Diyfactory Forum
Основные форумы => Музыкальное оборудование => Тема начата: Roman от Июля 31, 2007, 07:01:37 pm
-
Схема микрофонного предусилителя относительно проста (см. вложенный файл). Общеизвестно, что для того, чтобы снизить общий уровень шума микрофонного преампа выполненного на ОУ, можно использовать каскад на транзисторах. Причём, эти транзисторы можно параллелить, или выполнять данный узел на комплементарных парах, достигая тем самым снижения уровня собственных шумов. Схемотехника общеизвестна, думаю, что ни для кого не секрет, что общую чувствительность предусилителя регулируют цепью, состоящей из последовательно включённого переменного резистора и конденсатора большой ёмкости. Данная цепь, обычно, подключается к коллекторам входных транзисторов. С электрической точки зрения всё правильно. Правильно, да не совсем! При небольшом усилении, уровень шумов находится в пределах допустимого, но бывают ситуации, когда необходимо электрическим путём увеличить чувствительность предусилителя. К примеру, запись с относительно большого расстояния группы инструментов в симфоническом оркестре. И вот мы крутим ручку чувствительности нашего преампа и, вместе с полезным усилением сигнала получаем значительное повышение шума (- 40dB и выше ). Эта ситуация типична для всех предусилителей основанных на подобной схемотехнике, будь то - самостоятельные девайсы или включённые в состав микшерных пультов. Яркий пример тому "невидимый" преам Беринжера, впихиваемый почти во все изделия этой фирмы.
Причиной такого странного шумового поведения является влияние регулирующей цепи на коллекторные токи входных транзисторов. Например, для транзистора КТ3102 оптимальный коллекторный ток, при котором коэффициент шума минимален, составляет 100 - 300 мкА при сопротивлении источника сигнала 1кОм и 30 - 60 мкА при сопротивлении 10 - 100k.
Идея, которую я хочу предложить к воплощению - не нова. Суть в том, чтобы отказаться от регулировки чувствительности во входном каскаде, а взамен использовать для этого специальный каскад с изменяемым коэффициентом передачи, это стабилизирует коллекторные токи входных транзисторов и значительно улучшает шумовые характеристики устройства в целом. Такое решение применяется во многих западных пультах. К примеру, в пульте Calrec UA8000, где данный принцип реализован на ОУ.
Немного о схеме. Каскад, образованный транзисторами VT1, VT2 и микросхемой DA1 должен иметь Ку=10 dB. В принципе цепь P1, R* можно исключить, а Ку каскада установить равным 10 соответствующим подбором резисторов обвязки ОУ.
Резистором R11 (многооборотный) устанавливается близкое к нулю напряжение на выходе DA1. Это обязательное условие, поскольку на входах микросхемы присутствует постоянное напряжение. Гальваническая связь между VT1, VT2 и DA1 улучшает шумовые, фазовые характеристики устройства...
Остальное усиление (35-40 dB) осуществляется каскадом на DA2.1, регулировка чувствительности выполняется резистором R13. На DA2.2 выполнен инвертор, если балансный выход не нужен, то данный каскад можно исключить.
Хочу предупредить о том, что данная схема не проверялась в том виде как она представлена здесь, поэтому нерекомендуется для повторения начинающими.
Есть предложение совместными усилиями всех участников форума провести beta-test данной схемы. Усовершенствования только приветствуются.
-
Какая цель ставилась при разработке? Уменьшить шумы? Для нормального микрофона нужно всего 40-50дб усиления, для современных оу это не проблема.
Что касается схемы, то не вижу никаких мер по стабилизации параметров входного каскада. ОУ работает с "постоянной" составляющей на входах. Да он так может, но вряд ли от этого будет звучать лучше, особенно если учитывать, что постоянка на выходе будет все время плавать. Потенциометр гейн 22к, входное сопротивление следующего за ним каскада 2.8к, регулировка будет неадекватной.
-
По поводу постоянки Medved сказал.
По поводу регулятора гейна: лучше запихнуть потенциометр в регулировку ООС ОУ, прямо вместо R14 и R15 поставить этот R13 (22к). Ёмкости С9, С10 и С11 не нужны вообще.
Далее, С6 я бы убрал вообще, а С8 уменьшил до 47 пф.
Выход: С14 и С15 - нафига они? А L1 и L2 для чего?
Номиналы С4 и С5 имхо тож великоваты. Электролиты выкинуть из схемы нафик и поставить "плёнку". ОУ поставить тоже поприличнее (ОРА134, ОРА604 и т.п.).
А вообще, лучше использовать спецовые инструментальные ОУ (INA103, INA217, THAT1510 и т.п.) - схема получится проще, а значит меньше возможностей для порчи звука.
П.С. Шумы (в пределах разумного) - не самое страшное в музыке ;)
-
Шумы для группы инструментов бедет определятся шумами помещения, а не ОУ.
Кстате - полевые транзисторы лучше намного по шумам, чем биполярники.
Так что если делать, то на них родимых.
Если чесно, то думаю, что это тупиковый путь развития. те 5-3нВ/sqtr(Hz) шума что обеспечивают операционники Это очень даже немного. Думаю, что путь развития современных преампов лолжен лежать по пути уменьшения слышимых искажений звука при перегрузке.
Шум ne5533 в звуковом диапазоне - до 0.56мкВ при сигнале с микрофона 1мВ (в худшем случае, это предел его чувствительности) что соответствует сигнал-шум 66дБ и это при усилении в 50дБ. Я конечно понимаю, что ухо слышит до 120дБ динаического диапазона, но такой тишины от помещения вы никогда не добьетесь.
Предлагаю занятся разработкой микрофонных преампов на основе каскада бананова. Сам готов взяться...
-
Что касается схемы, то не вижу никаких мер по стабилизации параметров входного каскада.
Уважаемый Medved, если несложно, на конкретном примере. Схема стабилизации параметров входного каскада... :)
Выход: С14 и С15 - нафига они? А L1 и L2 для чего?
Чтобы защитить от проникновения радиопомех в схему через выход устройства, поскольку любой отрезок провода, будь он хоть трижды экранирован, сбалансирован, представляет собой антенну. Чаще всего подобные наводки присутствуют на экранных оплётках кабеля, даже если экран не участвует в передаче сигнала. Кстати на входе должен быть аналогичный фильтр. L1, L2 - это обычные ферритовые цилиндры, маленького размера с пропушенным через них отрезками одножильного провода.
А вообще, лучше использовать спецовые инструментальные ОУ (INA103, INA217, THAT1510 и т.п.) - схема получится проще, а значит меньше возможностей для порчи звука.
Таковыми не располагаю, к сожелению. С удовольствием купил бы THAT1510.
За советы спасибо!
Несколько изменнённая схема (см. вложенный файл)
-
Уважаемый BSVi, что такое каскад бананова :blink:
-
Чтобы защитить от проникновения радиопомех в схему через выход устройства,
По аналогии с теми же SSL 9k и Green Pre ферриты имхо лучше поставить на вход - иначе какой смысл бороться с радиопомехами если они уже в тракте и уже усилены преампом?
-
Каскад Бананова (это не оффициальное название) - каскад предназначенный для эмуляции лампы, разработан Виктором Кемпф.
Жаль гтлаб лежит, статью выложил сюда - http://upload.com.ua/get/899949711 (http://upload.com.ua/get/899949711)
По поводу схемы -
1) Нужно убрать полярные конденсаторы с входа. Хоть большинство из них и пропускает сигналы звукового диапазона, у них сильно выраженна так называемая "диэлектрическая абсорбция". Она очень неблаготворно влияет на звук. Рекомендуются либо бумага в масле (что очень хорошо, но хрен найдешь) либо пленка полипропиленовая (пресловутая Вима)
2) Подстройка нуля - абсолютно глупое занятие, у тебя же есть конденсаторы в проходе, тоже касается частотной коррекции ОУ.
3) Хвалю в том плане, что сделанна правильная структура микрофонного преампа - сначала преамп 20дБ, потом дополнительная усилялка.
4) Хотел сказать, а потом посмотрел в симуляторе и понял, что на схеме все правильно :)
5) Индуктивности на выходе безполезны, как и те конденсаторы, что стоят у тебя на входе С4, С5 - они образуют делитель только с выходным сопротивлением микрофона. Более того, микрофонный кабель часто имеет намного большую емкость, чем эти конденсаторы.
делать нужно действительно LC цепь - тогда получится так называеммый П-фильтр - один из самых эффективных. В выходных каскадах практически всех радиостанций стоит именно такой фильтр, чтоб не выбрасывать в эфир лишнего.
в крайнем случае - RC.
частоту среза обычно выберают около 1МГц, тогда все радиостанции эффективно отрезаются. для этого последовательно с С1 и С2 нужно включить катушечки по 20-30мкГн
6) Выходное сопротивление у тебя 100Ом, стандарт для профессиональной аппаратуры - 600Ом, но это уже придирки, входное сопротивление обычно 10кОм, у тебя 6.8, что в принципе не очень важно.
7) С выхода электролиты выкинуть. ИМХО, лучше придерживаться правила - поставить лишний операционник лучше, чем лишних фиговый конденсатор.
Все параметры операционников гарантируются и точны, а вот параметры фиговых конденсаторов...
-
Уважаемый Medved, если несложно, на конкретном примере. Схема стабилизации параметров входного каскада... smile.gif
Хотя бы применение транзисторной сборки и источника тока. Приложите пальчик к транзистору одного плеча и померяйте напряжение на выходе оу, оно будет так мило плавать ;)
Кстате - полевые транзисторы лучше намного по шумам, чем биполярники. Так что если делать, то на них родимых.
Это не совсем так, точнее совсем не так для источников сигнала с импедансом меньше 10кОм.
Если чесно, то думаю, что это тупиковый путь развития. те 5-3нВ/sqtr(Hz) шума что обеспечивают операционники Это очень даже немного. Думаю, что путь развития современных преампов лолжен лежать по пути уменьшения слышимых искажений звука при перегрузке.
Хорошие современные ОУ могут и 0.95нВ/sqtr(Hz), было бы желание.
Предлагаю занятся разработкой микрофонных преампов на основе каскада бананова. Сам готов взяться...
Если речь о последних, с диодом, то они не подойдут в микрофонные преампы, не для того заточены. Можно делать на мю-каскадах, но от входного диф.каскада или трасформатора никуда не деться при необходимости балансного входа. При определенных условиях дифкаскад очень мягко ограничивает. Посмотри в сторону моего "Полевого зверя", там неплохой потенциал для чисто полевого микампа с характерной для полевиков окраской и мягким ограничением. В принципе, если интересно, могу покумекать на досуге)
-
>Это не совсем так, точнее совсем не так для источников сигнала с импедансом >меньше 10кОм.
Да, я действительно не прав. Извиняюсь.
>Хорошие современные ОУ могут и 0.95нВ/sqtr(Hz), было бы желание.
А если еще и азотом охлаждать...
Я говорю про всем доступные NE5534.
>Если речь о последних, с диодом, то они не подойдут в микрофонные преампы,
Да, я какраз и думал про последние с диодами...
Действительно, они нелинейны во всем динамическом диапазоне, не только при перегрузе. Как вариант изврата - неглубокая ООС в этом каскаде, которой при ограничении будет нехватаеть для лианиризации. Хотя это грозит резким входом в ограничение. Нужно симулить.
>Посмотри в сторону моего Полевого зверя
Дай ссылочку плз.
-
Жаль гтлаб лежит
http://www.gtlab.net/gtlab2/news.php (http://www.gtlab.net/gtlab2/news.php)
Я говорю про всем доступные NE5534.
Вроде бы в заголовке значится высококачественный, а не на деталях за 10-20р... :lol:
Да, я какраз и думал про последние с диодами... Действительно, они нелинейны во всем динамическом диапазоне, не только при перегрузе. Как вариант изврата - неглубокая ООС в этом каскаде, которой при ограничении будет нехватаеть для лианиризации. Хотя это грозит резким входом в ограничение. Нужно симулить.
А то) Нужно мягкое ограничение в одном каскаде- мю каскад на двух подобранных 2ск170. Но проблему с балансным входом это не решает.
Дай ссылочку плз.
http://www.gtlab.net/gtlab2/readarticle.php?article_id=59 (http://www.gtlab.net/gtlab2/readarticle.php?article_id=59)
-
Хотя бы применение транзисторной сборки и источника тока. Приложите пальчик к транзистору одного плеча и померяйте напряжение на выходе оу, оно будет так мило плавать
В этой схеме, как впрочем и во многих других, входной каскад которых выполнен на паре подобранных транзисторов, возможно применить транзисторную сборку взамен VT1 и VT2. К примеру, SSM2220, предназначенную для применения во входных каскадах микрофонных предусилителей... Со слов производителя - гарантируется 0,5 процентная идентичность параметров транзисторов, при максимальном уровне собственного шума на частоте 100 Hz 1nV/sqtr(Hz), типовое же значение в диапазоне частот 20Hz - 20kHz составляет 0,7nV/sqtr(Hz) максимально.
Красивые цифры, неправда ли... Но в своём городе я такое не найду, как впрочем и многое другое, поэтому приходиться довольствоваться малым.
Кстати, в микросборке реализована диодная защита баз транзисторов.
По поводу пальчиков, прикладываемых к корпусам входных транзисторов... :blink:
В моей практике, такого неприходилось проделывать, и думаю, что не придётся... <_<
По поводу стабилизации параметров входного каскада. Видимо имелось ввиду - стабилизация коллекторного тока входных транзисторов. Ведь от него (тока) зависит уровень собственных шумов. Да, Вы правы, вполне можно применить вместо R5 и R6 (см. вложенный файл) активный источник тока. Схема его проста и общеизвестна, но при хорошем стабилизированном иточнике питания, на мой взгляд, в этом нет необходимости. Думаю, что ограничительных резисторов вполне достаточно.
BSVi спасибо за советы и поддержку!
-
Roman
О. Все стало лучше.
Теперь идея фикс - что мы делаем сейчас - сейчас мы берем балансный сигнал с микрофона, потом делаем из него небалансный, усиливаем, потом опять балансируем. Глупо?
Помоему намного логичней будет усиливать сразу балансный сигнал. Тоесть делаем два небалансных усилителя с общей управлялкой. Таким образом мы исключим влияние наводок внутри схемы. Недостаток - шума будет больше при подключении к небалансному входу.
Еще одно замечание - каскад на транзисторах сейчас !!!ПОДАВЛЯЕТ!!! сигнал.
Скорее всего ты перепутал сопротивления 15к и 4.7к местами.
В любом случае нестабилизированная рабочая точка - нехорошо.
Что предлагаю я - это тотже каскад с источником тока и токовым зеркалом. Можно сразу сделать первые 20дБ усиления на нем при достаточно хорошей линейности.
Medved
>Вроде бы в заголовке значится высококачественный, а не на деталях за 10-
>20р...
Только чур разговоры про микрухи от INA и THAT которые днем с огнем... не начинать :)
-
ОК. Нарисовал прикидочно то, о чем я написал.
Сорри, что не посчитал и не просимил - времени нет.
Q4, Q6 - усилялки.
Q8 - источник тока, Q5, Q7 - токовые зеркала.
R3, R4 - ООС для стабилизации рабочей точки.
гейн регуляруется током, ток задается потом X1. Естественно, вместо просто пота в конечной конструкции там будет источник тока еще на одном транзюке.
Как видим по пути сигнал из баланстного в небалансный не превращается. За счет общего источника тока усиление обоих транзюков будет одинаковое даже при большом разбросе параметров.
-
Только чур разговоры про микрухи от INA и THAT которые днем с огнем... не начинать
Да зачем? Навалом отличных ОУ от АД, хоть с current feedback, хоть нет.
Помоему намного логичней будет усиливать сразу балансный сигнал. Тоесть делаем два небалансных усилителя с общей управлялкой. Таким образом мы исключим влияние наводок внутри схемы. Недостаток - шума будет больше при подключении к небалансному входу.
Зачем городить огород? Два хороших оу, сдвоенный галетный переключатель в цепях ООС с прецензионными резисторами. Минимум деталей на пути звука, шумов и искажений за разумные деньги.
-
Только чур разговоры про микрухи от INA и THAT которые днем с огнем... не начинать
Да хоть и на них хоть на других типа AD797 - главное результат если оно того стоит...
-
AD797, AD811- меньше 10 долларов за пару. С доступностью проблем нет.
Гораздо интересней было бы обсудить способы устранения недешевых входных емкостей при сохранении фантомного питания.
-
Про ад797 - вот примерно такой вариант, только баланс сделать без трансформатора http://www.sg-acoustics.ch/analogue_audio/...rs/pdf/G_r1.pdf (http://www.sg-acoustics.ch/analogue_audio/microphone_preamplifiers/pdf/G_r1.pdf)
-
Про ад797 - вот примерно такой вариант, только баланс сделать без трансформатора
Еще раз убеждаюсь, что все хорошее уже придумали до нас)
-
Схемку в предыдущем посте отредактировал... А вас тут сколько набежало :)
Да, это то, что я предлагал в самом начале :)
Избавится от фантома без конденсаотров - нужны только операционники, которые 50вольт держат :)
Посмотрел даташит на ad797 - этоже сплошная аудиофилия пошла... Такие параметры нафиг не впились в звуке...
-
Как вариант стабилизации рабочего режима входных транзисторов, без использования токовых зеркал. (см. вложенный файл)
Вопрос - какого номинала должны быть R5, R7, R8?
-
Предлагаю ознакомиться с дискуссией по сабжу - http://forum.rmmedia.ru/index.php?showtopic=26367 (http://forum.rmmedia.ru/index.php?showtopic=26367)
-
Предлагаю ознакомиться с дискуссией по сабжу -
Одна фраза главного оппонента отбила все желание читать, что у них там дальше. Интересно, где он нашел хоть один усилитель с меньшим, чем 1нв входным шумом...
Да и насчет дребезга контактов: натереть на мелкой шкурке графитовый стержень от мягкого карандаша и не жалеючи посыпать на контакты. У меня галетник на усилке старше меня возрастом, работает по сей день мягко и без щелчков.
-
Denn
Этому топику уже сто лет как :) Более того этот топик упоминался (http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=122&st=0) и здесь на форуме - как пример обсуждения, форму которого не хотелось бы брать в пример.
Если действительно по сабжу - то лучше ознакомиться с http://www.prodigy-pro.com/forum/viewtopic.php?t=16909 (http://www.prodigy-pro.com/forum/viewtopic.php?t=16909) B)
-
Roman
На шаг ближе к диффкаскаду :)
Поксмотрите схемы операционников в даташитах.
То, что я изобразил обладает одним приемуществом - все усиление выполняется двумя транзисторами.
-
Очень хорошая идея - минимизировать количество активных элементов на пути прохождения сигнала. Лампа в этом отношении вне конкуренции, ведь вполне возможно собрать микрофонный предусилитель на паре триодов, к примеру, на отечественной 6Н2П, с характеристиками, удовлетворяющими высоким стандартам качества. Ламповые конструкции прочно заняли своё место в деле высококачественной звукозаписи и, по моему субъективному мнению, никакие эмуляторы их оттуда не вытеснят. Как вы относитесь, например, к эмуляции характеристик предусилителей? А чего стоит программная эмуляция микрофонов, лампового ограничения, сатурации и прочие забавы программистов?! На мой взгляд - это всё от лукавого...
В ламповой схемотехнике действительно невозможно придумать ничего нового, поскольку конструкции, использовавшие вакуумные приборы, безраздельно господствовали не только в сфере звукозаписи, но и в других областях электроники многие годы. И если уж браться за конструирование предусилителей на основе такой элементной базы, то, в этом случае, стоит руководствоваться десятилетними наработками инженеров и музыкантов в этой области, а не изобретать велосипед. Ведь известно, что чем сложней прибор или устройство, тем больше шансов у него сломаться в самый неподходящий момент. Это, к примеру, можно отнести к импульсным блокам питания, которыми некоторые разработчики снабжают свои конструкции. Я думаю, что ИБП больше уместен в компьютерной технике, чем в звуковой.
По-моему, ламповая тема закрыта - здесь просто-напросто всё уже придумано! Бери и собирай себе что-нибудь из проектов Жирафа!
Но поговорить я хочу не о лампах, а всё-таки о транзисторах. На мой взгляд, это нераспаханное поле для технического творчества, имеющее большой потенциал.
BSVi в своей схеме предложил хорошую альтернативу использования ОУ в таком деликатном деле, как создание слаботочного предварительного каскада, в нашем случае - микрофонного предусилителя. Общеизвестно, что чем меньше препятствий электрический сигнал встречает на своём пути, тем достоверней он доходит до нас, слушателей. Современный операционный усилитель несет в себе пару десятков транзисторов, половина из которых участвует в усилении сигнала. Причем ОУ в конструкциях, используется не в единственном экземпляре. Лично я ничего не имею против использования операционников в качестве усилительных элементов, но только для сигналов линейного уровня, но никак не микрофонного.
Но всегда есть обходные пути!
Один из них - это использовать минималистический подход в создании дискретного предусилителя. Поскольку, используя современную элементную базу, в частности - транзисторы, можно собрать всего на одном усилительном элементе устройство, обладающее высокими, близкими к идеализированным стандартам, характеристиками.
Схема, которую я хочу предложить Вашему вниманию, как впрочем, и сама идея не моя. Я всего-навсего, руководствуясь рекомендациями автора (Rod Elliott), дорисовал недостающие элементы. (см, вложенный файл)
Заявленные характеристики:
U вых. макс. = 7V
Отношение С/Ш = 87dB, при U вых. = 775mV
Ку макс. = 32 dB
Чистый класс "А"
U пит. = 30V
Автор (Rod Elliott) рекомендует использовать хорошо стабилизированный источник питания и транзисторы производства Philips.
Также он говорит, что использует свою схему в 24-х канальном микшере, и не собирается ничего менять.
Оригинал проекта находится по адресу http://sound.westhost.com/project13.htm (http://sound.westhost.com/project13.htm)
P.S: Уважаемый BSVi, было бы интересно узнать какое развитие получила Ваша идея с дифференциальным микрофонным предусилителем.
-
Привет. Сейчас я готовлюсь к походу, поэтому не занимался этой проблемой активно. Дело в том, что я давно на транзисторах линейного ничего не изобретал :) и мне нужно перечитать главы Хоровица-Хилла и Манаева по этому вопросу, чтобы не наделать много ошибок.
теперь по поводу того, что нарисованно тут http://sound.westhost.com/project13.htm (http://sound.westhost.com/project13.htm)
эта схема является слегка доработанной схемой из тогоже Хоровица-Хилла, том 1, стр 135. В принципе - схема не плоха, только вот конденсаторы нужно убрать или не электролиты ставить. Если с точки зрения аудиофилии подходить - тут не труЪ, что есть ОбщаяООС
Для микшера схема более чем достойная. Кстате, посмотри в сторону преампа Хэмптона мне она значительно больше нравится, более того - этот преамп есть собранный у diyfactory. Можно попросить его записать через этот преамп что-нибуть.
-
Это совершенно типовая схема микрофонного усилителя, вот еще один пример из тысячи - преамп фирмы Klein&Hummel, так, что скорее всего все уже придумано не только в ламповых преампах, но и в транзисторных.
-
Вот его конструкция, и кстати он очень живо обсуждался на Prodigy, и особых восторгов не вызывал.
-
Народ. Просьба не расбрасываться а вести аргументированную полемику. B) Определителсь чего вы хотите получить в конце концов и давайте по возможности пытаться получить конечный осязаемый вариант. Чем не нравится Green Pre или вариант на AD797? (Может стоит двинуться в сторону преампа на двух высококачественных операх)? Или если решим что предложеннный вариант (в самом начале топика) имееет место быть и доведём до варианта печатной платы и сделаем макет?
-
Если не нравится вариант на 797ых т.к. хочется дискрета (хотя на дискрете сделать лучше... Хм, надо очень постараться) ), то уходить нужно на мой взгляд в малоисследованные области схемотехники с компенсатором искажений. Для меня проблема только в том, что там мне не понятно ничего)
-
Следуя рекомендациям участников форума, публикую финальный вариант своей схемы микрофонного предусилителя. (см. вложенный файл) Выход небалансный, потому что собираюсь использовать эту схему в качестве блока микрофонного предусилителя, входящего в состав простого вокального процессора. Последовательность блоков такая - микрофонный преамп, перестраиваемый ФВЧ, лимиттер. Мне, для моих целей, большего набора функций в таком устройстве, просто ненужно.
Немного о схеме.
Идеология та же - для уменьшения влияния собственных шумов ОУ и для обеспечения хорошей перегрузочной способности, используеться каскад на согласованной паре транзисторов. Причем, усиление каскада, образованного транзисторами VT1, VT2 и микросхемой DA1, ограничено 10-20 дБ.
Транзистор VT3 - это активнный источник тока, задающий режим работы для VT1 и VT2.
Остальное усиление осуществляется каскадом выполненным на DA2. Такое решение вполне оправданно, поскольку многие ОУ показывают лучшие результаты при небольшом Ку, на сигналах выше уровня микрофонного ( больше 1mV).
Вместо резисторов R7, R8 можно применить многооборотные подстроечные резисторы, к примеру, на 15-22к, чтобы иметь возможность установить оптимальные, с точки зрения собственных шумов, коллекторные токи для транзисторов VT1 и VT2. Следует помнить, что в конечном итоге, разброс сопротивлений подстоечных резисторов не должен превышать одного процента, поскольку при больших значениях ухудшаеться степень подавления синфазной помехи.
Хочу ещё раз повторить, что данная схема не проверялась в том виде как она представлена здесь, поэтому нерекомендуется для повторения начинающими.
-
Работать будет, но не факт что с транзисторным каскадом будет лучше, чем без него. Что касается меня - я буду развивать идею о том, что для микрофонного преампа главное не шум, а мягкий вход в ограничение.
Что касется улучшения схемы - то можно сделать следующее - сделать всетаки
Убрать DA1 к чертям (на транзисторах с источником тока - 20Дб получить - раз плюнуть) на транзисторах у тебя собран самый простой дифф. каскад. Короче - ты опять изобрел операционник :)
В принципе прав Медвед, о том, что лучше чем на AD797 из дискрета не сделаешь (ПРИ УСЛОВИИ ЕСЛИ НУЖНО ЛИНЕЙНОЕ УСИЛЕНИЕ)
На сем можно закончить обсуждение этого проекта :)
-
Roman
Я думаю пора макет собирать. Деталей не много, главное развести печатку грамотно и можно пробовать спаять - пайки на полчаса. :)
BSVi
Может откроем новую ветку про микрофонники на AD797? За основу можно взять схему ссылку на которую я давал. Готового проекта на этом оу я к сожалению найти так и не смог - а хотелось бы попробовать. Деталей также немного. Попробуем печатную плату развести. Что скажете?
-
>Может откроем новую ветку про микрофонники
Как по мне, так лучше открыть ветку по софт-клипперам. Ну это на вкус и цвет.
Развести плату - без проблем. AD797 совместим по пинам с TL072
AD797 покупать себе не буду хотябы потому, что это сильно жирно (я не слышу шума от преампа на LM833, но вот как он клиппит я слышу прекрасно)
В любом случае я сейчас далеко от своей лаборатории, поэтому могу только идеями делаться, на практике ничего проверить не смогу.
-
BSVi
LM833 рекомендуют как замену NE5532 - действительно они лучше?
По поводу клиппинга - можно подробнее?
-
diyfactory
Разницы не заметил. Тут идут уже настолько тонкие отличия, что нужно иметь золотые уши и такие-же мониторы. Это далеко выходит за рамки хоум-студии.
Клиппинг я уже описывал - вокалист говорит ПыПышеЧки и в местах, где он резко выдыхает пы - получаектся перегруз преампа. В этом то и достоинство ламповых преампов - уровни гармоник при перегрузе имеют быстроспадающий характер в зависимости от их номера и поэтому гармоники менее заметны.
Вот и предлагаю изобрести транзюковый клиппер с настолько быстроспадающим гармоническим рядом, насколько возможно... Желательно еще и рядом только из четных гормоник :)
-
BSVi
А разве следить за тем чтобы не было клиппинга это не задача звукорежа просто в процессе работы? Чтобы тракт не перегружался... Собственно главное чтобы динамический диапазон поболее был, а остальное всё таки не проблема преампа. Или я не прав?
-
Ну это оффтоп поехал, конечно, но да, это задача звукрежа,
но хочется поболе диапазон, при этом на разные пы, ты, ка итд тратить его ой как не хочется. пики этих звуков бывают дицебел на 30 выше основного уровня, поэтому и хочется лимитер.
Еще пример - вокалист сказал, что петь буду примерно вот-так... Ты его так пишешь, а он вдруг как заореть :) Если будет лимитер то этот крик можно будет вполне залимитированный использовать.
просить же вокалиста делать сто дублей - это плохо. Обычно вокалист хорошо поет первые три раза, дальше начинаются либо лажи, либо совсем безэмоционально :)
Так что лимитер как не странно - это способ выиграть динам. диапазон.
-
В том то и дело что преамп это преамп. Лимитер компрессор - это отдельная история. У каждого естественно своя задача. Просто приминительно к преампу как избегать перегрузки. Как эта задача решается в преампах вообще и действительно ли это так актуально? Если честно не задумывался...
-
Просто приминительно к преампу как избегать перегрузки.
Иметь большой дин. диапазон преампа. Это значит, что нужно иметь минимум шумов высокое напряжение питание и разумный к.у. А уж дальше разогнанный выход запихиваем в лимитер и срезаем все неугодное ацп.
-
Просто приминительно к преампу как избегать перегрузки.
Для этого как раз и нужна высокая перегрузочная способность микрофонного преампа. Если предусилитель выполнен на лампах, то вопрос перегрузки именно схемы такого устройства не стоит. Благодаря высокому, в сравнении с вариантами на транзисторах, напряжению питания и свойствам вакуумных приборов мягко ограничивать пики сигналов, о чем уже упоминал BSVi, происходит генерация чётных гармоник, которая воспринимаются на слух как "уплотнение", "утепление" звука. В конечном счёте благодаря четным гармоникам и свойству нашего слуха - благосклонно относиться к ним, ламповая перегрузка звучит более музыкально, чем перегрузка транзисторных каскадов. Хотя, с технической точки зрения - это икажения, достигающие 10-15 процентов! Но именно благодаря им, в частности, явлению небольшой ламповой перегрузки, Jazz Guitar звучит так вкусно!
У транзисторов есть одно очень нехорошее качество - это явление насышения ЭМИТТЕР-КОЛЛЕКТОР или КОЛЛЕКТОР-ЭМИТЕР переходов, завистит от типа проводимости элемента, избыточным током. При этом, в отличие от лампы, генерируется большее количиство, в основном, нечётных гармоник, имеющих медленноспадающий характер. Возникают слышимые, нерпиятные на слух, искажения. Чаще всего - это треск на очень громких звуках.
Усугубляет ситуацию то, что в транзисторных предах, "благодаря" применению глубокой ООС преобладают нечетные гармоники высоких порядков. Вот откуда этот "песок" на частотах выше 6 кГц, где, по идее, голосу уже почти нет места в спектре сигнала. Но вопреки логике, при использовании транзисторного, в том числе и выполненного на ОУ предусилителя, таковые присутствуют, причем уровень их очень высок, а частоты измеряются десятками килогерц. Применяя ООС, мы тем самым "отодвигаем" сильновыраженную 3 и 5 гармоники в область 7, 9 и т.д. гармоник, область высоких частот, к которой наш слух, менее восприимчив. Это в теории...
Но эта часть звукового спектра, применительно к человеческому голосу, ответственна за так называемую "прозрачность" звука - критерий глубоко субъективный. Но именно он, в числе прочих, определяет насколько естественным, близким к живому восприятию, "считает" наше ухо записаный материал. Представте, что Вы на рынке покупаете картошку, а Вам сверху ещё насыпают проросшей и гнилой, и требуют за это заплатить.
Итог - хотите собрать транзисторно-микросхемный предусилитель c высокой перегрузочной способностью, используйте для этого большое напряжение питания, современные ОУ работают с двухполярным напряжением 2 X 24V, и современные транзисторы.
Я уже писал, об этом здесь http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=122 (http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=122), но повторюсь, что согласно рекомендациям стандарта DIN 45500 для микрофонных предусилителей высшего класса, перегрузочная способность должна составлять не менее 34 dB, при Кг в диапазоне 20Hz - 20kHz не более 0,03 процента.
P.S.: Есть предложение не закрывать эту тему, поскольку она называется "Высококачественный микрофонный преамп", а продолжить здесь обсуждение разных вариантов предусилителей, в том числе и на ОУ, вообщем, всех схемотехнических идей участников форума, применимых к этой тематике. Думаю, что подобный материал, собранный в одном месте, будет полезен и музыканту и разработчику.
Так же, хочу предложить новую тему "Высококачественный лимиттер". Проблема извечная, думаю, что тема будет интересна широкому кругу форумчан. :)
Отпуск кончился - завтра на работу :unsure: Почему всё хорошее так быстро кончается?!
-
Roman
Ну тему-то никто не закрывает. В общем продолжаем обсуждение. Спасибо за подробное изложение теории - думаю действительно многим полезно будет. Про схему обсуждаемую с самого начала топика - ждём испытаний.
BSVi
Серёг ты сможешь грамотно развести преамп по схеме на AD797? Сделать блок питания на максимальное напряжение что опер этот выдержит. Регулятор гейна на галетнике дискретный. В принципе там наверное любой опер подойдёт (тот же LM833) если нет желания на ад797 тратиться... Или не стоит оно того?
-
Roman
>Благодаря высокому, в сравнении с вариантами на транзисторах, напряжению >питания
Вот - вот, а потом эти 20вольт в АЦП лезут. Нужен лимитер.
>четным гармоникам и свойству нашего слуха - благосклонно относиться к ним
Тут тоже все очень просто - четные гармоники это октавы и квинты - наименее заметные интервалы. В книжках по гармонии даже специально пишут - никогда не ведите два голоса точно в октавы или точно в квинты так как они сольются в один и их невозможно будет отличить.
>это явление насышения ЭМИТТЕР-КОЛЛЕКТОР или КОЛЛЕКТОР-ЭМИТЕР >переходов
Мягко говоря не так. Эти пререходы насыщаются только тогда когда потенциал базы выше потенциала коллектора. Такое происходит в моих любимых :rolleyes: импульсниках, но никак не в звуковой аппаратуре.
Явление тут другое. Дело в том, что ширина гармонического ряда пропорциональна производной напряжения по времени. Чем она больше, тем шире ряд (спектральное соотношение неопределенности)
При входе транзистора в ограничение эта производная стремится к бесконечности (получается прямоугольник) :( А при входе ламп в ограничение видно характерное закругление - производная не такая уж и большая. Вот и все :)
Но хрен бы с ними с гармоническими искажениями (их можно обрезать фильтрами) если бы не появлялись так называемые интремодуляционные искажения. Дело в том, что музыкальный сигнал не представляет из себя просто синусоиду. Так вот если взять две синусоиды и исказить их вместе, то искажений получится гораздо больше чем если их исказить по отдельности и сложить искажения.
И тут лампы вне конкуренции - когда транзюки искажают музыку интермодуляционные искажения по спектру напоменают белый шум, а у ламп он ближе к розовому и даже намного лучше :)
Наиболее заметный для ушей диапазон - 2-4кГц если искажения будут лежать ниже этого диапазона - все будет хорошо, выше - получится эксайтер, а в нем - получится противная зуделка.
>"благодаря" применению глубокой ООС
Глубокая ООС призванна устранить искажения, с чем она прекрасно справляется, естественно за счет быстродействия. Спектр гармоник она не расширяет.
>выше 6 кГц, где, по идее, голосу уже почти нет места
Посмотри спектроанализатором, голос есть и за 30кГц !!! Те в ультразвуке. Голос без 8кГц звучит очень плохо.
>используйте для этого большое напряжение питания
И конечно-же лимитер в комплекте, о чем я говорил сто раз :)
>2 X 24V, и современные транзисторы
Современные транзисторы и 5кВ держат без проблем. При токах в 1000А B)
diyfactory
Помоему у форума есть косяк - не могу цитаты делать выделив текст и нажав кнопку. У меня Опера 8.5
>Серёг ты сможешь грамотно развести преамп по схеме на AD797?
Без проблем. Давайте только схемку сформируем.
-
По поводу преампа на AD797 сейчас топик новый создам. Там обсудим.
Помоему у форума есть косяк - не могу цитаты делать выделив текст и нажав кнопку. У меня Опера 8.5
В старой опере джавовский скрипт цититника может некорректно работать - переходи на фаерфокс или более познюю оперу. Опера вообще странный браузер. Вроде самый правильный в плане стандартов, но какой то кривой при этом. Строго имхо. Не отвлекаемся. :)
-
Вот - вот, а потом эти 20вольт в АЦП лезут. Нужен лимитер.
Я уже писал об этом здесь http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=122 (http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=122)
Спасибо за развёрнутое объяснение работы транзисторных каскадов! Правда, всегда приятно прочитать комментарий технически грамотного специалиста. :)
-
Глубокая ООС призванна устранить искажения, с чем она прекрасно справляется, естественно за счет быстродействия. Спектр гармоник она не расширяет.
Еще как расширяет. Амплитуда низших гармоник уменьшается, но амплитуда высших увеличивается ;)
-
Еще как расширяет. Амплитуда низших гармоник уменьшается, но амплитуда высших увеличивается
И вот поэтому, в спектороанализаторе, вооружённым глазом, мы видим 7, 9, 11, 13, 15... ярких звездочек. Но лучше, конечно, 5-ть звёздочек, применительно к хорошему коньяку, а к звуку 3...:P
"Анализ спектрального состава искажений лампового и транзисторного усилителей показывает их существенное различие: в ламповых сновной вклад в искажения вносят гармоники низкого порядка, и интенсивность их пропорционально убывает с увеличением номера гармоники, в транзисторном спектр значительно шире, а интенсивность составляющих не поддается какой-либо закономерности. Очевидно, что с учетом эффекта маскировки влияние на субъективное восприятие гармонических составляющих искажений низкого порядка ослабляется, и тем самым подчеркивается роль высших гармоник."
Алексей Грудинин "О заметности искажений" Журнал «Stereo» N10 1996 г.
-
На самом деле это не проблема транзисторов как таковых, а проблема ОС. В транзисторных безосных усилителях гармоники тоже быстро спадают. У транзисторов есть другая серьезная проблема- "тепловая память" и как следствие термомодуляция выходного сигнала.
-
Ну поехало...
Вот я вам предложил относительно безООСную схемку на дикрете, требующую правда доработки. Обплевали, сказали, что AD797 лучше - бог с вами :)
Ок. ООС увеличивает уровень высших гармоник искажений. Ну и бог (теперь) с ними, если их уровень -120дБ. В любом случае спектр искажение с ООС меньше, чем без нее. Не по длинне, а по уровню.
Как бороться с тепловой памятью - очень хорошо описал Лачинян в своем усилителе.
http://www.meltech.narod.ru/shems/amp/lachinyan.html (http://www.meltech.narod.ru/shems/amp/lachinyan.html)
-
Ну поехало...
Так то речь была о транзисторах вообще, вы ведь в теорию ударились чуть выше или мне показалось? Так что никуда не поехало, а уже проехало) :P
Как бороться с тепловой памятью - очень хорошо описал Лачинян в своем усилителе.
Сейчас посмотрю, что-то грузится еле-еле.
-
Вот я вам предложил относительно безООСную схемку на дикрете, требующую правда доработки. Обплевали, сказали, что AD797 лучше - бог с вами
Сергей, если позволите называть Вас мирским именем, лично я не плевал, не плюю, и не собираюсь ни в кого плевать, поскольку считаю, что любая идея имеет право на существование, равно как и любое мнение, высказанное вслух, в нашем случае опубликованное на форуме, имеет место быть!
То что Вы предложили, если позволите, назовём это - дифферинциальным дискретным микрофонным предусилителем, в основе своей несёт замечательную идею, которую, я думаю, стоит довести до готового схемотехнического решения. И Ваша разработка, наверняка, будет интересна широкому кругу участников форума.
Ок. ООС увеличивает уровень высших гармоник искажений. Ну и бог (теперь) с ними, если их уровень -120дБ.
Ваши бы слова, да Богу в душу!..
Голос "видно" в спектроанализаторе на частоте 30 кГц, прав Medved, благодаря увеличению уровня высших гармоник, которые "отодвинуты" в область высоких частот "благодаря" применению Глубокой Обратной Отрицательной Связи. В реальности его там быть недолжно. И скажите, зачем мне такой сомнительный эксайтер?
Глубокая ООС, с технической точки зрения, особенно применительно к операционным усилителям, очень простое решение, придуманное очень давно для уменьшения слышимых искажений. Но время не стоит на месте - на смену старым носителям приходят новые, более совершенные. Соответствующим образом должна меняться схемотехника такого каскада как, микрофонный предусилитель. Правильным, на мой взгляд, решением было бы отказаться от применения глубокой ООС, применив взамен местую обратную связь,что значительно снизило бы уровень икажений, и раздельное усиление каскадов.
Кстати, по-моему, в предложенной Вами схеме Вы используете местную обратную связь (R3, R4), а не общую, или я ошибаюсь?
Вы предложили очень элегантное решение, так доведите его до логического завершения - готовой схемы...
-
http://www.meltech.narod.ru/shems/amp/lachinyan.html
Посмотрел. На мой взгляд, пытаться компенсировать тепловые искажения одного прибора тепловыми искажениями другого и при этом питать надежды, что они (эти искажения) совпадут и будут подавлять друг друга, как минимум, смело ;)
-
Этот метод используется миллион веков:)) и все хорошо работает. Пример-теже токовые зеркала, или когда задают ток одного транзистора согласованным другим, вообщем примеров просто туча.
Помоему, даже очевидно, что если два одинаковых прибора (в одинаковых корпусах и с одинаковыми подложками, и геометрией кристалла) нагреть одинаковым импульсом до одинаковой температуры, то мы получим абсолютно одинаковые искажения :) Если их вычесть, то получим просто сигнал без искажений :)
-
>Сергей, если позволите называть Вас мирским именем
Конечно.
>Голос "видно" в спектроанализаторе на частоте 30 кГц, прав Medved, >благодаря увеличению
Это сказал я. Но голос видно не благодаря ООС, а благодаря тому, что в спектре голоса действительно есть 30кГц. Это абсолютно не шутка. Спектр шипящих звуков может достигать 100кГц. Хотя для нас это не актуально. У меня звуковуха может только 96кС/с. Тоесть максимум 48кГц.
>И скажите, зачем мне такой сомнительный эксайтер?
Я впринципе не хочу прославится особым защитником ООС, но помоему вы переоцениваете искажения вносимые ею...
Кстае - оффтопный, но философский вопрос - стоит ли избавляться от ООС в преампе, если
1) Операционник стоит на входе любой звуковухи обязательно. В большинстве звуковух сигнал от постояннки фильтрует электролит.
2) Операционник памяти (и если бы только один, обычно два и более!!) в АЦП.
>для уменьшения слышимых искажений
Да, а зачем уменьшать искажения НЕ слышимые?
>предложенной Вами схеме Вы используете местную обратную связь
Да, этот тип обратной связи есть во всех ламповых каскадах и потому признается аудиофилами :))
>так доведите его до логического завершения
Ок, когда будет время - посижу с калькулятором :)
-
стоит ли избавляться от ООС в преампе
Оффтопный ответ. Думаю, что стоит. Чтобы не "накапливать" искажения, вносимые цепочкой каскадов, в простом случае это - предусилитель и ОУ, стоящий перед АЦП.
1) В большинстве звуковух сигнал от постояннки фильтрует электролит.
По-моему, это не проблема для сигнала линейного уровня, к тому же в хороших звуковых картах стоят хорошие электролиты. Думаю, что не стоит забивать этим голову.
Ок, когда будет время - посижу с калькулятором
:) :D :rolleyes:
-
Помоему, даже очевидно, что если два одинаковых прибора (в одинаковых корпусах и с одинаковыми подложками, и геометрией кристалла) нагреть одинаковым импульсом до одинаковой температуры, то мы получим абсолютно одинаковые искажения smile.gif Если их вычесть, то получим просто сигнал без искажений smile.gif
Ага, только как-то не клеится эта картинка на подавление тепловых искажений выходных транзисторов тепловыми искажениями транзисторов драйверного каскада с токами на порядок меньшими. Ключевое слово одинаковые. Одинаковые транзисторы с одинаковыми токами и одинаковыми температурами. Только вот ничего одинакового в природе не бывает. Се ля ви. А уж тем более, когда транзисторы разные, токи разные, да еще и по нестабильной бетте передача идет в выходной каскад. Давайте будем отделять котлеты от мух ;) Тепловые искажения можно компенсировать, но далеко не так топорно и действительно крутых решений можно пересчитать по пальцам. Лично я видел только одно. К сожалению, вега легла и огромный культурный и информационный пласт потерян вместе с ней :(
-
Да, вегу жалко.
Усил лачиньяна я слушал - очень хорош. У него в схеме действительно не так все гладко, но и он звучит на 5.
В конечном итоге нам ничего (кроме плохой доступности) не запрещает использовать согласованную пару транзисторов.
-
Клиппинг я уже описывал - вокалист говорит ПыПышеЧки и в местах, где он резко выдыхает пы - получаектся перегруз преампа
В данном случае проблема решается поп-фильтром, установленным перед микрофоном. Искажения подобного рода возникают непосредственно в микрофоне и никаким "супер-перепупер" преампом не лечатся.
-
Не лечится, зато заметность уменьшается.
Про концертные микрофоны я молчу.
-
"Черновик" платы микрофонного преампа. 85x70mm. Ещё нужно развести развязку по питанию, но это чуть позже.
-
"Поспешишь - людей насмешишь " :) Забыл соединить выв. 3 операционника DA2 с общим проводом. Исправляюсь.
-
Работа над ошибками - лишняя перемычка на отрицательной шине питания. Исправляюсь.
-
Roman
А исходник в .lay есть? Проведёте испытания - пишите обязательно. В любом случае преампов много не бывает.
-
Есть
-
diyfactory
Отлично. Потом соберём всё вместе (схему список деталей) и оформим общим архивом в раздел Файлы...