петр

Блоки живлення входять у комплект мікрофона. Ці пристрої забезпечують ланцюги, що виробляють перетворювач імпедансу, вбудований у мікрофон, внутрішній підсилювач мікрофона та напругу зміщення конденсатора, до відповідної напруги та струму, до яких додається напруга нагрівання трубки у разі трубчастого мікрофона.

Важливою частиною джерела живлення є фантомне живлення. Є також деякі спеціальні трубчасті мікрофони, які генерують як напругу нагріву, так і струм від фантомного живлення. Такі як напр. Аудіо-Техніка AT 3060, великодіафрагмовий, характерний для нирок електродний мікрофон, який становить приблизно Це коштує 500 доларів.

У корпус цього мікрофона була вбудована спеціальна трубка, яка колись використовувалася у слухових апаратах. Його технічні параметри не були особливо сильними, але метою був теплий трубчастий звук.

Хоча міжнародний стандарт IEC 61938: 2013 для фантомного живлення не передбачає багато параметрів, зробити хороший фантомний блок живлення непросто. Нагадуємо, схематичний малюнок фантомного живлення:

Вихідна напруга між контактом 2 і контактом 1 (екранування) і контактом 3 і контактом 1 має становити 48 В ± 4 вольт. Конденсатори (С) ізолюють постійну напругу від звукового частотного сигналу. Резистори R потрібні, оскільки без них точки 2 і 3 роз'єму XLR мали б коротке замикання. Якби резистори R мали однакове значення, між виводами 2-3 роз'єму XLR не було б напруги взагалі. Було б добре, якби ця умова була дотримана, оскільки тоді шум, що генерується джерелом живлення, або хоча б однією з його складових, буде невеликим. Номінальне значення обох резисторів вказано в стандарті при 6810 Ом, з яких допуск кожного резистора може становити до 1%. Різниця між двома резисторами може становити ± 0,1%, але ще краще, якщо вона буде значно меншою. Це відхилення визначає загальний режим придушення джерела живлення, відношення, яке показує напругу між точками 2 і 3 відносно фантомної напруги.

Але зупинимось на мить! То скільки зараз? Стандарт визначає фантомну напругу живлення дуже вільно. Найважливіше не його абсолютне значення (воно може бути 44 вольт або 52 вольта), а той факт, що напруга між 2-3 точками повинна бути невеликою, оскільки лише тоді динамічний мікрофон, підключений симетрично до джерела живлення, може бути підключений.

Стандартні серії значень були визначені для виготовлення резисторів, залежно від відсотка відхилення від номінального значення. Номінальні значення рядка 1% наведені в таблиці:

Конкретне номінальне значення отримують множенням числа в таблиці на один із степенів 10; у нашому випадку з третьою, 1000. Опори стандартного фантомного джерела живлення можуть становити від 6810-68,1 до 6810 + 68,1, тобто від 6749,1 до 6878,1 Ом. Однак в одному і тому ж фантомному блоці живлення різниця між двома резисторами не повинна бути такою великою, тому резистори обираються так, щоб вони відрізнялися не більше ніж на 0,1% перед установкою. Тож якщо напр. один резистор становить 6860 Ом, інший - округлий - повинен бути між 6853,2 і 6866,8 Ом.

Якщо номінали резисторів, можна розрахувати максимальний струм фантомної потужності:

Результат був отриманий в амперах, які були перетворені та округлені до 7 мА. Зазвичай цього достатньо для мікрофона, якщо ні, то потрібно знайти інше рішення. Зазначений стандарт IEC обмежує струм, який можна взяти від фантомного джерела живлення, до 10 мА. Як приклад, розглянемо електретний мікрофон типу Shure KSM9HS!

Поточне споживання мікрофона становить 5,2 мА, що в іншому випадку дуже велике.

Можна, звичайно, сказати, що це електретний мікрофон, тому вам навіть не доведеться генерувати поляризуючу напругу. Тоді розгляньте і справжній конденсаторний мікрофон!

Мікрофон BCM 104 від Neumann для радіостудій та професійних дискотек.

Гей, він нюхав навіть менше електроенергії, ніж Шуре. Імовірно, це пов’язано з різницею в техніці комутації перетворювача імпедансу та підсилювача всередині мікрофона, оскільки поляризація конденсатора вимагає невеликого струму.

Найменші фантомні блоки живлення працюють від акумулятора; їх можна підключити між мікрофоном і кабелем. Трохи більш серйозні вимагають живлення постійного струму 12-18 вольт, яке вони отримують від зовнішнього адаптера змінного струму. Перевага цього полягає в тому, що 230-вольтний блок знаходиться далі від фантомного живлення, тому його трансформатор не розсіюється на матеріалі. Ви навіть можете замовити таку їжу з Китаю, вони доставляються в нашу країну безкоштовно.

Обов’язково замовляйте з адаптером 230 вольт з європейською вилкою, інакше ви будете смоктати. Шум фантомного джерела живлення, показаний на малюнку, становить менше 1,8 мкВ. Але чи достатньо це значення? Давайте подивимося, скільки дБу ця напруга!

Питання в тому, багато це чи мало? Чутливість колишнього мікрофона Неймана становила 22 мВ/Па. Це значення в дБу:

На цей час рівень звукового тиску становить 94 дБПЛ. Власний шум мікрофона, виміряний фільтром "А", неймовірно хороший, лише 7 дБ. 94-7 = 87, вам потрібно зменшити значення чутливості мікрофона цим, щоб отримати шум шуму, ein, в дБу. -31-87 = -118 дБу. Шум електроживлення, -113 дБу, на 5 дБ вище цього, що правда при такому хорошому мікрофоні, він може збільшити отриманий шум, якщо в мікрофоні немає нормальної фільтрації фантомного живлення.

Але що створює шум від джерела живлення? Для цього потрібно знати, як будуються блоки живлення. Відповідно до блок-схеми матеріалів, що працюють від акумулятора або окремого адаптера, сигнал надходить від джерела живлення до множника напруги, випрямляча, фільтра, а потім до стабілізатора напруги.

Помножувач напруги простий з адаптером змінного струму, оскільки він отримує потужність змінного струму на своєму вході і може посилити напругу за допомогою декількох діодів. Його перевага полягає в тому, що він виробляє порівняно мало гармонік. Якщо сигнал надходить від акумулятора на його вхід, термін служби не такий приємний, тому що для множення напруги постійного струму потрібно перервати. І переривчасті квадрати сигналу, створюючи гармоніки в широкому діапазоні частот. Сигнал множника напруги повинен бути випрямлений. Результатом буде пульсуючий постійний струм. Як ви пульсуєте, залежить від того, випрямляєте ви лише один період змінного струму або обидва.

Після напівхвильового одностороннього випрямлення вихідна напруга дорівнює нулю кожні півроку. Після повноволнового двостороннього випрямлення вихідна напруга пульсує швидше - на 100 Гц замість 50 Гц, але в середньому плавніше. Однак, якщо використовувати без подальших пестощів, все б гуло, як тварина. Крім того, це дуже огидно, оскільки напруга в мережі потворна, сильно спотворений синус, повний всіляких стрибків перешкод. Тому його все ще потрібно процідити, щоб мінімізувати пульсацію. Хоча немає вимоги до фантомної пульсації живлення, вона повинна бути значно меншою, ніж шум мікрофона.

Стабілізатор, що слідує за фільтром, стримує коливання напруги в залежності від коливань напруги живлення джерела живлення та ступеня навантаження. На кінці стабілізатора зазвичай є фільтр.

Блоки живлення, що працюють від мережі напругою 230 вольт, мають подібну конструкцію, тільки випрямляч отримує напругу безпосередньо від вторинної котушки мережевого трансформатора, не існує множника напруги до фантомного джерела живлення. Блоки живлення справді працювали довгий час, а більш професійні фантомні джерела живлення також підходили для дистанційного керування реверсивними мікрофонами.

Однак кілька десятиліть тому був винайдений блок живлення з перемикачем, який ретельно всмоктував звукову технологію. Хоча ці джерела живлення є енергоефективними та енергоефективними, вони створюють багато шуму в усьому діапазоні звукових частот і не тільки.

Їх робота подібна до роботи мультиплікаторів напруги. Однак напруга мережі 230 вольт випрямляється безпосередньо, і ця висока напруга постійного струму подається на трансформатор на відносно високій частоті (близько 20-50 кГц). Вихідна напруга отримується випрямленням вторинної напруги трансформатора. Використовувані перемикачі в основному є силовими транзисторами. Вихідна напруга підтримується постійною, змінюючи робочий цикл імпульсів приводу на комутаційний транзистор, іншими словами, ширину імпульсів, залежно від необхідної вихідної потужності.

Саме так сьогодні працює більшість джерел живлення, включаючи фантомні джерела живлення. Можна сказати, що ніхто не піклується про потреби мікрофонів, тому, якщо змішувальний стіл або інше обладнання має достатньо хорошу фантомну потужність, не варто замінювати їх окремим фантомним пристроєм живлення.

Однак є деякі винятки у професійній топ-категорії. Він був представлений в 2016 році, наприклад голландська компанія Tritonaudio має вигадливу назву “True Phantom”, приблизно. Його двоканальний пристрій доступний за 400 доларів.

Перший цікавий момент - це спектр шуму, що виходить з мікрофона для звичайних та фантомних мікрофонів Tritonaudio.

Добре помічається, що стрибки шуму "істинного" набагато менші, за винятком найпоширенішого діапазону вібрацій. Другий результат вимірювання показує, як THD змінюється як функція величини вихідного сигналу мікрофона.

І в цьому відношенні новий блок живлення кращий майже скрізь.

Рівень спотворень третьої гармоніки на 6 дБ нижчий - вдвічі нижчий - при використанні нового джерела живлення. Якщо сигнал 1 кГц становить лише 5 мВ, то поліпшення вже становить 15 дБ (у 5,6 рази) на користь нового джерела живлення, тобто складова спотворення набагато менша. А коли знову буде 20 мВ, 5-а гармоніка на 9 дБ менше (майже на третину). Це дуже хороші значення і доводять, що “звук” мікрофона також залежить від фантомної потужності.

Однак бувають випадки, коли фантомне живлення може завдати шкоди, напр. для пристроїв з асиметричним підключенням. Фантомне живлення дешевих мікшерних столів не можна вимкнути на кожен канал. Потім з’являється фантомний блокатор напруги.

Вам не потрібно думати про дуже складні речі, просто два конденсатори великої ємності для відключення компонента постійного струму, і в екранованому металевому корпусі є деякі резистори, ні, і роз'єми.

Фантомні перетворювачі також доступні за хороші гроші. Один кінець - стандартний XLR, інший - міні XLR або USB, а напруга також перетворюється на 9 вольт, 5 вольт або інше бажане значення.