Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Wysokiej jakości kompaktowy przedwzmacniacz mikrofonowy

Article Image
Elmax
Jeśli używasz mikrofonów na scenie, podczas nagrań lub testów, dobrze wiesz, jak ważny jest przedwzmacniacz umożliwiający uzyskanie sygnału o odpowiednim poziomie. Wiele mikrofonów wymaga także tzw. zasilania fantomowego. Opisane w artykule urządzenie jest zasilane z zewnętrznego zasilacza 9...15 V DC, zapewnia liniową charakterystykę częstotliwościową, bardzo małe zniekształcenia, niski poziom szumów oraz regulowane wzmocnienie.
Cechy i specyfikacje
  • Zasilanie z zasilacza 9...15 V DC (napięcie 9 V DC jest powszechnie stosowane w sprzęcie scenicznym)
  • Kompaktowa obudowa z ciśnieniowo odlewanego aluminium o wymiarach 120 mm × 93,5 mm × 35 mm
  • Regulowane wzmocnienie w zakresie od –15 dB do +50 dB
  • Przełączany tłumik 20 dB dla źródeł sygnału o wysokim poziomie
  • Przełączane zasilanie fantomowe 48 V
  • Obsługuje sygnały o wartości międzyszczytowej powyżej 5 V (1,75 V RMS) przy obciążeniu 600 Ω
  • Wyjście symetryczne lub niesymetryczne
  • Pasmo przenoszenia: ±0,1 dB w zakresie od 12 Hz do 20 kHz (wzmocnienie = 26 dB/20×)
  • Stosunek sygnału do szumu (SNR), Zi = 560 Ω, Vwy = 1 V RMS:
    • 85 dB przy wzmocnieniu 26 dB/20×
    • 70 dB przy wzmocnieniu 50 dB/320×
  • Całkowite zniekształcenia harmoniczne (THD): <0,002%
  • Wbudowane zabezpieczenia zasilania, w tym przed odwrotną polaryzacją
  • Zabezpieczenie wejść i wyjść przed większością nieprawidłowych warunków pracy

Przedstawiony tu niewielki przedwzmacniacz mikrofonowy doskonale sprawdzi się w studiu, warsztacie lub na scenie. Wzmacnia sygnał z mikrofonu do poziomu liniowego i może współpracować zarówno z sygnałami symetrycznymi, jak i niesymetrycznymi.

Podstawowa wersja przedwzmacniacza mieści się w niewielkiej, łatwo dostępnej obudowie o standardowych wymiarach. Obudowę wykonano z ciśnieniowo odlewanego aluminium, dzięki czemu urządzenie jest wystarczająco wytrzymałe, aby pracować nawet w trudnych warunkach eksploatacji.

Jeśli chcesz wykorzystać ten projekt w większym urządzeniu, przygotowano także wersję płytki bez wycięcia pod złącza XLR oraz bez jednej z przetwornic. Ułatwia to zasilanie napięciem symetrycznym ±15 V DC. Takie rozwiązanie dobrze sprawdzi się podczas integracji ze wzmacniaczem mocy, przedwzmacniaczem, mikserem lub innym podobnym urządzeniem.

W wersji autonomicznej urządzenie jest zasilane napięciem 9 V DC, powszechnie stosowanym w sprzęcie scenicznym. Takie zasilacze są zazwyczaj wyposażone we wtyk 2,1 mm z dodatnim biegunem na zewnętrznym pierścieniu i ujemnym na bolcu środkowym. Urządzenie ma zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem zasilania, dlatego użycie niewłaściwego zasilacza nie powinno spowodować uszkodzenia układu.

Takie założenie projektowe przyjęto świadomie, ponieważ podczas pracy na scenie bardzo łatwo o pomyłkę przy podłączaniu sprzętu. Nikt przecież nie chce gorączkowo sprawdzać okablowania, gdy publiczność czeka już na rozpoczęcie koncertu. Urządzenie powinno po prostu działać bezproblemowo.

Parametry

Parametry przedwzmacniacza mikrofonowego zależą od wielu czynników. Szczególnie istotny jest niski poziom szumów, na który duży wpływ mają impedancja źródła sygnału oraz ustawione wzmocnienie.

Dla impedancji źródła wynoszącej 560 Ω, przy wzmocnieniu 50 dB i napięciu wyjściowym 1 V RMS, stosunek sygnału do szumu wynosi 70 dB. Przy tym samym napięciu wyjściowym, ale przy wzmocnieniu 20×, wartość SNR wzrasta do 85 dB.

Pasmo przenoszenia przy wzmocnieniu 20× (26 dB) i spadku charakterystyki o 0,1 dB mieści się w zakresie od 12 Hz do 20 kHz.

Wartość THD+N jest w praktyce ograniczana przez poziom szumów. Same zniekształcenia harmoniczne są znacznie mniejsze i mieszczą się w zakresie od −95 dB (0,0018%) do −105 dB (0,0006%).

Na wyjściu można zauważyć niewielkie pozostałości zakłóceń pochodzących z zasilacza impulsowego, jednak ich poziom jest niższy od sygnału o 70...80 dB, zależnie od ustawionego wzmocnienia. To na tyle mało, że w praktyce nie stanowi problemu.

Przy tak małych zniekształceniach to właśnie stosunek sygnału do szumu staje się głównym ograniczeniem parametrów układu. Wartość 70 dB jest praktycznie najgorszym wynikiem, jakiego można się spodziewać, pod warunkiem że poziom sygnału wejściowego pozwala uzyskać co najmniej 1 V RMS na wyjściu przy maksymalnym wzmocnieniu wynoszącym około 50 dB.

Po zmniejszeniu wzmocnienia do 26 dB wartość ta poprawia się do 85 dB, a przy jeszcze mniejszych wartościach wzmocnienia powinna przekroczyć 90 dB. Zakłada się przy tym, że poziom sygnału z mikrofonu lub innego źródła jest wystarczająco duży, aby zapewnić odpowiedni poziom sygnału wyjściowego nawet przy mniejszym wzmocnieniu.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2026
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"