберем процесс
записи и редактирования записей в Cubase, Logic и Ableton Live – трех, пожалуй,
самых распространенных на сегодняшний день программ.

Микрофоны специального назначения

Существуют такие микрофоны, у которых имеется строго определенное предназначение и конкретные задачи, которые он призвать решать. Рассмотрим некоторые из них.

1. Микрофон граничного слоя

предназначен для звукоусиления в театре, подзвучивания рояля, с возможностью прикрепить микрофон к крышке инструмента. Особенность его в том, что капсула микрофона расположена над металлической поверхностью, что позволяет предотвратить попадание на диафрагму отраженных волн и, как следствие, фазовых искажений.

2. Стерео – микрофон

, особенность которого заключается в наличии сразу двух капсул, ориентированных в противоположных направлениях. Такой микрофон позволяет записывать объемный звук, когда один микрофон может заменить пару или даже тройку микрофонов.

3. Микрофон-пушка

предназначен для использования на открытом пространстве, поэтому нашел широкое применение в кинематографе и журналистике. Это конденсаторный микрофон с очень узкой направленностью, он воспринимает звук, идущий только с фронтальной стороны, остальные звуки заглушаются, благодаря фронтальному сдвигу.

Это далеко не все виды микрофонов специального назначения, а лишь основные. Дополнительные функции, такие как возможность переключать диаграмму направленности, изменять уровень выходного сигнала, встроенные фильтры для обрезания низких частот являются приятным бонусом, а иногда и необходимостью для профессиональной работы, но при этом увеличивают не только сложность конструкции микрофона, но и его стоимость.

На что обращать внимание при выборе микрофона.

1. чувствительность
2. что будет записываться этим микрофоном (АЧХ)
3. взаимопроникновение сигналов (соотношение сигнал-шум)
4. цена

Чем дальше источник звука, тем слабее принимаемый микрофоном сигнал. В конце концов наступит момент, когда источник звука сольётся с общим фоновым шумом и перестанет приниматься и различаться микрофоном. Поэтому более чувствительный микрофон имеет более широкую зону охвата. С одной стороны это хорошо, поскольку только на определённом расстоянии от инструмента формируется слитный, единый тембр. Но с другой стороны это не всегда хорошо, если надо записывать не только вокалиста, но и другие источники звука (инструменты).

Даже если записывать только один вокал одним микрофоном, после записи совершенно запросто может всплыть такая бяка, как фонограмма из наушников исполнителя. Если же записывать с нескольких микрофонов, ситуация осложняется во много-много раз. Для удобства дальнейшего сведения записанные треки должны быть как можно более «чистыми», т.е. гитара должна быть гитарой, а скрипка – скрипкой.

Однако на самом деле в каждом из микрофонов будут «жить» оба инструмента, только один громче (ближе), а другой тише (дальше). Тогда повышенная чувствительность микрофона будет врагом звукорежиссёру. И тогда нужно выбирать между чувствительностью и взаимопроникновением сигналов. Не бывает хороших микрофонов за 500-1000 рублей и от фирм “LG”, “Toshiba”, “Panasonic”, “Phillips” и пр. При всём уважении к этим фирмам, они не производят профессиональные микрофоны.

Так всё-таки конденсаторный или динамический?

Если у вас громкий голос и вы не собираетесь тихо записываться, то динамический микрофон подойдёт. Громкий голос раскачает динамическую катушку микрофона и сможет передать основной характер песни.

Если хотите нюансов и естественности, домашнего камерного звучания, тогда лучше конденсаторный микрофон.

Если записываться в динамический, самый лучший итог будет звучать как хороший лицензионный DVD-диск с живого концерта. Т.е. хорошо и даже местами отлично , но всё равно слышно, что записывались не в студии.

Если записываться в конденсаторный, тогда результат в идеале будет звучать как с альбома CD-диска. Но тогда и требования слушателя к качеству исполнения будут выше.

Если не уверены в своём голосе или не хотите записать вместе с полезным сигналом всякие голосовые бяки и всхлипы – берите динамический. Он сможет отфильтровать большинство полезного сигнала.

Если уверены в своём голосе, умеете его контролировать и хотите большего — конденсаторный вам в помощь.

Многие исполнители сознательно выбирают для записи определённых треков именно динамический микрофон, чтобы передать атмосферу живого концерта и драйва. Многие исполнители при записи плюсовых фонограмм для своих концертов применяют динамические микрофоны по принципу «как на концерте».

И наоборот, некоторые исполнители, чаще джазовые, применяют на живых концертах конденсаторный микрофон, чтобы придать концерту камерность и естественность. Хотя есть отдельные личности, которые применяют при записи и конденсаторные и динамические микрофоны одновременно. Всё зависит от конечной цели этой записи.

Делаем усилитель сами

Сразу предупреждаю: питать от блока питания самодельные микрофонные предусилители нежелательно — придётся городить отдельную схему для фильтрации питания от помех. А батарей хватит надолго и по части питания проблем не будет.

Готовый микрофонный модуль на микросхеме MAX9812

Самый простой вариант — купить микрофонный модуль для Ардуино на микросхеме MAX9812 (70 рублей), кабель (30 рублей), штекер 3,5 мм (15 рублей) и батарейку-таблетку CR-2032 (от 30 рублей). Компоненты обойдутся рублей в 150.

Платку можно превратить в полноценный микрофон, обладая минимальными навыками пайки или попросив спаять тех, кто умеет.

Штекер втыкается в линейный вход, батарейки хватит надолго.

Не забудьте надеть кусок поролона на микрофон, чтобы убрать громовой звук дыхания.

Усиление в 3-5 раз на фантомном питании

Этого достаточно для общения по Скайпу, глотать микрофон вам больше не придётся.

Если в вашем городе есть нормальные магазины радиодеталей, стоит к ней присмотреться, ибо все компоненты типовые. У меня в Ессентуках нет ни одного нормального магазина радиодеталей, не нашёл даже конденсатора подходящего номинала, пришлось заказывать через интернет. Транзистор не обязательно должен быть BC547, аналогов много, они легко гуглятся.

Подключается к микрофонному входу компьютера или видеокамеры. То есть этот вариант — портативный, можно улучшить запись видео, если камера поддерживает подключение внешних микрофонов.

Доработка дешева и эффективна, но требует экранированного кабеля, иначе шипение слишком заметно, ибо микрофонный вход всё-таки.

Усиление в 3-5 раз с питанием от батарейки

Аналог модуля для Ардуино, вместо микрочипа используется транзистор.

Подключается к линейному входу, шум минимален. Просто, но подходит только для изначально чувствительных микрофонов, т.к. коэффициент усиления маловат.

Усиление в 10-1000 раз, питание от батарей

P1 и P2 — плюс и земля электретного микрофона соответственно, P3 и P4 подключаются к линейному входу компьютера.

В реальности схема оказалась очень чувствительной, стало слышно дыхание попугая в клетке в двух метрах от меня, пришлось добавить резистор R6 на 10 кОм, чтобы приглушить сигнал от микрофонного капсюля. Также на выходе усилителя может быть слишком большая амплитуда сигнала, поэтому её тоже можно ограничить резистором, поставив его перед выводом P3.

Работает от двух аккумуляторных батарей АА, на сколько их хватит не знаю, за неделю не сели.

Готовые усилители

Дорогие варианты рассматривать не буду, извините. Предполагается, что бюджет предельно ограничен.

Усилители для колонок/наушников не подойдут. Они недостаточно чувствительные, не подают фантомное питание на микрофон, а выходная мощность слишком большая даже для линейного входа.

На Алиэкспресс устройства нужно искать запросами «микрофонный предусилитель» и «предусилитель микрофона». Самые дешёвые варианты стоят полторы-две тысячи рублей. Предназначены для караоке, но, если не выкручивать на полную громкость, можно подключить к линейному входу.

За три тысячи рублей можно найти полноценный предусилитель, к которому еще и музыкальный инструмент подключается. Например, гитара со звукоснимателем.

Для подключения дешёвого компьютерного микрофона понадобится переходник 3.5 мм джек > 6.3 мм джек. У компьютера должен быть линейный вход.

И не стоит забывать про такое чудо, как конденсаторный микрофон BM 800, завоевавший голосовые связки ютуберов, обозревающих товары из китайшопов:

BM 800 микрофон для компьютера Конденсаторный 3.5 мм Проводной

Уточняю: я не рекомендую его к покупке. Не совсем понятно, при каких условиях он нормально работает, слишком уж противоречивы отзывы. Но иногда ВМ 800 можно найти за 300-500 рублей, что не сильно дороже примитивных электретных, зато с предусилителем. Но подключается он к микрофонному входу, а значит — привет, помехи звуковой карты.

Куда встраивается?

Такие источники чаще всего встраиваются в приемные устройства. Ими могут быть микшерные пульты, микрофонные предусилители и другие подобные аппараты. Однако в некоторых случаях фантомное питание может быть не предусмотрено изготовителем, или же необходимо питание намного ниже, например, 24 или 12 В. Тогда нужно приобрести фантомное питание отдельно, при этом использование его должно быть сквозным. Другими словами, его нужно подключить к микрофону, а выход из блока – к приемному устройству.

Если питание приобреталось отдельно, то следует знать, что оно должно крепиться в любом удобном и доступном месте, поскольку устройство имеет кнопку, при помощи которой фантомное питание можно включить или выключить.

Покупка фантомного питания также необходима в том случае, если человека не устраивает качество того элемента, что уже встроен в оборудование. Возможно, что имеющееся питание издает гул, или появляются неприятные шумовые эффекты. Обычно такие проблемы имеют место в дешевом оборудовании.

Сам блок обычно питается от батарей либо аккумуляторов, и в нем должен присутствовать встроенный НЧ-фильтр, который и отвечает за отсутствие низкочастотного гула. В обычных конденсаторных микрофонах питание используется и для поляризации.

Схема лампового микрофона Neumann U47

В 40-х годах Георг Нойманн присмотрел лампу VF 14, выпускавшуюся Telefunken для радиоэлектронной промышленности.
Главная её особенность была в том, что накал у лампы VF14 не сильноточный,
и его можно запитать от высокого анодного напряжения, что Георг Нойманн и сделал. Это был пентод, который, конечно
же включили по триодной схеме, благодаря чему микрофон U47 коммутировался всего лишь четырёхжильным проводом. Глубокая
ООС по постоянному и переменному току на резисторе R3 придаёт усилителю линейность, стабильность и минимизирует искажения
усиления. В остальном схема близка к ЛОМО 19А19, если не считать, что Neumann U 47 – двухмембранный микрофон и может менять
характеристику направленности между кругом и кардиоидой.
Кроме того, в Neumann U 47 предусмотрено переключение выходного сопротивления,
что, видимо, было актуально для аппаратуры 40-вых годов.

Ну и напоследок приведу Вам схему микрофона Gefell RFT , судя по всему, это CM 7151.

Общие понятия

«Конденсаторный» и «динамический» — это термины, обозначающие два разных типа микрофонов в соответствии с механизмом, используемым ими для преобразования звука в электрический сигнал.

Диафрагма конденсаторного микрофона представляет собой тончайшую пластиковую плёнку, покрытую с одной стороны золотом или никелем и расположенную вблизи от неподвижной пластины из проводящего материала. Для создания электрического поля между диафрагмой и этой пластиной могут использоваться два способа. Первый способ – применяется внешний источник (батарея или фантомное питание), с помощью которого на диафрагму подаётся поляризующее напряжение. Второй способ для электретных микрофонов – они содержат перманентно поляризованный (электретный) материал, располагающийся либо в пластине, либо в самой диафрагме. Диафрагма и пластина, разделённые небольшой воздушной камерой, образуют конденсатор. Его ёмкость изменяется в соответствие с движением диафрагмы, свободно перемещающейся под воздействием звуковых волн. По мере приближения или удаления диафрагмы от пластины, пропорционально изменяется электрический заряд последней. Колеблющееся напряжение пластины является, таким образом, электрическим «отображением» движений диафрагмы.

Механизм действия динамического микрофона можно представить как обратный механизму действия обычного динамика акустической системы. Здесь диафрагма присоединена к катушке из тонкого провода, расположенной в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Когда звуковая волна воздействует на диафрагму, последняя начинает колебаться, и звуковая катушка перемещается. Вибрация провода в магнитном поле приводит к появлению электрического тока, направление и величина которого строго зависят от движений диафрагмы, и, следовательно, в динамическом микрофоне этот ток является электрическим «отображением» звуковой волны.

Если говорить простыми словами, то динамический микрофон это грубый технарь, делающий свою работу качественно и в сроки. А конденсаторный – это интеллигентный гуманитарий-шпион применяющий тонкие техники, умеющий слушать, слышать и самое главное – передавать без искажений все подробности процесса )

Способ подключения

Все бюджетные проводные микрофоны подключаются через разъём TRS на 3,5 мм, а мало-мальски профессиональные модели — через высококачественный разъем XLR. Рассмотрим оба варианта.

Микрофонный разъём TRS на 3,5 мм

Разъёмы TRS, TS, а также TRRS получили широкое распространение в современной аудиотехнике недорогого потребительского уровня. Всевозможные компьютерные микрофоны, гарнитуры, петличные микрофоны, а также всевозможные наушники с микрофоном имеют именно такой штекер на конце кабеля. Для подключения монофонического микрофона используется штекер TS, где имеется лишь два контакта, а именно: GND и сигнальный проводник. TRS — это тот же TS, но с дополнительным кольцом для стереофонического использования. Если же необходимо подключить дешевый монофонический петличный микрофон к стандартному штекеру TRS, то его два сигнальных проводника замыкаются накоротко и на них подается сигнал с микрофона, а проводник GND распаивается на том же месте. TRRS – это модифицированный TRS, к которому просто добавили один сигнальный контакт. Основное применение штекер TRRS находит в гарнитурах для мобильных телефонов, где необходимо совместно использовать как стереофонические наушники, так и микрофон.

Высококачественный разъем XLR и балансная схема

В профессиональной звукозаписи применяют балансную схему включения микрофона с характерным разъемом XLR на конце аудиокабеля, к которому непосредственно соединяется микрофон. Там имеются три проводника: Sleeve или GND — это один общий провод, а также пара сигнальных. В паре сигнальных проводов выделяют прямой и инверсный проводник — Tip и Ring. По этим проводникам передаются электрические сигналы, амплитуда которых одинакова, а фазовый сдвиг токов, что они всегда находятся в противофазе. Такой трехпроводной симметричный принцип передачи слабых электрических сигналов звуковой частоты от микрофона до принимающего оборудования однозначно превосходит любые другие дифференциальные пары. Как правило, всевозможные помехи и наводки, которые однозначно появляются в небалансной схеме, в балансном включении действуют синфазно. Такая организация линии на физическом уровне практически полностью исключается помехи и наводки на приемном оборудовании, а полезный сигнал увеличивается теоретически в 2 раза. Основных плюсов от применения балансной схемы и трёхконтактного разъёма XLR два:

• хорошая устойчивость к всевозможным наводкам и помехам;
• возможность передавать чистый аналоговый сигнал на существенные расстояния без привнесения серьезных искажений.

Коммутация

Начнем, традиционно, с главного — коммутации.
Поймем, откуда сигнал берет свое начало, через что он может проходить и как в
конечном итоге попадает в программу записи.

Самое первое – это микрофон, здесь звук из колебания приобретает
форму электрического сигнала.

Однако сигнал, полученный с микрофона, сам по себе очень
слабый и требует усиления. Поэтому следующее звено – это предусилитель, будь то
отдельный прибор или же встроенный предусилитель звуковой карты.

Далее аналоговый сигнал необходимо преобразовать в цифровую
форму, чем занимается АЦП (аналого-цифровой преобразователь), будь то конвертер
или встроенный кодек звуковой карты.

И уже после предусиления и преобразования в цифру мы
получаем сигнал на входе нашей хост-программы.

Соответственно, от качества предусилителя и АЦП конечный
результат зависит не меньше чем от качества самого микрофона и мы обязательно вернемся
к вопросу о конверторах и внешних предусилителях. Но будучи последовательными,
для начала определимся, каких видов бывают микрофоны, а также какую они имеют
направленность действия.

Мы разберем два основных и наиболее распространенных вида –
это динамические и конденсаторные (электростатические).

Цифровые звуковые интерфейсы

Toslink

Toslink (сокращённо от Toshiba Link) первоначально был разработан корпорацией Toshiba для передачи звука формата ИКМ между фирменными CD-плеерами и AV-ресиверами, но вскоре был адаптирован для большинства CD-плееров независимо от производителя.

Передача сигнала производится по оптическому волокну (часто пластиковому) и распространено в основном в бытовой технике.

S/PDIF и AES/EBU

Расшифровывается как Sony/Philips Digital Interface Format. Отсюда легко догадаться, кто разработал этот формат.

Профессиональный вариант S/PDIF называется интерфейсом AES/EBU (Audio Engineering Society/European Broadcast Union, или Общество аудиоинженеров/Европейский радиовещательный союз — организации, стандартизировавшие этот интерфейс).

Спецификации S/PDIF и AES/EBU допускают несколько типов кабеля и разъёмов. Оптический кабель совпадает с кабелем и разъёмами Toslink. В последнее время часто встречается оптический разъём mini-Toslink, который внешне очень похож на mini-Jack (3,5 мм).

Иногда встречаются готовые кабели с разъёмами RCA оранжевого цвета. Это коаксиальные кабели для передачи цифрового звука. Гнезда для них на аппаратуре так же имеют оранжевый цвет.

Экзотика

Здесь надо упомянуть специфические цифровые интерфейсы, которые делают некоторые фирмы для себя. Чаще всего они используют в качестве кабелей для передачи сигналов обычную витую пару, но это не локальная сеть и ошибаться с подключением нельзя.

Как пример можно привести фирму BSS с её протоколом BLU Link или конгресс-системы BOSCH с передачей звука по специальному кабелю DCN.

Оцифровка сигнала

После того как сигнал был снят с микрофона, усилен до
линейного уровня и возможно, прошел первоначальную обработку (если таковая
имелась), остается привести его к цифровой форме. С этой задачей должен
справляться АЦП звуковой карты, либо специальное устройство – конвертер.

От качества преобразователя напрямую будет зависеть
правдивость и чистота получаемого сигнала. Самый лучший вариант – это конвертер,
там используются преобразователи Hi-End класса, но и стоимость таких решений в
разы превышает стоимость хорошей звуковой карты.

Однако конвертер в любом случае остается стандартом де-факто
для всех профессиональных студий. Конвертеры бывают трех основных видов:
цифро-аналоговые (ЦАП, DAC), аналого-цифровые (АЦП, ADC), и двухсторонние
(АЦП+ЦАП).

Есть много различных компаний, занимающихся производством конвертеров но есть и безусловные лидеры, которых и хотелось бы выделить. Это компании Apogee Electronics и RME. Они имеют довольно схожий модельный ряд и более того, топ-модели конверторов этих компаний строятся на одних и тех же чипах.

Apogee — бренд и общепризнанный лидер. Стоит он соответствующе. Продукты RME при равных технических характеристиках стоят несколько дешевле.

Выбор прибора для нашей студии пал на двухсторонний 8-канальный конвертор ADI-8QS производства компании RME. У нас он используется
как при записи звука с микрофона, гитары или синтезатора так и при выводе
сигнала с компьютера на мониторинг, т.е. в оба направления конвертации.

Со звуковой
картой компьютера конвертер соединен посредством цифровых оптических
кабелей стандарта ADAT (по одному кабелю передается несколько звуковых каналов).

Такое решение обеспечивает максимальную точность сигнала,
как при записи, так и при мониторинге.

В качестве же хорошего домашнего решения можно посоветовать
приобретение профессиональной звуковой карты с хорошими характеристиками
сигнал/шум.

Почему не смартфон?

Сейчас сложно представить человека, у которого не было бы данного умного гаджета. Техническая составляющая обзаводится более совершенными комплектующими. Для неискушенного пользователя смартфоны заменили рекордеры. В связи с этим нет ничего удивительно в том, что некоторые люди стали их использовать в качестве устройств для звукозаписи. Выделяют определенные ограничения, которые доказывают, что это не самое удачное решение.

1. Качество сигнала. Без внешнего микрофона и настроенного интерфейса для профессиональной работы с ним, добиться качественного звука невозможно. Гаджет хорошо себя раскрывает только при начитке текста и записи определенных идей. Рекордер выступает лучшим решением при необходимости записать звук для подкастов, видео и демо. Вариативность качества записи в 6 бит / 44,1 кГц и 24 бит / 192 кГц весомое преимущество, определяющее выбор в пользу рекордера.
2. Лимитированное время записи. На возможность сохранения файлов влияет объём внутренней памяти. Если речь идет о единоразовом включении, это не вызовет проблем. Но при постоянном использовании она быстро закончится. Это связано с тем, что память распределяется между приложениями, фотографиями и видео. Рекордеры работают исключительно с аудио форматом. Все модели поддерживают увеличение возможного объёма за счет дополнительных карт форматом SD и SDHC, и даже SDXC.

Микрофонный звуковой сигнал

Строго говоря, микрофонный сигнал относится к линейному, но так как есть некоторые различия, да и в аппаратуре входы обычно подписываются как Mic и/или Line, то рассмотрим его отдельно.

Микрофонный уровень соответствует напряжению, генерируемому микрофоном при воздействии на него звуковых волн, обычно это лишь тысячные доли вольта. Это напряжение зависит от громкости звука и расстояния от источника звука. Микрофонный сигнал имеет самый слабый уровень и требует предварительного усилителя, чтобы довести его до линейного уровня.

При подключении микрофона к линейному входу звук практически отсутствует, поскольку выдаваемый микрофоном уровень сигнала слишком слабый. При подключении источника с линейным уровнем к микрофонному входу звук будет очень громким и искажённым, поскольку линейный сигнал значительно сильнее, чем можно подавать на микрофонный вход.

Уровень сигнала микрофона обычно указывается в децибелах от линейного уровня и находится в диапазоне от -60 до -40 dBu.

Вторым отличием микрофонного сигнала является наличие фантомного питания. Это не относится к звуковому сигналу, но требуется для работы конденсаторных микрофонов. Так как микрофоны можно подключать разных типов, то фантомное питание делается отключаемым. Чаще всего напряжение фантомного питания равно 48 Вольтам.

Блоки питания для конденсаторных ламповых микрофонов

На каждом производстве свои алгоритмы подсчёта себестоимости продукции, зачастую не очень понятные и не
очень-то адекватные для потребителя. Так происходит, например, с
блоками питания (БП)
для ламповых микрофонов. С неламповыми микрофонами – всё просто – подключил на пульте фантомное питание –
и вопрос решён. А вот ламповый студийный микрофон на двух проводах от фантомного питания работать не будет. К ламповому микрофону
подходит, как минимум, пятижильный кабель. Два провода из них – это сигнал, один – напряжение анода и
поляризации (60…120В), ещё один – напряжение накала лампы (6В), и пятый, самый толстый, соединённый с
экраном, конечно же, общий, он же «земля», он же «корпус», он же «масса».
Внутренности блока питания для лампового
микрофона тоже не так просты, как могло бы показаться, но и не настолько дороги, как хотят показать некоторые
производители. Стоимость подобного
блока питания должна находится в пределах $100…$150.
Существует одно распространённое заблуждение, с которым мы столкнулись при реализации микрофонов ЛОМО 19А19.
Заказчик часто просит повторить оригинальный БП, по схеме 70-х годов, уповая на то, что этим он сохранит
легендарность того звука… Однако, как правило, через блок питания сигнал микрофона вообще
не проходит!! С ним там не происходит никаких преобразований и усилений! Сигнал от микрофона входит в б
питания, и тут же, двумя короткими проводками отправляется на выходной разъём. Всё! Вся электронная начинка
блока питания – это преобразователи напряжения, выпрямители, стабилизаторы, разветвительные цепочки (если речь
идёт о спаренном БП на 2 микрофона), но на качество сигнала они никак не влияют, если значения коэффициентов
стабилизации и номиналов напряжений находятся в пределах рекомендованных.
Что же касается схемотехники 70-х годов, и ранее – она безвозвратно устарела! Она не эффективна, и не экономична!
С тех пор появились детали, позволяющие в несколько раз уменьшить объём блока питания, и в десятки раз улучшить его
стабилизационные характеристики и надёжность.
Мы собираем блоки
питания к ламповым микрофонам исключительно по современной технологии, и заставить нас повторить
«оригинальную» схему с устаревшими компонентами будет стоить очень дорого!! :о)
Зато мы можем собрать блок питания к любому ламповому микрофону, в том числе иностранного производства. И, в
зависимости от Вашего бюджета, выбрать соответствующий корпус, от стильного, но дорогого, до дешёвого, но с дизайном
«явный handmade». При этом внутренности этих БП будут одинаковы.

Лучшие портативные рекордеры в среднем ценовом сегменте

Zoom H4n Pro

Новинка оставила все то, за что пользователи полюбили H4n и усовершенствовали остальное. Изменения коснулись X/Y насадок, они обзавелись предусилителями, выводящие природное звучание на совершенно новый уровень. С ними не составит труда зафиксировать звук на гоночном треке и едва слышное пение птиц. Возможно создание аудио сопровождения к фильмам.

Предлагает своим пользователям широкий ассортимент звуковых эффектов. Среди них компрессор, лимитер, эхо, дилей и фильтр низких частот. Последний избавляет от посторонних раздражителей и порывов ветра.

• поддерживает работу с 4 дорожками;
• 140 dB SPL;
• 2 входа XLR/TRS;
• совместим с аккумулятором;
• 2 AA алкалиновые батареи обеспечивают бесперебойную работу в течение 6 часов;
• предустановленный хроматический тюнер и метроном;
• использование 99 маркеров для одного файла;
• в комплекте идет ветрозащита.

• при установленной картой 32 Гб, включается 50 секунд;
• хрупкая крышечка карты памяти требует предельной аккуратности;
• при замене элементов питания сбрасываются время и дата.

Tascam DR-40X

Корпус изготовлен из матового пластика с вкраплением металлических элементов. Крепления для микрофонов сделанные из металла. Они получили поворотный механизм. Опция открыла перед пользователем 2 варианта размещения AB и XY. Выбор оптимального угла повысит комфорт и качество звукозаписи. Порт mini-USB избавит от необходимости постоянного извлекать карту памяти.

Микрофонные предусилители получили 48 В фантомное питание и объёмное усиление для фиксирования взрывов и даже едва слышного шепота.

Питается от 3 аккумуляторов АА типа.

• экономичный расход энергии;
• при переходе с USB питания на батарейки целостность файла не нарушается;
• двойной режим записи;
• широкий функционал;
• соединение 1/4 дюйма для контакта с видеокамерой.

• пользователи отмечают сложности с использованием устройства в качестве звуковой карты;
• проблемы с открытием слота для карты памяти;
• отсутствует usb 3.0;
• меню потребует вдумчивого изучения и разбора.

Marantz PMD561

Среди примечательных особенностей, следует отметить конденсаторный стерео микрофон значительно улучшающий запись. Мощная начинка заключена в стильный корпус, который по достоинству оценят журналисты, музыканты, саунд дизайнеры и иного рода специалисты. Модель получила симметричные линейные входы mic/XLR и не симметричный RCA с разъёмом 3.5 мм. Дисплей предоставляет пользователю всю необходимую информацию.

Отдельно следует упомянуть режим Retake, его задача облегчить перезапись прошлого дубля. Он хорошо себя раскрывает в ансамбле с DMP Editor, использующимся для компьютерной обработки полученного результата.

• возможно использование карт памяти объёмом до 128 Гб;
• прочная, практически невесомая конструкция;
• функция проверки совместимости с картой памяти;
• Menu Lock, для того, чтобы никто не смог случайно изменить настройки;
• стереодинамики и наушники;
• непрерывная работа в течение 7 часов;
• программное обеспечение поставляется в комплекте с устройством.

• слишком дорого;
• нет аккумулятора.

Примеры мелодий для зуммера

Для того, чтобы разнообразить работу с новым проектом, добавить в него «развлекательный» элемент, пользователи придумали задавать определённый набор частот звука, делая его созвучным некоторым знаменитым композициям из песен и кинофильмов. Разнообразные скетчи для таких мелодий можно найти в интернете. Приведем пример мелодии для пьезопищалки для одного из самых узнаваемых треков «nokia tune»из ставших легендарными мобильников Nokia. Файл pitches.h можно сделать самим, скопировав его содержимое так, как указано в этой статье на официальном сайте.

При написании собственных мелодий пригодится знание частот нот и длительностей интервалов, используемых в стандартной нотной записи.

Частота нот для пищалки Ардуино

Стандарты

В документе «Мультимедийные системы – Руководство по рекомендуемым характеристикам аналоговых интерфейсов для обеспечения функциональной совместимости» Комитета по стандартам Международной электротехнической комиссии (IEC 61938: 2018) указаны параметры для подачи фантомного питания микрофона. В документе определены три варианта: P12, P24 и P48. Кроме того, упоминаются два дополнительных варианта (P12L и SP48) для специализированных приложений. Большинство микрофонов теперь используют стандарт P48 (максимальная доступная мощность составляет 240 мВт). Хотя 12- и 48-вольтовые системы все еще используются, стандарт рекомендует 24-вольтовые источники питания для новых систем.

Что такое фантомное питание для микрофона и где оно необходимо

В большинстве случаев фантомное питание используется при подключении конденсаторного микрофона. Это объясняется принципом работы данного микрофона, который имитирует работу конденсатора. Одна из клемм конденсатора неподвижна, а мембрана микрофона действует как подвижная, перемещаясь больше или меньше в зависимости от источника акустического сигнала. Если конденсатор имеет электрический заряд, то, как мы знаем из школьной физики, при перемещении мембраны мы изменяем емкость конденсатора.

Изменение емкости приводит к изменению напряжения, которое и является сигналом с микрофона. Однако, чтобы такая схема работала, между оболочками должно быть приложено поляризационное напряжение. Для этих микрофонов уже некоторое время применяется напряжение 48 В, и сегодня это стандартное напряжение для фантомного питания. Электретный микрофон — это разновидность конденсаторного микрофона. Обычно он имеет небольшой аккумулятор и требует менее 48 В фантомного питания.

Фантомное питание подается на микрофон через микрофонный кабель. Но откуда она берется? Фантомное питание может быть встроено в микшер, способный обеспечить микрофонный предусилитель или группу каналов для каждого канала в отдельности; часто такое питание подается одновременно на все каналы, к которым могут быть подключены микрофоны, что делает конечную стоимость микшера еще дешевле.

Другим источником фантомного питания может быть микрофонный предусилитель. Обычно это доступно на всех микрофонных предусилителях. Наконец, выпускаются отдельные блоки фантомного питания, у которых нет другой функции, кроме передачи фантомного сигнала. Следует отметить, что напряжение фантомного питания также обеспечивает питание внутренней схемы конденсаторного микрофона. Без фантомного питания конденсаторный микрофон вообще не будет работать.

Как работает фантомное питание для микрофонов.

Низкий импеданс выхода

Резисторы R1 и R2 обеспечивают соответствующее выходное сопротивление и мощность для источника 10 В. Основные характеристики этого простого капсюля хороши, но для того, чтобы соответствовать профессиональным стандартам фантомного питания микрофона, требуется дополнительная обработка сигнала. На выходе микрофона с фантомным питанием генерируется дифференциальный сигнал с низким импедансом. Низкий выходной импеданс обеспечивается простым буфером на IC1. Инвертор с коэффициентом усиления единицы на IC2 получает питание с выхода IC1.

На неинвертирующий вход IC2 подается хорошо отфильтрованное выходное напряжение IC1. Би-ампы IC1/IC2 были выбраны за низкий уровень шума и искажений. R6 и R7 предназначены для защиты от емкостей длинных линий, радиочастотных помех и скачков напряжения от «горячего подключения» фантомных источников питания.

Изолирующие конденсаторы C2 и C3 включены на выходе усилителя для предотвращения попадания постоянного фантомного напряжения питания в аудиолинию. Выходное дифференциальное напряжение ограничено примерно 2 В пик-в-пик, поскольку источник питания не способен обеспечить выходной ток операционного усилителя при более высоком напряжении. Однако этого уровня достаточно, так как он является пределом линейного диапазона подключаемого усилителя.

Что такое импеданс.

Источник фантомного питания 48 В

Микрофон с фантомным питанием питает свои активные схемы с приемной стороны по тем же проводам, по которым передается звуковой сигнал. Фантомное питание 48 В подключается к обеим сигнальным линиям через резисторы R10 и R11 сопротивлением 6,8 кОм. Это соединение позволяет микрофону с низким выходным сопротивлением передавать дифференциальный сигнал переменного тока с относительно «мягким» импедансным откликом от источника фантомного питания. Питание микрофона подается от сигнальных линий через резисторы R8 и R9. Стабилизатор D1 регулирует мощность микрофона и усилителя.

Кроме того, эти резисторы обеспечивают мягкую импедансную характеристику для симметричной линии. Вы можете разместить микрофон на расстоянии нескольких сотен футов от источника фантомного питания и усилителя на приемной стороне и все равно получите отличную производительность. На стороне приемника используется малошумящий инструментальный усилитель IC3, состоящий из трех внутренних операционных усилителей. Их конфигурация и номиналы резисторов, выверенные лазером, обеспечивают превосходный коэффициент синфазного отклонения (CMR).

Цепь фантомного питания 48 В.

Подавление шумов и фона

Высокий КМС подавляет шумы и фон шины питания, с одинаковой амплитудой в обеих сигнальных линиях. Хотя низкий уровень шума (1 нВ/√Гц) не является существенным для микрофонов с высокой выходной мощностью (таких, как описанные здесь), он необходим для профессиональных ленточных и моторизованных микрофонов со слабым выходным сигналом. Эти типы микрофонов являются строго пассивными электромеханическими генераторами и не требуют источника питания.

Название фантомное питание для микрофонов происходит от того, что эти типы микрофонов «подвешены» на 48 В. Капсюли Electret доступны в различных размерах и физических конфигурациях. В частности, они могут быть всенаправленными или направленными (кардиоидная направленность). Ориентированные капсулы имеют вентиляционное отверстие на задней стороне; для правильной работы их следует устанавливать так, чтобы они были легко доступны спереди и сзади.

Питание электретного микрофона от батарейки (аккумулятора)

При построении этой схемы было бы полезно добавить переключатель для отключения батареи, когда микрофон не используется. Выходное сопротивление этой схемы составляет примерно 2 кОм, поэтому не рекомендуется использовать слишком длинный микрофонный кабель. Батарея подключается последовательно с микрофоном (рис. 05). Эта схема будет работать, если постоянный ток от батареи не оказывает негативного влияния на предусилитель. В подавляющем большинстве случаев изменение полярности при низком напряжении не приведет к повреждению держателя микрофона.

На выход этой схемы поступает постоянный ток напряжением несколько вольт. Если это вызывает проблему, следует подключить конденсатор последовательно с выходом микрофона. Микрофонный колпачок, как правило, не подвержен влиянию постоянного напряжения от 3 до 9 вольт и будет работать (хотя уровень подаваемого напряжения может повлиять на выходное напряжение микрофона).

Этот документ содержит электрические схемы и информацию о том, как питаются электретные микрофоны. Электретные микрофоны по принципу работы похожи на конденсаторные, поскольку преобразуют механические колебания в электрические сигналы. Оконечный резистор определяет сопротивление капсюля и используется для согласования с малошумящим предусилителем. Электретный микрофон требует напряжения смещения для встроенного буферного предусилителя. Первый шаг — убедиться, что микрофон в выбранной трубке является электретным. Многие небольшие видеокамеры и записывающие устройства используют 3,5-мм стереомикрофонные штекеры для подключения стереомикрофонов. Некоторые устройства предназначены для микрофонов с внешним питанием, в то время как другие питаются через тот же разъем, через который передается аудиосигнал.

Мощность электретного микрофона.

12 вольт еще есть, лента, обычно +60 вольт — наша, Октава, ЛОМО и, кажется, даже Экран ……. Проблема в том, что сигнал с микрофона не виден на компьютере, то есть не до него — горизонтально неподвижного и не реагирующего. Может ли проблема быть в переходнике с XLR-3 на мини-джек, или встроенная аудиокарта некачественная? Как выяснилось, ни одна из вышеперечисленных схем прокладки кабеля вам не подходит.

Интересно ➡ Что такое электрическое поле: объяснение простыми словами

Поэтому вы хотите получить не менее 32 В, но если звук чище при более высоком напряжении, то приветствуется более высокое напряжение, но в пределах 48 В. Насколько важен микрофон? Есть информация, что это внешняя звуковая карта за $1 режет верх и низ 2. Есть подозрение, что микрофон с прилагаемым проводом работает как бы в полсилы. Тогда R7 можно исключить из схемы. Вам это не нужно. Я не понимаю вашего предложения: «Звуковой чип

4V работает просто отлично». Объясни мне. Ну, в принципе, да. Но если исключить R7, то как будут подключены контакты XLR к схеме. Напряжение будет зависеть от резистора и номинала микрофона.

Однако при использовании конденсаторного микрофона вы получаете более высокую чувствительность и более мягкий, естественный звук, особенно на высоких частотах. Кроме того, конденсаторные микрофоны можно сделать очень маленькими без ущерба для производительности. Фантомное питание имеет ограничитель тока для предотвращения повреждения динамических микрофонов в результате короткого замыкания или неправильного подключения. Микрофон, который имеет одинаковый выходной сигнал для всех частот, имеет плоскую частотную характеристику.

Микрофоны с плоской частотной характеристикой обычно имеют расширенный диапазон. Кроме того, мы не должны использовать микрофон всенаправленно вдали от нежелательных источников звука, таких как порталы, что может привести к запутыванию (эффект обратной связи). Балансные микрофонные входы усиливают только разницу между сигналами и игнорируют ту часть сигнала, которая одинакова в обоих проводниках.

Также может быть недостаток мощности из-за утечки из конденсаторов. Проблема питания электретного «изделия» типа Panasonic WM61 решается в радиомодели очень просто. Значение резистора R2 может варьироваться от 20k до 120k. Если у вас золотые уши, вы можете поэкспериментировать и подобрать значения резисторов на слух в этом диапазоне, чтобы получить наилучший звук. Для определения величины конденсатора C1 также стоит использовать слух. Значение будет 0,022 мкФ для речи и 1 мкФ для инструментов и вокала. последние две цепи, цепь резистор-земля, называются «цепями делителя напряжения».

Что такое фантомное питание для микрофона.

Простое прочтение этой статьи можно резюмировать следующим образом: компьютерный микрофон представляет собой электретный капсюль. С электрической точки зрения электретные капсюли представляют собой полевой транзистор с открытым исходным кодом. Во-первых, в цепи стока капсюля нет резисторов, в чем я убедился, когда разобрал его. Здесь электретный капсюль (микрофон) находится в левой части изображения, а звуковая карта компьютера — в правой. Сигнал увеличивается примерно в 10 раз (22 дБ) по сравнению с микрофоном без усилителя.

Фантомное питание обычно встроено в микшеры, микрофонные предусилители и подобные устройства. Коаксиальный кабель соединяет приемную антенну с приемником (телевизором). Сигнал от антенны достигает приемника одновременно с подачей сигнала со стороны приемника через малошумящий усилитель, встроенный в антенну.

Фантомное питание и его предназначение

Это питание и работа студийного конденсаторного микрофона, повторяющая алгоритм работы конденсатора. Первая ступень конденсатора неподвижна, а мембрана микрофона работает вместо второй ступени, которая является подвижной. Он перемещается меньше или больше, в зависимости от источника акустического сигнала. Как мы помним со студенческих времен — если конденсатор имеет заряд, мы можем изменить его емкость, перемещая мембрану. Изменяя емкость, мы изменяем напряжение, которое, по сути, является сигналом с микрофона. Но если мы хотим, чтобы эта схема работала, между катушками должно быть поляризационное напряжение.

Для этого типа микрофонов подается напряжение 48 В, которое в настоящее время принято в качестве стандартного фантомного напряжения. Он подается по микрофонному кабелю. Откуда она берется? Почти все микшеры имеют встроенный блок +48 В. Очень часто фантомное питание подается на все каналы, к которым можно одновременно подключить микрофон, так как это снижает стоимость микшера. Микрофонный предусилитель также является источником питания +48 В. 99% микрофонных предусилителей имеют эту функцию.

К сожалению, многие бюджетные звуковые карты не поддерживают эту функцию. Поэтому при покупке устройства узнайте у продавца, имеется ли в звуковой карте источник фантомного питания. Также доступен отдельный блок фантомного питания.

Питание микрофона.

Как использовать фантомное питание

Фантомное питание — это проводная передача информации и энергии одновременно. Как правило, фантомное питание используется при отсутствии сетевого напряжения 220 В. Такие системы все чаще используются для питания охранного и телефонного оборудования. Блоки фантомного питания также можно успешно использовать для подключения микрофонов, клавишных инструментов или электрогитар.

Существует две версии этой системы, в зависимости от способа подачи питания. В первом случае напряжение питания передается по отдельному кабелю или по неиспользуемому проводнику магистрального кабеля. Во втором случае он передается по магистральному кабелю вместе с сигналом Ethernet. В этом случае дополнительный проводник кабеля не используется.

Фантомное питание 48 В для микрофона подается через сигнальный кабель. В этом случае конденсатор разделяет цепи переменного и постоянного тока. Следует отметить, что при использовании дистанционного выключателя питания необходимо соблюдать осторожность, так как случайное включение может привести к выходу из строя оборудования, если микрофонный вход будет включен с несимметричным источником сигнала (по той простой причине, что на него будет подано напряжение).

Емкостные микрофоны.

Фантомное питание не оказывает вредного воздействия на сбалансированные источники сигнала. Если к нему подключается клавиатура или электрогитара, необходимо использовать коммутационное устройство, задача которого — снизить напряжение питания до уровня, необходимого подключаемому устройству. Также рекомендуется убедиться, что источник, к которому подключено фантомное питание, не подает питание на другое оборудование, требующее большей силы тока.

С технической точки зрения фантомное питание — полезный способ экономии меди, но на практике часто возникают различные неприятные ситуации. Необходимо использовать высококачественный разделительный фильтр, иначе напряжение питания может попасть в сигнальную цепь, помехи от коммутирующей цепи питания могут проникнуть на вход приемника, или сигнал может получить помехи в фильтре питания.

На первый взгляд это может показаться простым, но это не так. На самом деле, работа фильтра заключается не только в разделении компонентов постоянного и переменного тока. Поэтому он также должен быть широкополосным. Фильтр в широкой полосе не должен искажать форму сигнала. Он также не должен вызывать значительного затухания, чтобы приемлемая длина канала связи не была значительно уменьшена.

Рассматривая практическое применение удаленных источников питания, стоит отметить, что в кабеле P296 обязательно должны использоваться два адаптера. Это означает, что на каждом конце соединения должен быть адаптер. Они должны иметь отдельные входы питания и передачи данных.

Эксперименты показали, что при использовании адаптеров для кабелей UTP5 расстояние до источника питания увеличивается почти вдвое, если все провода в кабеле используются для передачи энергии.

Что представляет собой

В частности, речь идет о дополнительном источнике питания, который часто называют фантомным питанием. Независимо от языковой структуры, это устройство, которое может одновременно подавать до 48 В питания на страдающее устройство. Традиционно все новые и необычные устройства приобретаются на Alibaba и попадают в руки покупателя по почте. Последний мог только понять, что находится в его руках и зачем ему это нужно.

Что такое фантомное питание для микрофона.

Фантомное устройство, а это именно оно, является такой покупкой. Устройство питает студийный конденсаторный микрофон, который работает так же, как и сам конденсаторный микрофон. За исключением того, что вместо перемещения конденсаторной катушки, мембрана микрофона работает как мембрана микрофона. Интенсивность работы и амплитуда смещения определяют интенсивность звука, который в данный момент обрабатывается микрофоном. Рабочее напряжение изменяется соответствующим образом, и мы получаем желаемый эффект улучшения работы записывающего устройства.

Следует отметить, что схема довольно примитивная, но эффективная. В любом случае, стоимость источника фантомного питания не высока, а экономические затраты не критичны, если его возможности не соответствуют требованиям. Тем не менее, новый 48-вольтовый блок питания должен быть куда-то подключен, и в целях безопасности он также должен быть подключен. Без него конденсаторный микрофон просто не будет работать. Почему 48 В? Потому что это значение поддерживается большинством производителей микрофонов и звуковых карт, и это уже устоявшаяся традиция. На самом деле, конденсаторные микрофоны способны работать в широком диапазоне напряжений.

Само устройство, фантомное питание, должно быть установлено в удобном месте так, чтобы оно не мешало и было легко доступно. Все необходимые кабели, включая кабель микрофона, подключаются к стационарному блоку. Специальная кнопка включает и выключает фантомное питание по мере необходимости. Фантомное питание — это недорогой и эффективный способ максимально увеличить производительность вашей компьютерной системы записи. Устройство пользуется популярностью у потребителей, поскольку оно безопасно в использовании. Однако короткое замыкание кабеля, особенно если кабель не заземлен, как это требуется, может повредить капсулу, которую легко заменить. Большинство пользователей считают, что стоит заказать устройство у китайского продавца. Особенно если вы хотите работать с высококачественным звуком без необходимости покупать дорогостоящее профессиональное оборудование.

Микрофонные блоки.

Существует только один тип подключения микрофона, известный как фантомное питание. Характеристики фантомного питания приведены в стандарте DIN 45596. Первоначально он был стандартизирован для подачи напряжения 48 вольт (P48) через резистор 6,8 кОм. Рейтинги не так важны, как их постоянство. Для хорошего качества сигнала он должен быть в пределах 0,4%. Фантомные источники питания в настоящее время стандартизированы на 24 (P24) и 12 (P12) вольт, но встречаются гораздо реже, чем 48 вольт. В системах с более низким напряжением питания используются более низкие номиналы сопротивлений.

Большинство конденсаторных микрофонов могут работать в широком диапазоне фантомных напряжений питания. Все производители микшеров по умолчанию поддерживают питание 48 вольт (+10%… -20%). В некоторых устройствах используется более низкое напряжение фантомного питания. В большинстве случаев это напряжение составляет 15 вольт через резистор 680 Ом (подобно тому, что используется, например, в портативных аудиосистемах). В некоторых беспроводных системах может использоваться более низкое напряжение питания, от 5 до 9 вольт.

Студийные микрофоны.

Фантомное питание является, безусловно, самым распространенным методом питания микрофонов, поскольку оно безопасно при подключении динамического или ленточного микрофона к входу с фантомным питанием. Единственная опасность заключается в том, что при замыкании микрофонного кабеля или при использовании микрофонов старой конструкции (с заземляющим проводом) ток будет протекать через катушку и повредит капсюль. Это хорошая причина регулярно проверять, не замкнуты ли кабели и заземлены ли микрофоны (чтобы случайно не подключить их к живому входу).

Название «фантомное питание» пришло из телекоммуникационной отрасли, где фантомные кабели используются для передачи телеграфных сигналов с помощью заземляющего провода, в то время как речь передается по симметричным парам.

Фантомное питание вида P48, P24 и P12

Люди часто путаются в разных, но на самом деле похожих типах фантомного питания. din 45596 гласит, что фантомное питание может быть обеспечено одним из трех типов стандартного напряжения. 12, 24 и 48 вольт. Чаще всего способ питания микрофона может меняться в зависимости от подаваемого напряжения. Обычно нет никаких признаков того, что микрофон получает питание, но 48 вольт, конечно, не помешают.

Создание чистого и стабильного напряжения 48 вольт может быть сложной и дорогостоящей задачей, особенно если в наличии имеются только 9-вольтовые батареи типа «крона». Отчасти это связано с тем, что большинство современных микрофонов способны работать при напряжении от 9 до 54 вольт.

Фантомное питание электретных микрофонов

Помните, что это лишь самый простой способ питания электретного микрофона. Такая схема может работать, но имеет некоторые недостатки, такие как высокая чувствительность к шумам фантомного питания, несимметричные соединения (подвержены помехам) и высокое выходное сопротивление (невозможно использовать длинные кабели). При подключении к микшеру с помощью короткого кабеля эта схема может быть использована для проверки капсюля электретного микрофона. Кроме того, для этой схемы очень высок уровень переходного шума (например, при переключении фантомного питания, подключении и отключении микшера). Еще одним недостатком этой схемы является то, что она не симметрично нагружает цепь фантомного питания. Это может повлиять на функциональность некоторых микшеров, особенно старых моделей (некоторые микшеры могут закоротить входной трансформатор и сгореть, в этом случае контакты 1 и 3 закорачиваются резистором 47 Ом).

На практике эта схема работает при использовании с современными микшерами, но не рекомендуется для реальной записи или любого другого применения. Гораздо лучше использовать балансное соединение, что гораздо сложнее, но гораздо лучше.

Симметричная схема подключения электретного микрофона

Выход этой схемы (рис. 20) симметричен с выходным сопротивлением 2 кОм, поэтому ее можно использовать с микрофонными кабелями длиной до нескольких метров. Конденсатор 10 мкФ, включенный на выходе холодного и горячего выводов, должен быть высококачественным пленочным конденсатором. Если входное сопротивление предусилителя составляет 10 кОм или более, их номинал можно уменьшить до 2,2 мкФ. Если по какой-либо причине вы используете электролитические, а не пленочные конденсаторы, их номинал должен превышать 50 В. Кроме того, параллельно следует использовать пленочные конденсаторы емкостью 100 нФ. Конденсатор, подключаемый параллельно регулятору, должен быть танталовым, но при необходимости можно одновременно использовать и пленочный конденсатор 10nF.

Подключаемый кабель должен быть двухжильным экранированным кабелем. Экран должен быть припаян к квадратурному регулятору, а не к капсюлю. Расположение контактов является стандартным для разъемов XLR.

Улучшенная схема подключения электретного микрофона к фантомному питанию

В качестве биполярного PNP-транзистора можно использовать BC479. В идеале они должны быть согласованы как можно ближе, чтобы минимизировать шум и обеспечить равномерность усиления. Обратите внимание, что напряжение между коллектором и эмиттером может достигать 36 В. Конденсатор 1 мкФ должен быть высококачественным пленочным конденсатором. Схема может быть улучшена путем добавления конденсатора 22пФ параллельно с резистором 100кОм. Резистор 2,2 кОм должен быть точного размера, чтобы минимизировать присущий ему шум.

Схема подключения улучшенного электретного микрофона к фантомному питанию.

Внешний блок фантомного питания

Источник питания +48 В заземлен на сигнальную землю (контакт 1). Напряжение +48 В можно получить с помощью трансформатора и выпрямителя, с помощью батареи (5 x 9 В для общего напряжения 45 В, что должно быть достаточно) или с помощью DC/DC-преобразователя с питанием от батареи. Между сигнальной линией и землей должны быть установлены два резистора 12 В DC/DC, включенные встык, чтобы предотвратить попадание импульсов 48 В на вход смесителя через конденсаторы. Резисторы номиналом 6,8 кОм следует использовать с высокой точностью (1%) для снижения уровня шума.

Самодельный внешний блок фантомного питания.

Получение напряжения +48 В для фантомного питания

В микшере напряжение для фантомного питания обычно получают через отдельный трансформатор или DC/DC-преобразователь.

Если вы используете батарейки, полезно знать, что многие микрофоны, требующие фантомного питания, прекрасно работают при напряжении ниже 48 В. Попробуйте 9 В, а затем увеличивайте напряжение, пока микрофон не начнет работать. Это намного проще, чем использование DC/DC-преобразователя. Однако важно помнить, что микрофоны, питающиеся от более низкого напряжения, могут звучать совсем по-другому, и это следует учитывать. Пять батареек 9 В обеспечивают напряжение 45 В, которого должно быть достаточно для любого микрофона.

Если вы используете батарейки, закоротите их конденсатором, чтобы ограничить их шум в звуковом канале. Вы можете использовать конденсаторы 10 мкФ и 0,1 мкФ параллельно с батареями. В качестве альтернативы можно использовать батарею с резистором 100 Ом и конденсатором 100 мкФ 63 В.

Влияние на динамический микрофон

Подключение микрофона с подвижной катушкой к входу микшера с включенным фантомным питанием с помощью двухпроводного экранированного кабеля не вызывает никаких физических повреждений. Поэтому для самых популярных микрофонов проблем быть не должно (если они припаяны правильно). Современные сбалансированные динамические микрофоны разработаны таким образом, что их активные элементы нечувствительны к положительному потенциалу от фантомного питания и работают правильно.

Влияние фантомного питания на вставные динамические микрофоны.

Многие старые динамические микрофоны имеют центральный провод, который заземлен на корпус микрофона и экран кабеля. Это может привести к замыканию фантомного питания на землю и перегоранию обмоток. Проверить, так ли это, легко с помощью вашего микрофона. С помощью омметра проверьте контакт между сигнальными контактами (2 и 3) и землей (контакт 1 или корпус микрофона). Если цепь не разомкнута, не используйте микрофон с фантомным питанием.

Не пытайтесь подключить микрофон с небалансным выходом к входу фантомного питания микшера. Это может привести к повреждению устройства.

Влияние фантомного питания на другое аудио оборудование

Фантомное питание 48 В — это относительно высокое напряжение по сравнению с обычной работой обычного аудиооборудования. Следует соблюдать осторожность, чтобы не включить фантомное питание на входе, к которому подключено непредусмотренное устройство.

Несоблюдение этого требования может привести к повреждению оборудования. Это особенно актуально для оборудования потребительского класса, подключенного к консоли через специальные адаптеры/конвертеры. Для безопасного подключения между источником сигнала и входом пульта дистанционного управления используется трансформаторный разделитель.

Подключение профессиональных микрофонов к компьютерам

Типичный компьютерный аудиоинтерфейс обеспечивает только 5 В. Это часто называют фантомным питанием, но следует понимать, что оно не относится к профессиональному аудиооборудованию. Профессиональные микрофоны обычно требуют питания 48 вольт, а многие работают от 12 до 15 вольт, но потребительские звуковые карты не могут обеспечить и этого.

В зависимости от вашего бюджета и уровня мастерства, вы можете перейти на домашний микрофон или создать свой собственный внешний блок фантомного питания. Вы можете использовать внешний источник напряжения или встроенный блок питания компьютера. Обычно каждый компьютерный блок питания имеет выход +12 В, поэтому все, что вам нужно сделать, это правильно его подключить.

T-powering и A-B powering

Т-питание обычно представляет собой подачу 12 В на сбалансированную пару через резистор 180 Ом. Из-за разности потенциалов в капсюле микрофона при подключении микрофона с подвижной катушкой через катушку капсюля будет протекать ток, что пагубно скажется на звучании и через некоторое время приведет к повреждению микрофона. Поэтому к этой схеме можно подключать микрофоны, специально разработанные для Т-питания. Микрофоны с подвижной катушкой и ленточные микрофоны будут повреждены соединением, а конденсаторные микрофоны, скорее всего, не будут работать должным образом.

Микрофон, использующий Т-образный источник питания, представляет собой конденсатор с точки зрения схемы и поэтому защищен от протекания постоянного тока. Преимущество метода Т-образного источника питания заключается в том, что экран микрофонного кабеля не нужно подключать с обоих концов. Эта особенность позволяет избежать контуров заземления.

Т-питание и А-В-питание.

Блок фантомного питания

Мне нужно фантомное питание для подключения конденсаторного микрофона к моей камере. Вопрос в том, почему? Потому что моя камера воспроизводит звук гораздо лучше, чем встроенная звуковая карта на компьютере, а конденсаторный микрофон уже подключен. В любом случае, бюджетные внешние звуковые карты почти всегда требуют дополнительного фантомного питания. Те, которые не делают этого, выходят за рамки моего бюджета. Поэтому я решил попробовать заказать такой источник.

Когда я подключил микрофон к фонокорректору через него, проблем не возникло, все работало нормально и все записывалось. Однако первым делом я решил разобрать эту интересную маленькую коробочку. Эта коробка интересна тем, что вы можете купить ее отдельно для своих радиоэлектронных нужд. Другая проблема — это цена, которая не очень дешевая. В такую коробку можно поместить до трех печатных плат. (Это было бы очень хорошо, если бы не цена).

Фантомное питание

Внутри блока фантомного питания печатные платы изготовлены из недорогого текстолита, а сами паяные платы довольно экономичны. Однако на выходе у него нет шума, по крайней мере, такого, который я могу измерить мультиметром. Выходное напряжение составляет +47 В, а не +48 В, что, на мой взгляд, не критично. По крайней мере, он работает правильно.

Мы видим кучу электролитических конденсаторов от какого-то неизвестного китайского производителя. В любом случае, я не знаю такого производителя, я постоянно сталкиваюсь с производителями конденсаторов в своей работе. Разговор о транзисторе и о том, почему он не был подключен к радиатору или корпусу. Я дал плате поработать полчаса, чтобы проконтролировать температуру транзистора. В закрытом корпусе он был едва разогрет, но я думаю, что он точно не приближался к своему температурному пределу.

Фантомное питание для микрофона.

Кстати, стоит отметить, что у этого блока есть силовой трансформатор, 18В, 600мА. если кому лень смотреть, то все есть в видео, плюс можно оценить качество записи через этот блок фантомного питания. Я сравнил качество записи при записи через блок питания и через встроенный микрофон камеры.