Ändra en billigt LDC kondensatormikrofon

Jag har en audio kille för en lång tid och en ivrig DIY'er. Vilket betyder att min favorit typer av projekt avser ljud. Jag är också helt övertygad att om ett DIY projekt ska vara häftigt det måste vara en av två utfall att göra projektet värt att göra. Det antingen måste vara något du inte kan få kommersiellt eller något du kan bygga själv som är långt billigare än att köpa vad är kommersiellt tillgängliga. Detta projekt är av andra slag. Bygga en billig men bra LDC mikrofon. LDC står för "Stora membran kondensor". Detta projekt kan byggas för omkring $50 i delar och rivaler mikrofoner kostar mycket mer. Det är tyst, låter mycket neutral, och kommer att hantera stora SPL (ljud tryck nivå).

Första en liten historia av mikrofoner.
Det finns tre grundläggande typer i användning för studio och live ljud användning. dynamiska mikrofoner, band mikrofoner och kondensatormikrofoner. En dynamisk mikrofon är som en talare men i omvänd ordning. En små membran är kopplat till en spole av tråd som rör sig när ljudet träffar membran. Spolen är i ett magnetfält. När den rör sig en liten elektrisk signal genereras som du sedan kan förstärka eller spela in som representerar ljudet. En band mikrofon är liknande utom i menyfliksområdet, en tunn remsa folie, oftast aluminium, placeras i ett magnetfält. Ljudvågorna orsaka bandet att flytta inom området och en elektrisk signal genereras. Läs mer här: mikrofoner

En kondensatormikrofon börjar med en mycket tunn hinna som har metall fräste på den så det leder ström. Membranet är sträckt och placeras mycket nära en ryggplatta att bilda en kondensator. Morfar Ryckebusch brukade kalla kondensatorer kondensatorer och nu vet du att vi verkligen borde kalla dem kondensator mikrofoner... När ljudvågor träffar membranet och den rör sig, ändrar kapacitansen. Om det finns en avgift på kondensatorn, blir det en förändring i spänning som motsvarar ljudet. Som de andra två mikrofon mönster ovan, om du förstärker eller spela in spänning, få du ljudet. Det finns två stilar av kondensatormikrofoner. Vissa använder en hög spänning (50-70 volt) för att ladda kondensatorn kapseln och andra använder vad som kallas en Elektret kapsel. Elektret (elektrostatisk) har en permanent laddning associerade Läs här: Elektret.

Vad detta betyder för oss är att om vi använder en Elektret kapsel finns det ingen anledning att gälla den, 50-60 volt vilket betyder enklare kretsar.

en av fördelarna med en kondensatormikrofon är att membranen kan vara mycket ljus och det är lättare att få en jämnare frekvensåtergivning med en. Nackdelen är att du måste vara mycket försiktiga när slippa signalen i diafragma utan att lägga till ljud som för oss till elektronik.

För att dra signalen från kapseln behöver du en mycket hög impedans enhet. Rören har en täckt och var det huvudsakliga sättet detta uppnåddes 40 år sedan. Inte för att få till en debatt om sonic kvaliteten på rören vs något annat, måste du erkänna; med hjälp av ett rör inuti en mikrofonen förkroppsligar lämpar sig inte till enkelhet. Eller normal DIY färdigheter! Efter röret uppfanns Field Effect Transistor eller FET. Detta är hur de flesta kondensator mikrofoner fungerar idag. Även riktigt billig mic kapslarna har ett internt monterad. Ett tyskt företag Schoeps. utan tvekan utformat en av de översta mikrofon tillverkarna i världen, en krets för kondensorer mikrofoner som definieras hur detta gjordes för länge sedan. Se Schoeps kretsen för detaljer. (Om du google "Schoeps krets" Detta är vad du hittar!) Banan går bort av fantommatning från mic förförstärkare. Del av denna krets används för att generera en stabil hög spänning för att ladda kapseln. I vårt fall inte att vi behöver det. DIY gemenskapens förenklade denna krets ner till sin grundläggande form för Elektret kapslar som är nästan identisk med den ursprungliga Schoeps krets. Scott Helmke för en version av denna krets sin "Alice" mikrofon. Jag använder samma krets med lite olika värden och en annan FET transistor. Jag valde den J305 som används av flera av de avancerade tillverkarna. Jag ligger det här. Du kan säkert använda listan delar från Scott. Hans senaste listan är från 2013 och de är tillgängliga från både råttfångare och Digikey. Jag byggde banan på en liten perfboard som är perfekt för montering inuti mikrofonen förkroppsligar.

Här är hur kretsen fungerar; Låt oss titta på signalvägen då makt:

1Gig (ja en gigohm...) motstånd utvecklar signalen kommer bort av kapseln. FET och två 2,43 K motstånd form en fas splitter och impedans converter. Två .47uF kondensatorerna par signaler till de två bipolära transistorerna. Detta är PNP transistorer setup som utsläppskälla anhängare. Två 100K motstånden förflytta transistorerna. Uber enkel. Om du undrar om 1gig motståndet, är det nyckeln till en kondensatormikrofon. Det är också den dyraste komponenten, kommer in på omkring $2 vardera från Digikey. På driva sidan ansluter vi mikrofonen fantommatning form en mixer eller preamp. Som ger 48 volt till stift 2 och 3 av XLR-kontakten och de två transistorerna. Uppdatering Oktober 2015: Jag la två 22nF kondensatorer på XLR-uttag och två 49 Ohm 1% motstånd på indata till transistorer för RF buller indragningen. Jag insåg inte detta tills jag använde en annan mic preamp när i en "bullrig" miljö. Schematiska uppdaterad! 6.8K motstånd och zener dioden ta det och släppa den till 12 volt. 10uF och 68uf kondensatorerna tillsammans med 330 Ohm motståndet filtrera detta och ge en stabil spänning till FET kretsarna. Återigen, mycket enkelt och elegant. Den kritiska komponenten och vi inte har pratat om ännu är kapseln själv. Jag använder TSB2555B från JLI elektronik. Det är en Transound kapsel och är vad som gör detta projekt vad det är. Det kostar $12,95 och använder nickel i stället för guld på membranet. Det är också används kommersiellt i minst en mikrofon jag vet, CAD e100s.

Nu när vi har kapseln och elektronik som, du kan faktiskt bygga en av dessa till oavsett vilken bostad du vill. Jag har försökt den här och lärde mig ett par saker. På grund av hög impedans kapseln och FET elektronik, kabeln mellan de två rättsakter som en antenn och om inte hela är fullt skyddad av metall eller skärmen, du kommer att ha alla typer av buller. Både 60hz brum och vitt brus från alla RF läcka in i den. I huvudsak måste du sätta kapsel och elektronik inuti en Faradays bur.

Jag hittade ett enklare sätt än min egen. Det visar sig att det finns flera kinesiska tillverkade riktigt billiga mikrofoner som faktiskt har bra metall fall något anständigt elektronik (mycket likt circuit...) och en liten kapsel. Och kostnaden om $20 dollar. De gör en stor donator kropp, vilket är vad vi använder det för. Sök efter dem på eBay genom att söka efter "BM700" och "BM800" mikrofoner. Jag fick min för ca $22. Intressant som du kan se bildar föreställer det inte säger BM800 på den. Det kom också en papper mailer med skum höljet men ingen box. OK, nu när vi har täckande bakgrunden, låt oss bygga en!

Edit: 9 oktober: här är några ljud med dessa inspelning mitt barn gymnasiet orkester: Guyer HS Intermezzo orkester