Балансний попередній підсилювач електретного мікрофона

Серед задач, що вирішуються за допомогою електретних мікрофонів, можна виділити озвучування великих приміщень (наприклад, конференц-залів, храмів тощо), з відносно великою відстанню від джерела звуку, що вимагає підвищеної чутливості та захищеності від перешкод. Промислово випускаються мікрофони для подібних цілей досить дорогі і, крім того, вимагають автономного джерела живлення для підсилювача.

Метою даної розробки стало здешевлення виготовлення високочутливого та захищеного від перешкод мікрофона, без суттєвої втрати якості відтворення.

За основу взята схема [1] балансного підсилювача, що живиться безпосередньо від фантомного живлення (+48 В) мікшерного пульта:

Її основним недоліком є надмірне підсилення, що призводить до кліпування високочутливих мікрофонних входів пульта. Крім того, недостатньо раціонально виконано живлення електретного мікрофона [2], а також залежне від температури зміщення баз транзисторів на шести діодах, включених як стабілізатори. Наявність цих діодів, а також електролітичних конденсаторів, збільшує розміри плати і не сприяє мініатюризації.

Спроба заміни стабілізації діодами на зворотно зміщений базо-емітерний перехід планарного транзистора (КТ315) виявилась невдалою через підвищену шумність (шипіння) у корисному сигналі.

Тому в подальшому використовувалась стабілізація на шунтовому регуляторі TL431, що продемонструвала практично відсутність сторонніх шумів і високу термостабільність напруги зміщення.

Остаточна схема підсилювача електретного мікрофона показана нижче.

Її особливостями стали додаткові колекторні резистори R7 і R9, приблизно в 4,5 рази знижуючи амплітуду сигналу на контактах роз'єму в порівнянні з наявною на колекторах транзисторів VT1 і VT2, а також завдання зміщення бази VT2 безпосередньо від подільника, підключеного до керуючого електроду шунтового регулятора DA1 (+2,5 В). Електретний мікрофон живиться від катода DA1 через подільник R3R6, таким чином, щоб постійне напруження на ньому становило половину від живлячого (т.е., +2,5 В від +5 В) і стало рівним напругі на керуючому електроді DA1. Таке підключення мікрофона забезпечує максимальну чутливість. Воно було апробовано в проекті [3] і продемонструвало свою практичну застосовність.

Схема виконана на компонентах поверхневого монтажу (SMD) на друкованій платі розмірами 37 х 15 мм (чертеж у форматі *.lay7 наведений в аттачі):

Налаштування зводиться до уравнювання потенціалів між контактними точками (показані стрілкою), виведеними на лицьову сторону плати шляхом обертання рухомого підстроювального резистора.

Апробація даного підсилювача продемонструвала його повну працездатність (файл з записом голосу прикріплений).

Література

1. Сапожников, М. Симетричний підсилювач для електретного мікрофона / М. Сапожников.– Радіо.– 2004, №7.– С. 21.
2. Falconist Танці з бубном навколо електретного мікрофона / Блог Falconist «Мемуари».–
3. Falconist Підсилювач для електретного мікрофона з АРУ / Falconist.– http://cxem.net/sound/soundpred/soundpred37.php