20 июня 2020 г.
В марте, накануне перехода России в дистанционный формат жизни, я купил себе китайский микрофон BM-800 (на фото справа).
Микрофон как микрофон, звезд с неба не хватает. Но тут началась самоизоляция, у меня появилось N-ное количество времени и мысль - а не доработать ли мне это чудо китайской копировальной мысли?
Разобрав его, увидел интересную плату, на которой был ОУ с несколькими резисторами вокруг, но что самое интересное - судя по дорожкам, этот участок схемы был ни к чему не подключен! Выпаяв его, естественно ничего не изменилось. У меня это ОУ 4558, а в интернете видел и вариант с полевиком :D
Родной капсюль имеет небольшие размеры - его диаметр составляет 16 мм:
Порыскав в интернете, нашел один вариант доработки:
А так как я ленивый, то ограничился все лишь левой схемой:
Результат меня обрадовал:
Оригинальная схема: пример звучания
Дораборанная схема: пример звучания | пример звучания (близко к микрофону)
Можно было бы остановиться на этой схеме, но я обратил внимание, что в звуке присутствует неприятный коробочный призвук. Если задавить частоту 400-500 Гц, то он пропадает. Следовательно, надо добавить в микрофон простой режекторный фильтр на частоту 450 Гц. Посидев пару вечеров с симулятором, родил такую схему:
Здесь C1-C2-R2-R3-C5 образуют фильтр. АЧХ такой схемы имеет следующий вид:
Провал на частоте 450 Гц аж на 7 дБ - то есть именно то, что и было нужно. Внедряя этот фильтр, я попутно поднял питание схемы до 18В, заменив стабилитрон и привел фазоинверсный каскад в привычный вид, выкинув из него пару деталей. Результаты ниже:
Без доработки АЧХ: пример звучания
С фильтром и повышенным питанием: пример звучания
Можно отметить ощутимое изменение в звуке в лучшую сторону, коробочный призвук пропал.
Глубину провала внедренного фильтра можно эффективно регулировать одновременным изменением номиналов резисторов R2-R3:
А убрать завал на НЧ можно увеличением номинала С5 до 1 мкФ.
А далее я захотел оформить все это на нормальной плате, ибо вот такое ну никуда не годится (слабонервные, зажмурьтесь):
Найти NP0 керамику типоразмера 0603 на такие номиналы оказалось сложным, поэтому развел плату с возможностью установки конденсаторов в цепи звука как пленочных, так и SMD 0603. В самом дешевом варианте можно поставить X7R, но у нее от напряжения ощутимо меняется емкость. Питание по совету уважаемого Falconist сделал с применением TL431, что гораздо лучше в плане шума, чем стабилитрон. Итоговая схема:
Плату захотелось сделать белой ^_^ Края на стороне, которая прилегает к корпусу, открыл от маски для лучшего контакта:
Заказал в Китае все необходимые детали, в том числе и транзистор 2SK596S-B т.к. нужно было проверить повторяемость на других деталях. Приехали с другой маркировкой (см. рис, слева оригинальный). Эксперименты с ним показали, что он имеет меньшее усиление и сильнее шумит. На транзистор-тестере он (впрочем как и "родной") определяется как биполярный с диодом... шта?.. но можно было заметить, что у них относительно друг друга разный hFE - у оригинального он 106, у купленных - 60-70.
Поэтому было принято решение ставить что-то другое. Одновременно со всеми деталями я заказывал на пробу 2SK170, а также в загашниках нашелся один захудалый КП303И. Эксперименты показали, что оба варианта имеют право на существование в рамках данной схемы, хоть оба и дают меньшее усиление и субъективно поменьше НЧ. Остановился на 2SK170, заменив R4 на 4,7 кОм и С5 на 1 мкФ. Также поставил навесом с затвора на "землю" высокоомный резистор 20 МОм (в транзистор 2SK596S такой уже встроен с диодом в параллель - кстати, может из-за этого он определяется как биполярный).
Итоговый вид смонтированной платы:
Финальный вариант звука: пример звучания | пример звучания (близко к микрофону)
По итогу могу сказать, что проделанной работой я доволен. Из схемы можно выбросить и фазорасщепляющий каскад, тогда получится "улучшенная схема" с рисунка в начале статьи. Такой эксперимент я проводил. Но тогда некуда будет приткнуть режекторный фильтр. Либо придется ставить их два.
P.S: Позже мне поступил комментарий о том, что выявленный резонанс можно попробовать убрать демпфированием корпуса микрофона. Поэтому при желании данный фильтр из схемы можно исключить, сделав АЧХ линейной - нужно вместо R7 поставить перемычку, а C6 C7 R8 убрать. Это, кстати, отмечено и на самой плате.
Скачать проект Altium Designer (ZIP) | Скачать Gerber-файлы (ZIP)
17 июля 2020 г.
Некоторое время спустя я решил попробовать заменить капсюль на другой китайский, но большего размера - его диаметр 25 мм.
Вот он (справа) в сравнении с родным:
С ним звук стал более громким и с большей отдачей на низких частотах. Его я и оставил. Примеры можно послушать ниже:
Звук с новым капсюлем: пример звучания | пример звучания (близко к микрофону)