Схема мікрофонного підсилювача на оу для своєї домашньої студії звукозапису, звукотехника як мистецтво
Схема мікрофонного підсилювача, описаного в даній статті має два маленьких секрету, які дозволяють робити запис вокалу в своїй власній домашній студії звукозапису практично з такою ж якістю, як і в дорогий, професійній студії.
Але про все - по порядку.
Мікрофон для домашньої студії
- По-перше, Вам не потрібно буде вживати спеціальних заходів по шумоізоляції квартири;
- По-друге, Вам не потрібно буде звукоизолировать тилове простір за мікрофоном для позбавлення від реверберації кімнати, так як динамічний кардіоїдний мікрофон добре пригнічує бічні і тилові звуки;
- По-третє, Вам не треба буде організовувати додаткове харчування як у випадку з конденсаторним мікрофоном.
Для нашої мети ідеально підійде мікрофон типу Shure sm58 або йому подібний. Наприклад, у мене довгі роки ідеально працює мікрофон Beyerdynamic Opus39s.
Звичайно, для запису голосу існує велика кількість самих різних рішень. Наприклад, Ви можете спеціально для запису вокалу зробити хорошу шумоізоляцію квартири, придбати дорогий конденсаторний мікрофон з великою мембраною, але це рішення вже не таке просте і в рази дорожче. Крім того, мікрофонний підсилювач для конденсаторного мікрофона знадобиться трохи інший, і про це ми поговоримо в іншій статті.
Купити або зробити своїми руками?
У мікрофонного підсилювача, зробленого своїми руками є три основних переваги перед тими моделями, які можна купити в відповідному магазині:
- Ціна.
- Ідеальна адаптація під конкретну задачу.
- Якість звуку.
Крім того, існує цілий ряд споживчих якостей, яким обов'язково слідують практично всі виробники, щоб досягти певної універсальності для можливих застосувань мікрофонних передпідсилювачів. Адже перед розробниками стоїть завдання добитися максимальної сумісності з усіма можливими мікрофонами і тим обладнанням, з яким він повинен буде працювати.
Це призводить до того, що схема мікрофонного підсилювача набуває істотну надмірність у вигляді різних режимів роботи, захисту, регуляторів та індикаторів. І чим більше деталей в пристрої, тим більший вплив вони надають на якість звуку, причому не в кращу сторону.
Адаптація під конкретну задачу
Але в домашній студії звукозапису мікрофонний підсилювач зазвичай працює з одним конкретним мікрофоном, в стаціонарних умовах, та виконує завжди одну і ту ж задачу. А це означає, що більшість універсальних можливостей покупного преампа нам просто не потрібні. Але ми можемо зосередитися на максимальній якості саме того, що нам потрібно, ідеально адаптувавши власну конструкцію під конкретну задачу.
якість звуку
Чим відрізняється хороший мікрофонний підсилювач для запису вокалу від звичайного? В першу чергу тим, що хороший передпідсилювач не вносить в звук власних артефактів і спотворень, і в той же час створює для мікрофона найоптимальніше узгодження для отримання максимально можливої якості перетворення звуку в електричний сигнал.
Почути це на слух при звичайній перевірці важко. Щоб оцінити якість мікрофонного підсилювача, з ним потрібно попрацювати в реальних умовах, застосовуючи до вже записаному за допомогою нього вокалу найрізноманітніші обробки. Особливо сильно всі недоліки проявляються при великих рівнях компресії і спробах помістити вокал в щільний мікс.
Якість звуку сучасних мікрофонних передпідсилювачів, особливо брендових марок, як правило, особливих нарікань не викликає. Але природне прагнення виробників максимально здешевити виріб призводить до того, що формально все характеристики відповідають заявленим, але компоненти можуть бути недорогими, чисто з маркетингової доцільності.
Причому перевірити, з чого зроблений готовий попередній, поки Ви його не купили, далеко не завжди можливо.
Так що поки Ви не купите преамп і не попрацюєте з ним як слід, якість його Ви не оціните. А ось у власну конструкцію досить легко можна внести зміни, якщо щось не сподобається.
Що робити не варто
На практиці специфічна забарвлення звуку вкрай рідко потрібна, а от позбутися від неї, якщо вона присутня, дуже складно. Та й можливостей сучасної DAW - digital audio workstation цілком достатньо для того, щоб вже при звукорежисурі додати звуку будь-яке забарвлення.
Схема мікрофонного підсилювача на ОУ
Схема мікрофонного підсилювача представлена на малюнку. Два секрету, про які було написано на початку статті, - це узгодження мікрофона і мікрофонного підсилювача і схема самого операційного підсилювача.
узгодження
Вхідний опір цієї схеми мікрофонного підсилювача значно нижче загальноприйнятих стандартів. Із загальної теорії електротехніки нам відомо, що максимальна передача потужності між генератором і навантаженням відбувається при рівності їх опорів. Ось і не будемо це порушувати, забезпечивши вхідний опір мікрофонного підсилювача рівним опору мікрофона. При цьому ніяких перехідних конденсаторів ми застосовувати не будемо, щоб не вносити в невинно чистий сигнал асиметрію, фазові зрушення і додаткові джерела спотворень.
Диференціальний підсилювач, спеціально спроектований для таких включень, - це звичайний операційний підсилювач. Вхід тут симетричний диференціальний з розподіленим вхідним опором 600 ом. Резистор R2 3 му особливого значення не має, він стоїть скоріше для коректного зображення диференціального підсилювача.
Підключати можна будь ДИНАМІЧНИЙ мікрофон. Але чим якісніше, тим краще. Зазвичай опір такого мікрофона від 200 до 600 ом, і для чистоти ідеї Ви можете зробити суму R1 + R3 рівній опору мікрофона (при R1 = R3).
Найголовніше, що таке включення, завдяки демпфированию рухомий системи мікрофона, усуває забарвлення звуку паразитними резонансами самого мікрофона, дозволяючи отримувати чистий, рівний звук. Потім, при обробці вокалу, можете робити зі звуком все, що завгодно. Він податливий, з ним не треба воювати, усуваючи всякі призвуки.
Тут слід звернути увагу на те, що узгодження по-книжному - це як раз вимірювання параметрів і шумів в першу чергу. Нас же шуми не хвилюють ніяк. При використанні ОУ з показниками до 10nV / √Hz про шуми можна забути. Шуми не заважали жити навіть при використанні ОУ TL071, у якого шуми складають 18nV / √Hz. У реальній роботі шум приміщення більше, і все залежить від майстерності звукорежисера.
Зате TL071 дуже навіть добре звучить, на відміну від загальновизнаної NE5534.
Схема операційного підсилювача
Другий секрет цієї конструкції - це схема самого операційного підсилювача, що надає дуже великий вплив на звучання.
У цьому мікрофонному підсилювачі використовується мікросхема OPA604.
Найкращий звук - це коли про звук не думаєш зовсім, думаючи лише про голосі і про музику. Ось це відбувається з OPA604.
Вона настільки прозора - що навіть при самих диких рівнях компресії ніякі артефакти не вилазять.
А секрет, очевидно, в тому, що OPA604 - однокаскадного операційний підсилювач, спеціально розроблений для професійних звукових застосувань. (OPA604 PDF) Кількість каскадів безпосередньо впливає на перехідну характеристику і на звук в цілому. Причому обернено пропорційно. Чим більше каскадів - тим краще об'єктивні характеристики, а звук гірше.
Залишилося доповнити схему мікрофонного підсилювача регулятором коефіцієнта посилення, і забезпечити весь підсилювач нормальним чистим харчуванням.
Отже, регулятор посилення поміщаємо в ланцюг зворотного зв'язку. Таке включення дозволяє зберегти нульове вихідний опір мікрофонного підсилювача, завдяки чому практично усувається вплив на звук з'єднувального кабелю від преампа до комп'ютера.
Для організації харчування є дивовижний стабілізатор напруги TL431. Абсолютно чистий, з диференціальним опором близько 0,2ом. Мені він дуже подобається. З ним не буває проблем. Поставив і забув.
Ось і все, схема готова.
Роз'єми я поставив - звичайні "джеки", хоча XLR на вході - правильніше.
Корпус - без особливих вимог. Завдяки симетричному входу, компактності монтажу і низкоомной обв'язки, підсилювач не потребує ретельного екранування.
Залишилося цей мікрофонний підсилювач спаяти, включити і забути про те, що колись була проблема отримання якісного звуку від мікрофона в своїй власній домашній студії звукозапису.
Якщо підключатися звичайним двожильним кабелем - навіщо R3? Чому не можна просто заземлити вхід ОУ, а R1 зробити на 600 ом? Адже на вході інвертується все одно "віртуальний нуль", а тому рівно те ж узгодження залишиться.
Якщо все ж підключатися дифф. кабелем (дві жили сигнал, екран - земля) - навіщо заземлення на вході перед R3? нехай дифф. сигнал і йде на вхід, ні?
І (уточню про всяк випадок) R2, я так зрозумів, "просто для краси" (тобто його можна викреслити).
Якщо підключатися звичайним двожильним кабелем - так, але в схемі мова йде про диференціальному симетричному вході. Так би мовити, класика з підручника. Тому і R2 у схемі присутній. R3 забезпечує "0" для ОУ.
зібрав схему, все арботает начебто добре, але слабенький гул всерівно є. хоча свій голос чистий природний без спотворень, і досить чутливий, свисту немає зовсім, тільки ось напруги на мінусовій нозі мікросхеми 9,8 а на плюсовом 10,12, чи нормально це? чи повинні вони бути ідеально однаковими? через що може бути гул? може кондери поміняти? і трансформатор у мене гріється добре, може поставити по могутніше?
А Ви яку напругу планували? У цій схемі на конденсаторах С1 і С2 має бути вольт по 20. Якщо хочеться знизити напругу живлення мікрофонного підсилювача, треба перерахувати подільники R4R7 і R5R8, і, можливо, змінити величину R9 і R11. Асиметрія можливо, це не проблема. А занижена напруга і гул, швидше за все через помилку або несправності деталей.
Справний трансформатор грітися не повинен, тут вся схема споживає близько 25мА в плечі.