» » Ламповый микрофон из Alctron MC410 и Gefell PM 860

 
 
 
12

Ламповый микрофон из Alctron MC410 и Gefell PM 860

Разместил real64 27 сентября 2015. Просмотров: 6 592


Неоднокаратно слышал о чудесных свойствах ламповых микрофонов. Живу в маленьком городе, найти и попробовать ламповый микрофон не реально.
Что ж, остаётся сделать самому.
Тем более попал мне в руки микрофон "Gefell PM 860" после неумелой попытки ремонта встроенного предварительного усилителя и без фирменного гефеллевского разъема.


Интересная история у этого микрофона. Gefell PM 860 был разработан при сотрудничестве московского НИКФИ (Научно-исследовательский кинофотоинститут) и берлинского института RFZ (Rundfunk und fernsehtechnisches Zentralamt) и запущен в производство в 1986 году. Микрофоны "RFT/Neumann PM 860" в те годы были широко распространены в странах Восточной Европы, принадлежащих "СЭВ" (Совет Экономической Взаимопомощи).
Микрофон использовался в различных приложениях и был известен как универсальный. Внутри - керамический капсюль 24 мм и транзисторный усилитель с выходным трансформатором. Фирму "Microtech Gefell" основал Georg Neumann, а находится она в маленьком городке Gefell в Тюрингии, зеленом сердце Германии. По названию города и получил в итоге имя микрофон.


Отсутствие маленького качественного трансформатора, который можно было бы затолкать вместе с лампой в ручку Gefell, продиктовало решение собирать схему с выходным трансформатором, вынесенным в блок питания. Так было сделано в "ЛОМО 19А9".

Подходящий по параметрам трансформатор, который подошёл бы на роль выходного, у меня был. У него "благородное звуковое" происхождение, трансформатор стоял в качестве входного в каком-то пульте. Ктр. = 6:1, отвод от середины вторичной обмотки. Железо: ШЛ-16х25.
Первичную обмотку не перематывал. Расчетное количество витков 2400. Провод не знаю, какой-то тонкий.
Вторичная обмотка - 400 витков с отводом посередине. Наматывал параллельно в два провода ПЭТВ ∅0,112 мм.

Выпрямитель со всеми микрофонами и коробочкой используется один. В этом большой плюс, т.к. мы сравниваем работу микрофонов независимо от параметров выходного трансформатора.

Так же понравилась использованная разработчиками идея запитать схему микрофона по трем проводам. Повторять 1:1 заводскую схему мне не хотелось, накидал свою.

Тут появилась и уже больше не оставляла мысль, что делаю не совсем то, что надо бы. Производитель Gefell хоть и именитый, только вот капсюль всего 24 мм, а неплохо попробовать побольше.

Тем более, концепция размещения выходного трансформатора в выносном блоке позволяла легко сделать предварительно макет усилителя, отработать схему, настроить и затем встроить в тело микрофона. Или даже несколько усилителей в несколько микрофонов. А затем менять и сравнивать их.

Для дальнейших опытов (на органы) из Китая был заказан безродный микрофон Alctron MC410 с капсюлем 34 мм.


Коробочка

Вот теперь можно было браться за паяльник. Как уже говорил – предварительно спаял макет, поместив его в металлической коробочке. Это оказалось весьма удобным для налаживания и настройки, а затем и в снятии характеристик.

При настройке на вход "J" подается сигнал уровнем около 400 мВ (выбран опытным путем для получения номинального уровня на входе звукового интерфейса при положении регулятора уровня микрофонного входа звукового интерфейса на +36 дБ из +60 дБ).
Потенциометром R9 в блоке выпрямителя выставляем напряжение накала 5.7 В, контролируя на выходе напряжение накала.
Крутим ручку потенциометра R6 в коробочке и по спектру, контролируемому в "Спектраплюсе" или RMAA, выбираем положение с наименьшими шумами. Замеряем на выходе напряжение смещения и подбираем светодиод или несколько диодов с примерно таким же падением напряжения в микрофон.
Контролируем получившееся напряжение на аноде. Должно получиться 55-65 В (зависит от лампы).

Схема лампового предусилителя конденсаторного микрофона

В конечном результате получилась вот такая схема:
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Входное сопротивление усилителя для согласования с выходом конденсаторного капсюля, имеющего ёмкость порядка 100 пФ и очень высокое выходное сопротивление (под сотню МОм) на нижней рабочей частоте, должно быть примерно на порядок выше – т.е. сеточный резистор R2 получается 1 ГигаОм.

Это в свою очередь накладывает очень жесткие требования к сеточному току лампы, который должен быть минимальным. Не всякая лампа сможет работать с такими токами.
Для применённой 6Ж1П, например, производитель указывает максимальное сопротивление в цепи первой сетки 1 МОм. Так что же эту лампу нельзя применить в данной схеме? Можно! Нам поможет так называемый электрометрический режим с анодным током менее 1 мА, получаемый при пониженных напряжениях на аноде (примерно 57 В) и накала (-5,7 В).
Напряжение на аноде, в свою очередь, служит поляризующим - подается на корпус капсюля (конструкция у Гефелль и Альктрон это позволяет) через RC цепочку C1R1. Она же устраняет отрицательную обратную связь.

Лампа включена по схеме с фиксированным смещением, при котором катод "посажен" на "землю". Напряжение смещения получается из отрицательного напряжения питания подогревателя. Берётся напряжение с катода светодиода LED1 и дополнительно фильтруется RC цепочкой C2R4.

Тут скользкий момент. С подогревателя, находящегося под отрицательным потенциалом, к более положительному катоду полетят электроны. Отсюда и возможные проблемы с фоном, и необходимость особо тщательно фильтровать накальное напряжение. Либо тянуть напряжение накала отдельными проводами, подавать на средний вывод подключенного параллельно подогревателю потенциометра и регулировать положительный потенциал для исключения тока между подогревателем и катодом.

Кому-то может показаться несколько странной схема блока питания. Вначале хотел анодное напряжение получить от RC-фильтра с первой емкостью 15.000 мкФ на 75 В, отсюда и напряжение на вторичной обмотке в 50 В. Дальше думал подать его на источник тока на LM317 и его выход непосредственно подключить к аноду.

Но ничего хорошего из этой затеи, кроме повышенного шума, не получилось. LM317 оставил, переведя его в режим стабилизатора напряжения из-за "плавающего" напряжения сети 220 В.

R3 - токоограничивающий резистор (примерно, на 50 мА) - остался пережитком первоначального варианта с большой емкостью С3 по выходу стабилизатора. Вместе они служили для плавной задержки подачи анодного напряжения. Ввиду габаритов, конденсатор был заменён на менее емкий без потери качества, а резистор R3 убирать не стал.

Дальше тройной RC фильтр R4C4, R5C5, R6C6. Резисторы в нём выбраны по принципу "вот такие номиналы оказались под рукой".
Анодный резистор R7 выбран с оглядкой на нагрузку в виде первичной обмотки трансформатора (по прикидкам 50-55 кОм) и внутреннее сопротивление лампы (где-то 85 кОм).
Обмотка отделена от потенциала анода единственным в цепи звукового сигнала конденсатором С7. Трансформатор с коэффициентом 6:1 согласует небалансный высокоомный выход лампового каскада с балансным низкоомным (1.5 кОм) входом звукового интерфейса.

Накал лампы запитан от стабилизатора тока на LM337, ток подобран таким, чтобы получить напряжение накала в районе 5,7 В под нагрузкой.
В результате всего перечисленного, схема получилась достаточно занятная.

Отличия от схемы "ЛОМО 19А9":
1. Лампа работает с катодом, привязанным к земле.
2. Смещение фиксированное.
3. Нет отрицательной обратной связи с анода (точнее она очень ослаблена, исчезающе мала).
4. В цепи прохождения звука от капсюля до (в моём случае) звуковой карты всего один конденсатор.
Последние два пункта совсем по "аудиофильскому фен-шую".

Детали для лампового микрофона

Для всех конденсаторов указан тип и напряжение, для резисторов – мощность. Все детали доступны и недороги. Единственная трудность – высокоомные резисторы 1 Гом и 10 Мом на дороге не валяются.


Измерения

Далее для интересующихся под спойлером несколько картинок с результатами измерений работы каскада при подаче на вход сигнала с уровнем, примерно равным развиваемому мембраной конденсаторного капсюля. Измерения проводились с использованием звукового интерфейса E-MU 0204 USB и программ "SpectraPLUS-SC", "RMAA 6.4".


Интерпретация результатов

АЧХ усилителя в звуковом диапазоне по уровню +- 0.5 дБ от 60 Гц до 20 кГц линейная. Могло быть и лучше, но тут нужен другой согласующий трансформатор, с секционированием обмоток.
Уровень шума для лампового микрофона с вынесенным согласующим трансформатором, я считаю, получился приличным. Нет всплесков выше -80 дБ. В наушниках при номинальном уровне записи шум не слышен. Тем более в нестудийных условиях обычного жилого дома с уровнем акустического фона -60...-65 дБ.
Нелинейные искажения радуют глаз второй гармоникой не выше -70 дБ. Для лампового каскада без обратной связи, мне кажется, очень хорошо.
Интермодуляция - при всевозможных вариантах видим продукты интермодуляции в районе -80 дБ, что ниже порога акустического шума.

Вообще, я редко вижу результаты измерений. Не с чем сравнивать. Поэтому с радостью почитаю комментарии опытных камрадов на этот счет.


Иллюстрации конструктива

Несколько картинок, иллюстрирующих конструкцию микрофонов и выпрямителя.

В ручке Gefell лампа с остальными деталями разместились с трудом навесным монтажом на ламповой панельке и XLR-разъёме. Для предотвращения замыкания на корпус, детали обернуты фторопластовой пленкой.



Микрофон Gefell в сборе на стойке с самодельным поп-фильтром и пауком.



Микрофон Alctron на стойке, так же с самодельным поп-фильтром и пауком.



Выпрямитель в корпусе ИБП.


Оценка работы

Да самое главное. Звучание. Про себя говорить не буду: сам делал, меня полностью устраивает. Моим друзьям-музыкантам нравится. Получил несколько положительных отзывов на специализированных форумах.
Описывать звук задача неблагодарная. Лучше сами послушайте семплы.

Семплы

Тишина. Речь (начитка текста). Щелчок пальцами и хлопок в ладони. Очень показательно для простой оценки динамического диапазона.
tekst.wav | Файл 3,37 Mb загружен 86 раз.
schelchek-alktron.wav | Файл 726,09 Kb загружен 62 раз.

Запись на Alctron в обычной пустой жилой комнате. Обычные студенты технических специальностей. Никакой обработки не делалось.
semply.zip | Файл 9,06 Mb загружен 68 раз.

Спасибо за внимание!
Евгений (real64)
РФ, г. Бобров
Профиль real64
Живу в маленьком городке в Воронежской области. Женат. Двое детей. Высшее электротехническое образование. Сейчас ведущий инженер. Связист. Увлечение радиотехникой началось ещё в школе, в 70-х годах теперь уже прошлого века. Паял цветомузыку, усилители. В институте собирал колонки. Ремонтировал радиоаппаратуру. Увлёкся компьютерами. Потом в середине 90-х -Интернет. В начале века - спутниковое телевидение. И всегда увлекался музыкой. Не до фанатизма. Стиль и направление неважно - главное чтобы хорошая. И всегда стремлюсь к хорошему звучанию аппаратуры.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 80

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Пауки и поп-фильтры для микрофонов... Ранее в моей статье «Ламповый микрофон из Alctron MC410 и Gefell PM 860» на Датагоре я упомянул...
Схема на Датагоре. Новая статья Конденсаторный микрофон с фантомным питанием для подзвучки Ирландской флейты... В звуковой практике нередко приходится запитывать «личинку» конденсаторного микрофона от имеющегося...
Схема на Датагоре. Новая статья Ламповый преамп для микрофона, 6Н2П...  — А я вот нынче бард, так сказать. Пишу музыку и стихи, а потом и играю. Людям нравится!  — И что,...
Схема на Датагоре. Новая статья Препарируем наушники Monster Beats By Dr. Dre Studio, монстры по цене... Не, я не собираюсь рассказывать про существа из ужастиков. Есть такие наушники Monster beats by Dr....
Схема на Датагоре. Новая статья Коробочка для измерительного комплекса Arta. Тиль-Смолл с комфортом!... Я с детства увлекался динамиками и колонками. Поначалу делал акустику «по подобию», неграмотно, в...
Схема на Датагоре. Новая статья Микрофонный усилитель на LM386 для рации Motorola P080 или Скайпа... При всей кажущейся простоте вопроса проблема существует — в ряде случаев чувствительности штатного...
Схема на Датагоре. Новая статья Микрофонные кабели: бренд KLOTZ MY206 против нонейма... В принципе, сильного недовольства мой микрофонный шнур (так я называю готовое изделие с разъемами,...
Схема на Датагоре. Новая статья 4А-3, 25ГДН4. Две очень маленькие и наивные истории из общего эпоса ремонта динамиков... Два маленьких совета (в виде маленьких историй для радиолюбителей-детей) по ремонту динамиков ...
Схема на Датагоре. Новая статья Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. Торопкин М. В.... Торопкин М. В. Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. — СПб.: Наука и Техника, 2005. — 240 с: ил. ...
Схема на Датагоре. Новая статья Злой самодельный гитарный Distortion... Вот он, злой самодельный Distortion, а точнее целых два!...
Схема на Датагоре. Новая статья Эксперименты в пространстве или чучело с микрофоном... Мы много говорим о влиянии на звук кабелей, их направлении, многие даже меняют сетевые кабели (не...
Схема на Датагоре. Новая статья SPAM-у 30 лет!... Cпам отмечает 30-летие, однако в 1978 году он еще не назывался спамом. Головная боль хозяев...
<
  • Кандидат
27 сентября 2015 11:49

Михаил / 20miha20

Цитата
  • С нами с 11.02.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 8 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • +1
Единственная трудность – высокоомные резисторы 1 Гом и 10 Мом на дороге не валяются.
Я как-то использовал в таком случае кремниевый диод (первый попавшийся) в обратной полярности.

<
  • Гражданин
27 сентября 2015 12:57

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Вы только об этом аудифилам не говорите - не поймут smile .
А если серьезно - о такой возможности диода я читал, но сам не пробовал. Хотя попробовать в "коробочке" будет несложно.

<
  • Главный редактор
27 сентября 2015 14:46

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 663 комментария
  • 266 публикаций
 
  • 0
Женя, пожалуйста, испытайте диод и расскажите нам о результатах.
Попробуйте разные диоды по типу и по материалу (кремний и германий).
Резистор в 1 ГигаОм остановит многих желающих повторить ваш проект.

<
  • Гражданин
27 сентября 2015 15:58

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Договорились. На самом деле если кто-то соберётся повторять проект - потребуется конденсаторный микрофон-донор. А там подобный резистор обязан быть по определению для (нижняя граничная частота диапазона). Есть правда другие способы увеличения входного сопротивления - но это уже ООС.

<
  • Гражданин
27 сентября 2015 18:53

Андрей / andrew_spb

Цитата
  • С нами с 21.02.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 129 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Отлично! Дождался вашей статьи, скоро и ко мне Алтрон такой приедет, буду измываться над ним, превращая его в ламповый

<
  • Кандидат
27 сентября 2015 21:29

Александр / aleks5050

Цитата
  • С нами с 18.01.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 29 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Цитата: Datagor
Резистор в 1 ГигаОм остановит многих желающих повторить ваш проект.

Ну, 1 Гом нынче не такой уж дифицит, можно заказать в Сети.

<
  • Гражданин
27 сентября 2015 23:58

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Цитата: andrew_spb
Отлично! Дождался вашей статьи, скоро и ко мне Алтрон такой приедет, буду измываться над ним, превращая его в ламповый
Андрей, спасибо. Когда микрофон придет - попробуйте его в оригинальном виде. Я, можно сказать, практически сразу разобрал не опробовав. Мне ваше мнение интересно.

<
  • Гражданин
28 сентября 2015 05:34

Андрей / andrew_spb

Цитата
  • С нами с 21.02.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 129 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Цитата: real64
Я, можно сказать, практически сразу разобрал не опробовав. Мне ваше мнение интересно.

Обязательно! Сначала музыкальные и вокальные тесты и сравнения с более "именитыми" братьями. Потом в "улучшайзер".
Кстати - гигаомные резюки на такие токи - стеклянная трубочка со спиртом... мы использовали в экспериментах физиологических. Да и радиолюбители в 20е годы тоже....

<
  • Гражданин
28 сентября 2015 13:44

Павел / pavel_k

Цитата
  • С нами с 30.07.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 95 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Я думаю, электронный фильтр -умножитель ёмкости подошёл бы тут
как раз, вместо стабилизатора и цепочки R-С фильтров.
Убирает фон в ноль, габариты не большие, детали доступные,
полевой транзистор можно взять на меньшее напряжение.
Отработанная и проверенная схема была недавно у нас на сайте, автор Chugunov.

<
  • Главный редактор
28 сентября 2015 14:51

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 663 комментария
  • 266 публикаций
 
  • 0
vlad59 прислал сообщение об опечатке на схеме (неверная полярность С9).
Схема обновлена, Владу наша благодарность.

<
  • Гражданин
28 сентября 2015 19:58

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Цитата: pavel_k
Я думаю, электронный фильтр -умножитель ёмкости подошёл бы тут
как раз, вместо стабилизатора и цепочки R-С фильтров.
Убирает фон в ноль, габариты не большие, детали доступные,
полевой транзистор можно взять на меньшее напряжение.
Отработанная и проверенная схема была недавно у нас на сайте, автор Chugunov.

Павел, - электронный фильтр применить можно. А можно и стабилизатор. Это кому как больше нравится. На мой взгляд стабилизатор предпочтительнее.

<
  • Гражданин
29 сентября 2015 23:13

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
За эти дни измерил выходное сопротивление микрофона. По измерениям Ктр. трансформатора оптимальным получился где-то 3:1. Нашел подходящий с секционированными обмотками и межслойным экраном. На слух уменьшился фон и звук стал более естественым.

Так же попробовал в цепи сетки диоды. С кремниевым усилитель работает примерно так же как с резистором. С германиевым нет (обратное сопротивление перехода много меньше требуемого)

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.