Mikrofon może przydać się każdemu użytkownikowi komputera, czy to do nagrania wiadomości głosowej w komunikatorze, rozmów czy rozmów wideo, nagrania głosu czy instrumentu muzycznego. Mikrofony w niskiej cenie są sprzedawane na każdym rogu, ale często nie spełniają najbardziej podstawowych wymagań - łatwo ulegają przeciążeniom, mają niską amplitudę sygnału wyjściowego lub są całkowicie złe.
Kupno drogiego mikrofonu do prostego użytku domowego nie zawsze jest uzasadnione, ale można go łatwo wykonać samodzielnie, korzystając z niedrogich komponentów. Ogólna koncepcja mikrofonu jest dość standardowa: dźwięk wychwytują kapsuły elektretowe, wzmacniane przez wzmacniacz operacyjny i podawane na wejście liniowe komputera. Do zasilania wzmacniacza w mikrofonie potrzebne będzie 5 woltów, które można pobrać z pobliskiego wyjścia USB komputera.
Opis schematu
Ogólny schemat przedstawiono poniżej.
Tradycyjnie można go podzielić na 4 bloki.Pierwszym z nich jest konwerter mocy (lewy górny róg), który wytwarza dwubiegunowe napięcie 5 woltów w każdym ramieniu z jednobiegunowego napięcia 5 woltów dochodzącego do wejścia ze złącza USB, więc całkowite wahanie wyniesie 10 woltów. Po pierwsze, napięcie bipolarne jest niezbędne do działania wzmacniacza operacyjnego (wzmacniacza operacyjnego) ze zmiennym sygnałem audio, a po drugie, amplituda 5 woltów po prostu nie wystarcza dla układu wzmacniacza operacyjnego. Przetwornik zawiera minimum części, z których najważniejsza to dioda - musi to być Schottky'ego i indukcyjność 1000 μH, wystarczy każda z rdzeniem ferrytowym. Konwerter działa na mikroukładzie MC33063, który jest często używany do tworzenia różnych konwerterów impulsów i jest sprzedawany w każdym sklepie radiowym.
Druga część to dwuogniwowy filtr CLC (prawy górny róg), który oczyszcza zasilacz mikrofonu z najróżniejszych zakłóceń, dosłownie rojących się od napięcia odbieranego z wyjścia USB, a które dodatkowo generowane są przez przetwornik impulsów. Oba ramiona mocy są filtrowane, a dla uzyskania najwyższej jakości filtrowania potrzebne są odpowiednio dwa ogniwa na każde ramię, potrzebne będą odpowiednio 4 cewki indukcyjne o pojemności 2000-3000 μH każda i 6 kondensatorów. Każdy kondensator elektrolityczny jest bocznikowany tantalem (można wziąć ceramiczny) w celu dodatkowego filtrowania zakłóceń RF. W razie potrzeby obwód można zasilać z dowolnego źródła 9-12 V, tworząc sztuczny punkt środkowy za pomocą dzielnika rezystorowego zamiast zasilania bipolarnego; w tym przypadku nie jest potrzebny ani konwerter, ani filtr CLC, jednak zasilanie przez USB jest bardzo wygodne do mikrofonu komputerowego.
Części 3 i 4 to wzmacniacze bezpośrednie, identyczne dla prawego i lewego kanału, więc dźwięk z mikrofonu będzie w formacie stereo. Zastosowano niskoszumowy wzmacniacz operacyjny NE5532, zamiast tego można zastosować również TL072 lub TL082, wszystkie są podwójne, do wzmocnienia dwóch kanałów potrzebny jest tylko jeden układ. Za pomocą rezystorów dostrajających PR1, PR2 można regulować wzmocnienie indywidualnie dla każdego kanału. Po zmontowaniu mikrofonu należy je wyregulować tak, aby amplituda sygnału w obu kanałach była taka sama, a poziom sygnału nie przeciążał wejścia komputera. Same przetworniki to elektretowe mikrofony kapsułowe, dokładnie takie same, jak te stosowane w telefonach komórkowych czy zestawach słuchawkowych.
Zespół mikrofonu
Aby elektronika mikrofonu nie zajmowała dużo miejsca i z łatwością zmieściła się w dowolnej odpowiedniej obudowie, do montażu zastosowano elementy SMD. Spośród wyjściowych w filtrze CLC stosowane są tylko kondensatory elektrolityczne, a we wzmacniaczach kondensatory sprzęgające, ponieważ lepiej jest stosować kondensatory foliowe. Cewki indukcyjne w filtrze można również wykorzystać jako wyjściowe, jeśli nie masz pod ręką SMD, tak jak ja. Sama płytka drukowana wykonana jest metodą LUT, w archiwum można znaleźć rysunek ścieżek do druku oraz schemat rozmieszczenia elementów.
Kapsułki elektretowe przylutowane są bezpośrednio do płytki od końca. Z drugiej strony płytki znajdują się zaciski do podłączenia wyjść (prawy, lewy) i zasilania 5 V. Minus zasilania i masa sygnału to ten sam styk. Po lutowaniu płytkę należy zmyć z topnika (zdjęcie przedstawia proces montażu).
Instalacja w obudowie
Płytka zamontowana jest w obudowie, która nie tylko umożliwi wygodne korzystanie z mikrofonu, ale także zabezpieczy elektronikę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi. Obudowa może mieć dowolny kształt, najważniejsze jest to, że jest metalowa - będzie musiała być podłączona do masy obwodu. Dobrym rozwiązaniem byłaby niepotrzebna obudowa z taniego mikrofonu, którą można kupić za dosłownie 100-200 rubli. Idealnie pasuje do niego prostokątna płytka, do podłączenia wyjścia można użyć standardowego złącza XLR lub po prostu wyprowadzić solidny ekranowany przewód z żyłami dla prawego i lewego kanału oraz linią 5 V, lutując do niego wtyki 3,5 mm i USB koniec.
Testy mikrofonu
Prawidłowo zmontowany mikrofon o dostosowanym poziomie wzmocnienia wytwarza sygnał o wystarczającej amplitudzie i naturalnym, czystym dźwięku. Poniższy film jest przykładem nagrania gitary akustycznej wykonanego za pomocą zmontowanego mikrofonu.
Prosty mikrofon komputerowy DIY - https://pln.washerhouse.com/4420-mikrofon-dlya-kompyutera-svoimi-rukami.html
