Динамические микрофоны своими руками

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Журнал о технических устройствах и технологиях. Ковыряние в бытовой технике, электронике: что внутри, как это работает, опыт эксплуатации. Выбор лучшего товара — отзывы, достоинства и недостатки. ПоДЕЛОчная: ремонт (техники, электроники) своими руками, сделай сам, самоделки. Полезные советы, лайфхаки.

Дешёвый динамический микрофон — РАЗБОРКА ➕ Доработка: усилитель на 1 транзисторе

Ранее был пост [Как подключить динамический микрофон к компьютеру], в котором предлагалось сделать простейший усилитель на одном транзисторе, чтобы этот наидешевущий (за 2 бакса) микрофон из Ашана с достаточной громкостью записывал звук, а не так тихо, что и встроенный в материнскую плату усилитель не справлялся с выкрученным на максимум «входным уровнем».

Теперь пришло время вскрытия, которое должно показать изумлённой публике, что там внутри, что-как можно было бы доработать, можно/стоит ли встраивать усилитель внутрь.

Разборка

Фото 1. Микрофон Одеон SD-200 в полностью разобранном виде

Сразу шок : для веса в рукоятку вставлен кусок бетона (или алебастра, или может гипса). Никакого экранирования внутри (провод от микрофона с оплёткой и одной центральной жилой), рукоятка пластмассовая.

Выключатель замыкает катушку накоротко и это как бы правильно: после такого микрофона должен быть усилитель на транзисторе и замыкание эмиттерного перехода должно его выключить, а если бы выключатель размыкал один контакт, то транзистор продолжал бы работать и усиливал бы сигнал с провода как с радио-антенны.

Голова неразборная, но можно расщепить на 3 части:

Фото 2. Расщепление головки на три части

Задняя часть — обрезиненная пустотелая бочка. Смысл у неё такой же, как у ящика акустического динамика — нужно заглушить звуковую вибрацию позади мембраны, но при этом должно быть достаточно объёма воздуха, чтобы не было сопротивления колебанию мембраны.

Будем называть перепонку с катушкой в центральной детали-капсуле мембраной, а третью (крайнюю справа на Фото 2 защитную крышку с дырками) диафрагмой. Хотя в микрофонном деле мембрану называют диафрагмой… но это режет слух человеку, воспитанному на фотографии.

Центральная капсула с магнитом и катушкой очень лёгкая, мембрана приклеена прямо к пластмассовой оболочке, так что дальше это не разбирается.

Вообще говоря, качество изготовления устройства очень высокое: никаких разводов флюса, кривой пайки, дефектов… Но уж больно примитивное тут всё, пластмассовое, как бы и устройства-то никакого нет — бетонный груз внутри. Странно, что вообще работает.

Изготовление усилителя

Далее хитрый план таков: т. к. микрофон, который нужно держать в руке, нафик не нужен, рукоятку с куском бетона и выключателем — на помойку, голову из трёх частей (с Фото 2) собираем обратно, приделываем сзади усилитель и ставим сие на штатив.

После перебора деталей (особенно транзисторов с разными маркировками) с тестированием качества звукозаписи имеем такую конечную схему:

Схема 1

От транзистора качество звукозаписи вообще не зависит, хоть какой NPN ставь. Например, выбран 2SC945 как «for audio-frequency applications» и «low noise», причём они бывают с буквой Y — коэффициент усиления примерно 150, и P — коэф. усиления 250. Конденсатор на проход лучше ставить двойной: плёночный металлизированный с хорошим проходом через него высоких частот (ВЧ) и электролитический (он тоже, очевидно, металлизирован) как можно большей ёмкости для всего остального.

Для справки

Напряжение в микрофонном входе настольного компьютера [того, что сейчас под рукой] — 2.16 вольта (без подключённого микрофона). А вот, например, на микрофонном контакте в разъёме для гарнитуры смартфона Самсунг — 2.5 вольта и, кстати, этот микрофон с этим самодельным усилителем прекрасно подключается и работает в качестве внешнего микрофона там.

Смартфон Samsung (любой, лишь бы 4-х контактный разъём для гарнитуры в нём был) считает, что подключена гарнитура, даже если просто воткнуть штекер без наушников и микрофона в его гнездо. Но если микрофон есть, то он должен иметь сопротивление не менее 1.2 кОм; иначе, если сопротивление 600 Ом, то смартфон считает, что нажата кнопка «next» на гарнитуре (если 300 Ом — нажата кнопка «previous»).

Для пущей надёжности делаем усилитель на печатной плате простейшим образом:

Фото 3. Изготовление печатной платы по-быстрому. Не ЛУТ

Сначала на куске меднённого текстолита рисуем маркером (для стекла и компакт-дисков) нужный рисунок. Потом травим в хлорном железе. Затем стираем следы маркера тряпочкой, смоченной в спирте. Сверлим дырки.

Втыкаем, припаиваем детальки, крепим плату в зад головки:

Фото 4. Динамический микрофон с самодельным предусилителем

Для теста качества записи этим микрофоном используем [клип Шнура-Ленинграда], с 6 по 28 секунду. Запись этим микрофоном с простых компьютерных динамиков Microlab M-600 (2 х 12 Вт):

Динамики эти однополосные, звучат глуховато, т. е. ничего высокочастотного они не воспроизводят. Но на этой записи ВЧ почему-то появились (и это при том что в исходном звуке их нет), да ещё мерзко звучащие какие-то ВЧ, аж уши вянут. Почему так? За что?

Версия 1: это может быть от того, что отверстия в диафрагме перед мембраной расположены по периметру, что как-то неправильно: ВЧ-колебания заходят в них и начинают гулять внутри переотражаясь от мембраны и диафрагмы, создавая резонансы и искажения.

Версия 2: мембрана слабо реагирует на ВЧ-колебания, скажем, выше 8 кГц, но они не пропадают, а суммируются случайным образом в некоторое сглаженное колебание на частоте 4-8 кГц, что в итоге звучит и громко, и плохо-искажённо.

Оказалось, если снять переднюю крышку-дифрагму-с-дырками, то запись того же самого звучит так:

Ничего высокочастотного не наблюдается. Может показаться, что запись глуховата, но, во-первых, это динамики такие «глухие», во-вторых, динамический микрофон (с тяжёлой мембраной с приклеенной к ней катушкой), теоретически не должен «слышать» ВЧ.

Вот, правда, басы (труба) звучат на последней записи излишне громко, бу́хает как-то. Наверное, диафрагма своим отсутствием дыры в центре ограничивала проход сильных низких частот на уровне амплитудных возможностей мембраны. Так что теперь коварный план на дальнейшую модернизацию такой: вернуть крышку-диафрагму взад, но заткнуть в ней дырки по периметру, а в центре просверлить отверстия по науке… ещё бы эту науку изобрести.

Мораль

В общем, даже этот унылый, но динамический микрофон гораздо лучше записывает звук, чем любой электретный: собственный шум вдвое меньше, чувствительность с простейшим самодельным предусилителем просто огромна, низкие и средние частоты, так, на вскидку, воспроизводит хорошо.

Комментарии (5):

Здравствуйте! Интересная статья, спасибо, автор. У меня есть новый не рабочий микрофон Odeon sd-210, пытаюсь его разобрать — не получается извлечь голову и другие внутренности. Подскажите, пожалуйста, как Вы разбирали это чудо техники, ведь эти модели вроде как не разборные. Если можно — подробно, какими инструментами и т.д.

Сначала отвинтить винтик у хвоста и купол-голову-решётку (рукой, против часовой стрелки). Далее наверное нужно поддеть отвёрткой и сковырнуть накладку на выключателе, под ней должно быть два винтика… Возможно в этом 210-ом микрофоне голова с микрофонным капсюлем и выключатель связаны вместе, поэтому не вынимается. Но если голова приклеена к корпусу… тогда тонким лезвием пытаться расщепить их.

Спасибо за описание переделки. А резистор R2 почему убрали?

Потому что перестал понимать зачем он нужен. Без него усиление больше (микрофон записывает громче), а качество записи на слух одинаковое. Можно поставить сюда переменный резистор и регулировать, коэффициент усиления (gain) транзистора, = «чувствительность» микрофона.

Точнее нашёл в Сети объяснение: с этим резистором нелинейные искажения 0.1% (на частоте 1 КГц) и усиление 30дБ, а без него — 1% искажения и усиление 40дБ.

Источник

Как сделать микрофон в домашних условиях своими руками

Микрофон представляет собой устройство, которое преобразует механические колебания воздуха (то есть звук) в электрический ток. Прибор используют для аудиозаписи, телефонной и видеосвязи через интернет. Микрофоны, которые обладают хорошей чувствительностью и правильно передают звук, дорогие. Если нет средств на приобретение устройства, можно попробовать изготовить его самостоятельно. Перед тем как сделать микрофон своими руками, нужно изучить типы приборов, их основные характеристики, запастись нужными инструментами и материалами.

Возможно ли изготовить микрофон своими руками дома

Микрофон можно изготовить своими руками в домашних условиях. Для этого потребуется электретный капсюль от старого магнитофона или динамик от наушников-вкладышей. Процедура изготовления простая и не требуют специальных знаний, умений.

Для чего можно использовать

Микрофон применяют везде, где требуется передача звука.

• запись голоса или его передача по радио;
• общение с помощью программ, предназначенных для видеоконференцсвязи;
• переговоры в голосовом чате онлайн-игр.

Прибор можно применять и для записи вокала, музыкальных инструментов. Но качество звука будет не на высоте. Для этого самодельный прибор мало подходит. Нужен как минимум конденсаторный.

Особенности и характеристики самодельных микрофонов

У самодельных устройств звук и акустика хуже, чем у фабричных, т.к. у них ниже динамический диапазон, чувствительность. Однако эти недостатки компенсируются низкой стоимостью материалов для сборки. Расходы на них составят не больше 100 руб. Цена самых простых фабричных моделей начинается от 250 руб.

Характеристики прибора также отличаются в зависимости от его разновидности. Основных – 6.

Направленный

Предназначен для прослушивания или записи звука, источник которого находится на расстоянии (оно не должно превышать 100 – 150 м). Минимально необходимая сила звука должна составлять 45-50 дБ. Чаще всего такие устройства применяются журналистами для записи во время интервью.

Электретный

Тип, близкий к конденсаторным моделям. Использует в качестве фиксированной обкладки конденсатора и перманентного источника тока пластину из электрета (особого диэлектрика).

Студийный

Студийными называют конденсаторные микрофоны, которые предназначены для звукозаписи, передачи звука на телевидении или радио. Основной элемент конструкции – конденсатор, покрытый диэлектрической пленкой, чувствительной к звуковым колебаниям. Когда пленка их улавливает, она вибрирует. Вследствие этого емкость конденсатора меняется, звук превращается в электрические колебания.

Самодельный конденсаторный ламповый

Аналог предыдущего варианта. Однако в предусилителе используются не транзисторы или микросхемы, а лампы. Благодаря этому удается достичь более теплого, естественного звука. Подходит для записи вокальных и инструментальных партий.

Щелевой из хомутов от транзисторов

Разновидность направленного микрофона. Основа конструкции – трубка, снабженная щелями. Когда звуковые волны туда проникают, они вступают в противофазу. В результате можно слышать звук даже на большом расстоянии.

Самому прибор можно сделать из хомутов от старых советских транзисторов.

Микрофон из наушников

Простейший вариант самодельного микрофона. Для создания мембраны используют динамик от наушников. Подойдет для онлайн-связи. Для записи не годится – качество звука недостаточное.

Какие инструменты и материалы понадобятся для работы

Чтобы изготовить простой электретный монофонический микрофон для ПК без предусилителя, понадобятся следующие материалы:

1. Электретный капсюль. Эту деталь можно вытащить из старого магнитофона с возможностью записи. Также ее можно купить отдельно. Она стоит всего 40-50 руб.
2. Тонкий провод с двумя жилами. Нужен для присоединения микрофона к компьютеру.
3. Аудиоштекер диаметром 3,5 мм. Необходим для присоединения прибора к аудиовходу ПК.
4. Корпус. Подойдет полый цилиндр из пластмассы. Его можно сделать из старого толстого маркера.
5. Маленький канцелярский зажим. Нужен для крепления прибора к петлице.

Из инструментов и расходных материалов потребуются:

• паяльник;
• канифоль и припой;
• изолента;
• шуруп с широкой шляпкой.

Пошаговая инструкция и этапы изготовления микрофона для компьютера

Процедуру изготовления прибора условно можно разделить на несколько этапов.

Схемы и чертежи

Перед началом работы лучше набросать чертеж будущего изделия. Это облегчит последующую сборку. Поскольку это простой вариант, специализированные программы не нужны. Схему можно сделать на бумаге.

Источник питания устройства

В рассматриваемом варианте нет предусилителя. Поэтому дополнительное питание ему не нужно.

Микшер для микрофона

Микшер представляет собой регулятор громкости и амплитудно-частотных характеристик. Простейший можно купить за 3000-4000 руб. Если нет желания тратить на него деньги, можно использовать программные микшеры (например, VoiceMeeter Banana или похожий софт). Их возможности не уступают функциональности «железных» моделей.

Если вы не планируете использовать прибор для записи, ему будет достаточно встроенного микшера Windows.

Стойка

Если нет желания использовать петличку, для фиксации микрофона можно сделать стойку. Самый простой вариант – изготовить аксессуар из старой настольной лампы. Для этого отсоединяют плафон и на его место приделывают металлический хомутик, диаметр которого позволяет зафиксировать корпус самодельного микрофона.

Этапы сборки

Чтобы собрать прибор, потребуется выполнить следующие действия:

• отрезать концы корпуса маркера так, чтобы получилась полая трубка;
• припаять к капсюлю двухжильный провод;
• обмотать капсюль изолентой в 2-3 витка (это нужна для лучшей фиксации в корпусе) и ввести его в трубку так, чтобы провод вышел с другой стороны;
• припаять противоположный конец провода к штекеру 3,5 мм.

Мастер-класс по изготовлению бумажного микрофона в домашних условиях для детей

Дети тоже хотят играть с микрофоном. Но доверять им его не стоит – могут сломать. Поэтому лучше изготовить имитацию изделия из бумаги.

Для этого нужно:

• сделать трубку из картона;
• из листа А4 скомкать шар и обмотать его цветной пленкой или бумагой;
• наклеить шар на конец трубки;
• к противоположному концу приклеить толстую нить, имитирующую провод.

Нюансы изготовления держателя

Простейший держатель – петличка. Его можно сделать из маленького канцелярского зажима, который прикручивают к корпусу шурупом с широкой шляпкой в нужном месте.

Второй вариант держателя – стойка. Для ее изготовления подойдет не только старая настольная лампа. Аксессуар можно изготовить из ДСП и алюминиевой трубки.

• из ДСП вырезают прямоугольник;
• в нем проделывают отверстие, равное диаметру трубки;
• трубку обматывают изолентой и вставляют в отверстие;
• на конце трубки крепят хомутик.

Как сделать усилитель

Простейший нерегулируемый предусилитель можно изготовить на базе 2 конденсаторов и 1 транзистора ВС547.

Для сборки схемы методом навесного монтажа нужно:

• минусовой выход электретного капсюля напрямую подсоединить к эмиттеру транзистора, а минусовой – к коллектору через 2 резистора на 1 кОм каждый, соединенных последовательно;
• параллельно плюсовому и минусовому выходам капсюля припаять керамический конденсатор (емкость не важна);
• параллельно второму резистору и эмиттеру транзистора припаять электролитический конденсатор на 47 мФ (минус должен приходиться на эмиттер);
• к коллектору и эмиттеру транзистора припаивают провода, ведущие к выходному штекеру.

Если не удалось найти ВС547 – не проблема. Его может заменить транзистор отечественного производства КТ3102, который проще найти.

Как сделать ветрозащиту

Простейшую ветрозащиту можно сделать из кусочка поролона. Для этого в корпус прибора перед капсюлем помещают прослойку из полимерного материала. Также можно изготовить чехол. Его надевают на наружную часть корпуса.

Как сделать звукоизоляцию

Если микрофон планируют использовать для записи голоса, не помешает звукоизоляция. Ее делают из специальных поролоновых пластин, которые можно купить в строительном магазине, и фанеры.

• из фанеры изготавливают прямоугольный короб без 1 стенки;
• изнутри его обклеивают поролоновыми пластинами.

Во время записи микрофон помещают внутрь короба. Там же размещается человек. В результате 80-90% посторонних звуков не попадают на звуковую дорожку.

Если нет желания делать короб, пластинами из поролона можно обклеить один из углов комнаты. Звукоизоляция при этом будет несколько хуже.

Сроки работы самодельного микрофона

Срок службы самодельного микрофона зависит от качества сборки. При правильном подходе его ресурс не уступает фабричным моделям. Он составляет около 5 лет.

Источник