Капсуль конденсаторного микрофона

[serogin]

Всем привет,предлагаю обсудить возможности восстановления капсулей конденсаторных микрофонов или изготовления их с нуля.
После того,как у меня посыпалось напыление в моем T.Bone sct700,я решил попробовать восстановить его.Многие говорят,что это не реально в домашних условиях.Другие говорят,что у них получается.
Вообшем материал можно взять из пускового конденсатора(так посоветовал пользователь Sonic) Пленка там напылена так,как напылены мембраны в капсулях,только в оригинале напылено золотом(как я понял) а в конденсаторах алюминий.Толщина вполне подходит(даже тоньше)
Качество звука зависит от материала,расстояния к электроду,толщины мембраны и ее натяжка.
На сайте у PELUSO я нашел приспособление для удобства натяжки мембран(см.фото).
Может кто,что знает про это больше-пишите...Жду ваших коментов...

[serogin]

Кстати алюминиевое покрытие хорошо вытравливаеться в хлорном железе.Чтобы в местах закрипления диафрагмы небыло контакта с болтами.Я наклеивал скотч,чтоб сформировать круг,но у меня ничего не вышло.Лучшый ефект дал лак,но потом проблема его смыть.

[serogin]

http://zvukovodoff.ru/warning/ustrojstvo-s...-mikrofona.html интересная статья про капсули...

[serogin]

Конденсаторные микрофоны

Принцип работы конденсаторного микрофона заключается в следующем. Капсюль микрофона представляет собой конденсатор, одна пластина которого неподвижна (массивный электрод), вторая — тонкая натянутая мембрана из металлизированной с внешней стороны высокополимерной пленки. На конденсатор подается постоянное поляризующее напряжение (обычно 48 В) через высокоомный резистор, наличие которого обеспечивает постоянство заряда на его обкладках. При падении звуковой волны на микрофон мембрана начинает колебаться, при этом меняется расстояние между пластинами и меняется емкость конденсатора. При колебаниях диафрагмы происходит изменение емкости, пропорциональное величине смещения диафрагмы. Поскольку при изменении емкости конденсатора заряд сохраняется практически постоянным, то должно, соответственно, изменяться напряжение на нем. Из приведенных выражений следует, что переменная составляющая напряжения пропорциональна величине поляризующего напряжения, смещению диафрагмы и обратно пропорциональна величине расстояния между обкладками.


Переменное напряжение, обусловленное колебаниями мембраны, через блокирующий (от проникновения постоянного поляризующего напряжения) конденсатор подается на предусилитель, который трансформирует высокое (емкостное) сопротивление капсюля к более низкому значению для согласования его с входным сопротивлением последующего микрофонного усилителя. С целью уменьшения потерь на кабеле предусилитель размещается непосредственно в корпусе микрофона.

Чтобы чувствительность конденсаторного микрофона не зависела от частоты (то есть имела место плоская частотная характеристика) необходимо выполнение следующих условий, чтобы первая резонансная частота мембраны должна находиться выше верхней частоты рабочего диапазона частот, поэтому мембраны из тонких металлизированных полимерных пленок с толщиной от 5 мкм сильно натягиваются. Нижняя частота рабочего диапазона определяется величиной сопротивления резистора и емкостью мембраны. Например, если емкость капсюля 100 пФ, то для частоты 30 Гц надо иметь величину сопротивления не менее 0,5109 Ом. Обычно же она находится в пределах (0,5...2)109 Ом.

При выполнении указанных условий чувствительность микрофона не будет зависеть от частоты. Из приведенного соотношения следует, что для повышения чувствительности микрофона надо увеличивать поляризующее напряжение, но этому препятствует малый зазор между мембраной и неподвижным электродом (С=20...40 мкм), поскольку при этом возрастает вероятность "пробоя" (при ~104 В/мм конденсатор пробивается), поэтому оно не превышает 48 В. Можно увеличивать площадь Б, но при этом сужается характеристика направленности на высоких частотах и увеличиваются технологические трудности в изготовлении (обеспечение равномерного натяжения и др.), поэтому, в основном, используются мембраны с диаметром 6...20 мм (в последние годы появились микрофоны с "большими" диафрагмами диаметром 25 мм). При таких малых расстояниях между электродами упругое сопротивление воздушного слоя под мембраной становится достаточно большим и ей приходится преодолевать его при колебаниях, что снижает чувствительность микрофона. Для уменьшения упругости воздушного объема в массивном электроде делают специальные канавки, при этом за счет дополнительного воздуха в канавках общая упругость воздушного слоя уменьшается, в то же время емкость практически не меняется, так как она определяется плоской частью поверхности.

При колебаниях диафрагмы также возникают нелинейные искажения за счет нелинейных свойств тонкого слоя воздуха в подмембранном объеме, нелинейных свойств подвижной системы и др.

Изложенные ранее соображения реализуются в конденсаторных микрофонах следующим образом: конструкция капсюля включает в себя мембрану — натянутую полимерную пленку с внешним металлическим слоем (нанесенным вакуумным напылением), которая приклеивается с помощью электропроводящего клея к металлическому кольцу. Вторая обкладка выполняется в виде неподвижного электрода, изготовленного из металлической пластины или методом горячего прессования из композиционного диэлектрика, металлизированного по поверхности. Между мембраной и неподвижным электродом с помощью изоляционных прокладок образуется воздушный зазор, обычно толщиной 20-40 мкм. Изолятор разделяет корпус и неподвижный электрод. В электроде имеются отверстия, определяющие общую гибкость системы, кроме того, используется шайба с отверстиями, образующая щель, которая создает дополнительную массу и трение для формирования характеристики направленности (см. далее), а также втулка и планка для снятия напряжения. Сверху над мембраной устанавливается сетка, служащая защитой от электростатических помех и механических повреждений мембраны. Капсюль устанавливается в корпусе, который включает в себя также предусилитель, элементы крепления, амортизаторы и др. Показанная конструкция относится к ненаправленному конденсаторному микрофону (приемнику давления), конструкция направленных микрофонов (приемников градиента давления) отличается и будет представлена далее.

Конденсаторный микрофон нуждается в высоковольтном источнике питания для зарядки капсюля и для предусилителя. Обычно для этого используется фантомное питание, имеющееся в пультах, видеокамерах и др. Название "фантомное" выбрано потому, что постоянное напряжение к микрофону подается по тому же двухканальному кабелю, по которому с микрофона снимается переменное напряжение.

[Mik555]

Мой секрет, которым хочу поделиться тут и который может кому пригодится таков: неправильно, что мембрану капсюля конденсаторного микрофона сильно натягивают якобы для повышения ее первой резонансной частоты выше верхней границы передаваемой АЧХ, ну это 20 - 20 000 Гц. Мембрана как свиная кожа на барабане, начинает звенеть, и звук пусть и качественный, кристальный, чистый, хрустальный... но неестественный. Такой плохо ложится на микс, нужно крутить эквалайзер, компрессор, ревер, использовать лампу для теплоты. Это о дешевых доступных микрофонах тут, типа ART M-One USB, Нойманы не в счет, у них свои секреты, что звук и кристальный и естественный, будто в ухо говорят рядом.

Имея такой майк и извращаясь с обработками, звук мне всеравно не нравился. Чистый, плотный, на все 12 555 руб. (ох*еть!) но... на минусовку не ложится. На слух такое ощущение было, будто не хватает голосу силы раскачать мембрану. Нет раскатистости рыка. Много обертонов, слишком детальный рисунок голоса, причем на высших частотах. Инструмент (гитару) пишет прекрасно, все как надо. Но для рок-вокала не то. И решил я что-то делать с майком.

Получив доступ к капсюлю, я обратил внимание какая жесткая мембрана. Волоски щеточки показали мне ее натяжение по шуршанию. Далее прикосновения обрезком 5-й струны (мягко, плашмя, на изгиб струны) подтвердили чрезмерность натяжения, на мой взгляд. Удивляло, что вообще голос может такую мембрану двигать. Прочитал я, что нельзя разбирать капсюль, откручивать болт в центре, что нарушится равномерность натяжения мембраны, нарушится АЧХ, характеристика направленности и будет в лучш. случае потери -2 Дб чувствительности. Да пофиг. Тщательно промыл мембрану от грязи, пыли и засохших плевков уайт-спиритом + слюна, затем этанолом. Болт открутил, иглой поправил мембрану чтоб нигде не касалась электрода. Просушил. Сделал микроскопическое отверстие в мембране на границе напыления сквозное чтоб разгерметизировать зазор, емкость это не уменьшило, зато частично нейтрализовало упругость воздушного слоя и значит повысило общую динамику системы. Очень сильно и крепко придерживая шайбу под клеммой центрального контакта, чтоб не передалось вращение на мембрану, крайне осторожно прикрутил клемму болтом на место. Точно рассчитал на естественный проворот клеммы к моменту затяжения. Заодно перевернул клемму - припоем в обжиме вверх, а чистой обкладкой вниз к напылению, так по правилам монтажа положено (а не как было). Цапонлаком и нитроклеем зафиксил резьбу. Натяжение мембраны таким образом уменьшилось до естественного уровня (но сохранилось и довольне хорошее).

Результат превзошел все ожидания. Какая к чертям "первая резонансная"? Звук стал естественным! Исчез металлический призвук, этот хрустальный звон-презвон тошнотворной кристальной чистоты звучания. Появился глубокий низ, рокочущий. Но и детальность слов и букв сохранилась, такая прорывная, сквозь микс. Я тут же убрал со стойки свой Шур, до этого считал его идеалом из всех, что мне попадали в руки. Убрал ламповый преамп. Вернул все ручки частот на пульте в нули, ибо новому майку не нужна была эквализация и ламповое утепление. Абсолютная гладкость наложения - будто твой голос уже заранее на минусовке записан и витает где-то в пространстве в аккустике комнаты вверху рядом с колонками. Стало страшно вступать, будто тебя посадили в колонки, ты вроде тут, а вроде там. Сфальшьивишь откровенно и кажется, что это там в песне сфальшивили. Проверил направленность - кардиоида сохранилась, по кр. мере несимметрии не появилось.

Питание по USB от обычного БП "вилки". Съем сигнала - через мониторный выход майка, там на горяч. и холодный подается моно сигнал в полярности, что и мембрана. Шумов, наводок на слух - просто вообще нету, ибо преамп в корпусе, а на выходе уже сильное линейное. Кста заодно поменял полярность капсюля, на заводе она была порочная - на затвор полевого шел электрод, а надо - центральный мембрана, уменьшились шумы и фон сразу и повысилась амплитуда. Правильность полярности сверил потом с тем же Шуром, а также на сведении с другим майком через встроенный USB интерфейс.

ВЫВОД: крутость майка не в его точности передачи всех частот и хлюпаний губ и языка, этих пресловтых 20 - 20000 Гц, а в том, как он сам "сведет" вокал с фонограммой, сколько его потом придется редактировать при сведении.

[burd-ig]

За китайцами переделывать, всегда эффект будет положительный  

[Mik555]

За китайцами переделывать, всегда эффект будет положительный

в точку, самое главное забыл написать - китайский майк, общая грязность сборки чувствовалас во всем, даже болты наместо вернуть оказалась проблема (не совпадали контр-отверстия), тугая резьба, а скорее всего болт криво пошел, корпус не имеет направляющих и свободно крутится вокруг оси чуть ослабнет торцевая гайка, молчу уже про ошибку в полярности, умудрились красный центральный к земле припаять. Видимо капсюль толково сделан, по кр мере детали качественные в нем, а сборка кривая. Поражает что в розниче он стоит 12555 р. Учитывая, что к нему нет в природе заводского драйвера и поэтому звук пишется очень тихо через USB интерфейс, положение регулятора гейна не влияет на уровень записи хотя и пишет в студийном формате 24/96. Год назад видел с рук Нойман TLM 103 за 21 тр., щас такой новый 80-100 тр Жалко бедных любителей несущих последние деньги за откровенное говнище ценой 1-2 тр под переделку.

[Sonic]

самое главное забыл написать - китайский майк.

Китайцы имеют тенденцию перетягивать мембраны. Но у них есть ещё одна проблема- слепое копирование известной всем конструкции капсюля K67 от Ноймана. А у этого капсюля, без доп. частотной коррекции, ощутимый горб в верхней середине.

положение регулятора гейна не влияет на уровень записи хотя и пишет в студийном формате 24/96.

Наличие частоты семплирования 96кГц не означает назначения студийности.
Студийный формат может быть и 48кГц, и в остальных промежутках тоже.
Важно качество самих конверторов.
Да и, где Вы увидели поддержку конвертором этого микрофона 96-ти кГц?
У всех продавцов информация такая: "USB 2.0/ 24 Bit/ 48 kHz AD конвертор"

[Mik555]

верхняя середина... это как раз буквы С и Щ, наверно поэтому и Шур 55 ретро копия слепая так сильно выпячивает частоты и делает звук резким, противным без эквалайзера.

да пишут 48 кГц, но на коробке видел 96, причем по английски 48 а по испански 96 или наоборот непомню, но цифру 96 точно видел и в Интернете еще за неск лет до покупки

но верить буквам...бее взял да и проверил на семплировании - включил режим 32 бита плавающий 96 кГц и засемплировалось именно 24/96 (программа при воспроизведении семпла указала в строке статусной: Внимание! Воспроизведение 24 бита 96 000). На слух еще проверял, семпл в 96 сильно отличается от 44 по скрипу пальцев о струны заметно, а красиво говоря - поналичию высших обертонов. Специально записал две дорожки и сравнивал в реальном времени. Программа просто не даст записать в формате 96 если устройство 44 или 48 - выдаст ошибку, и отправит смотреть параметры совместимости устройства. Невероятно, Art круче Роланда Дуо у него 24 48 макс.))

качество конвекторовв.. а что это такое? там же стандартные микросхемы, и вообще как можно улучшить или ухудшить качество оцифровки звука? есть частота дискретизациии, 96 000 раз в секунду снимается уровень сигнала и описывается цифроами 101010 двоичными в от 0 до 2 в 24й степени передается по интерфейсу драйверу и DAW. В этом и преимущество цифрового звука, что его невозможно получить хуже или лучше, ну если только не появятся ошибки в цифровании, но об этом сразу сообщит система Er 0 или 2 или 100.

Может вы имели ввиду качество преампов в (перед) АЦП? Это да, беда, их можно дешево сделать и криво настроить.

[Sonic]

качество конвекторовв.. а что это такое? там же стандартные микросхемы, и вообще как можно улучшить или ухудшить качество оцифровки звука? есть частота дискретизациии, 96 000 раз в секунду снимается уровень сигнала и описывается цифроами 101010 двоичными в от 0 до 2 в 24й степени передается по интерфейсу драйверу и DAW. В этом и преимущество цифрового звука, что его невозможно получить хуже или лучше, ну если только не появятся ошибки в цифровании, но об этом сразу сообщит система Er 0 или 2 или 100.

Может вы имели ввиду качество преампов в (перед) АЦП? Это да, беда, их можно дешево сделать и криво настроить.

Вы рассуждаете, как всем известный Андрей Иванов. От постоянно всем говорит, что качество современных конверторов избыточно.
Простой пример: до 2005-го года у меня на домашнем ПС стояла Audigy 2. В 2005-м купил RME Fireface 800. Так качество оцифровки последней при частоте семплирования в 48кГц было значительно лучше, чем у первой в 192кГц. Это при том, что в RME по аналогу, на вх и вых., стоят довольно посредственные jrc4580.
Тут дело не только в качестве самих преампов, но и в оптимальной разводке печати, качестве клока, питании, ДД, С/Ш, драйверах и др..
О каком студийном качестве можно говорить, если производитель даже не потрудился написать драйвера под свой девайс?
Не говоря уже о том качестве сборки, про которое Вы упоминали.
 

[Mik555]

А вот ваш практичный пример очень полезен оказался. Безусловно, есть сложные и дорогие АЦП, могущие оцифровать звук качественнее. RME - такой пример как раз (это студийная проф. карта). Можно еще взять АЦП прецезионного осцилографа и сравнить с АЦП китайского мультиметра из ларька за 250 руб. Я же писал о ДЕШЕВЫХ домашних девайсах - у них АЦП деланы на стандартных дешевых ИМС. Вот для таких девайсов качество звука и зависит сильно от 44 или 96, пример тож из практики я привел . Ухо не слышит УЗЧ, но воспринимает его энергию (она до 40%!), что и дает ощущение полноты звука т.е качества. Как вариант, вы могли просто не услышать этой энергии, зато услышали например меньший шум дорогого АЦП, меньший КНИ, и вам показалось что на 48 лучше чем на 192.

[Mik555]

Расскажите кто знает КАК НАТЯГИВАЮТ МЕМБРАНУ на заводе? В первом посте этой темы есть фото приспособы - кольцо диаметром больше капсюля, на кольцо натянута заготовка мембоаны и прижата болтами. Как это работает? у меня ест два варианта, но они мне кажутся несостоятельными.

[equinoxpda]

По поводу УЗЧ и высоких частот дискретизации, а так же разрядности есть весьма познавательная статья: http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

[Sonic]

Расскажите кто знает КАК НАТЯГИВАЮТ МЕМБРАНУ на заводе? В первом посте этой темы есть фото приспособы - кольцо диаметром больше капсюля, на кольцо натянута заготовка мембоаны и прижата болтами. Как это работает?

После натяжки мембраны на оправку её тренируют, т.е. проводят процесс искусственного старения. В ходе этого процесса мембрана обретает нужную упругость и стойкость к атмосферным явлениям.
Это у известных производителей. У китайцев не знаю, как обстоят дела.

[Mik555]

щас почитаю статью

сразу перв мысль - старение тренировка и аккустич измерения при сборке - самая дорогая часть капсюля, а что если экономные китайцы не старят а натягивают сырую а со временем она дает усадку и перетягивается как раз?

даю 90% что в описаных майках не проводят никакиз измерений при сборке, ибо знают что рынок - любители домашние, тупо загоняют цены вверх типа чем дороже тем профессиональнее. История с драйвером красноречиво говорит о том же. Но с др стороны АРТ профессиональное оборудование, ну полупроофессиональное точно, их преампы прекрасно работают и компрессоры. Почему такое допускают вред марке своей.

[Mik555]

По поводу УЗЧ и высоких частот дискретизации, а так же разрядности есть весьма познавательная статья: http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

автор статьи написал ее как рассказ о путешествии на необитаемый остров с преключениями, слишком много информации, но я успел выхватить абзац что 24 битное преобразование еще и безопаснее по цифровому клиппингу.
А вы что нового из нее узнали?

[Mik555]

После натяжки мембраны на оправку её тренируют, т.е. проводят процесс искусственного старения. В ходе этого процесса мембрана обретает нужную упругость и стойкость к атмосферным явлениям.
Это у известных производителей. У китайцев не знаю, как обстоят дела.

как я понял нтягивают сначала на оправку-приспособу? а как ее натягивают, руками чтоли? или мож конструкция такова, что при прижиме болтами пленка натягивается, например будучи зажимаемой в канавку, или опускаясь сверху еще на одно кольцо меньшее

после старения и приобретения равномерного натяжения заготовку мембраны прикладывают к кольцу капсюля, прижимают внешним кольцом затягивая болты равномерно конвертиком (по аналогии с головкой цилиндров ДВС), потом обрезают лишнее пленку. Может тут еще могут натянуть например подав капсюль чуть вверх а оправку вниз?

[Sonic]

Но с др стороны АРТ профессиональное оборудование, ну полупроофессиональное точно, их преампы прекрасно работают и компрессоры. Почему такое допускают вред марке своей.

Уже ни раз сталкивался с продуктами от АРТ. И с предами, и с компрессорами/левелерами, и с микрофонами. По последнему у них вообще косяк по сборке был- один из выходных транзисторов был запаян неправильно. Причём. случай не единичный. Здесь даже топик был по этому микрофону.
А по поводу "ламповых" приборов от АРТ- мало того, что повсеместно схемотехника гибридная, а не чисто ламповая, так ещё и включение/питание ламп пародийное.

Может тут еще могут натянуть например подав капсюль чуть вверх а оправку вниз?

Нет. Мембрана дотягивается под весом оправки, в которой закреплена. Преднатяг уже сделан на оправке.

[burd-ig]

Я так понимаю, что майлар это тот же лавсан.
Авиамоделисты натягивают лавсан на крылья своих самолетов с помощью утюга.
А приклеивают лавсан к деревянной конструкции то же с помощью утюга и клея БФ.
Потом лавсан даёт небольшую усадку.
Я думаю почему-то здесь та же технология.
Натянули на кольцо, затем сделали напыление.
При установке на капсюль при затягивании винтами майлар ещё чуток натягивается.
В фильме по сборке U87 видно маленький выступ, который, наверное, задаёт зазор и подтягивает майлар.
Можете поправить мои предположения.

[Sonic]

Я так понимаю, что майлар это тот же лавсан.
Авиамоделисты натягивают лавсан на крылья своих самолетов с помощью утюга.
А приклеивают лавсан к деревянной конструкции то же с помощью утюга и клея БФ.
Потом лавсан даёт небольшую усадку.
Я думаю почему-то здесь та же технология.
Натянули на кольцо, затем сделали напыление.
При установке на капсюль при затягивании винтами майлар ещё чуток натягивается.
В фильме по сборке U87 видно маленький выступ, который, наверное, задаёт зазор и подтягивает майлар.
Можете поправить мои предположения.

Всё в точку.
Майлар=лавсан=PET.
В добрые советские времена занимался авиамоделизмом. Всё так.
Впрочем, мы это уже обсуждали в какой-то теме, вроде. )))