Förstärkning i mikrofon

av **Flint** » 2006-10-06 16:45

(Raderat onödigt svar)

av **RogerGustavsson** » 2006-10-06 17:31

Morello!

Som trådskapare är jag tacksam för alla förslag.

av **Flint** » 2006-10-06 17:38

Jag tycker att det är bra. Minskar risken för misstag om också Morello simulerar och visar resultatet.

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-06 18:59

Jag ska se vad jag kan komma på. Gillar utmaningen :-)

Lite frågor:

a) Vilken spänning har batterriet? och hur många har du?

b) Vill du alltså ha balanserad utgång?

c) Min last?

d) jag kan inte mkt om mickar så jag undrar vilken uresistans och eller utkapacitans har micken?

Sigurd

RogerGustavsson skrev:Sammanställning av önskelista

1. Intern förstärkare i mikrofonhöljet.
2. Matning från batteri(er).
3. Impedansbalanserad utgång.
4. Max nivå från mikrofonkapslel 8-16 mV.
5. Förstärkning 50-100 ggr.

A.
Utgångspunkt för nedanstående schema är Telinga-kretsen med den lägre förstärkningen (ca 56 ggr). Skulle möjligen kunna fungera. Hänger man sedan på en aktiv balanserare som SSM2142 eller DRV134, höjs förstärkningen med 2 ggr. Kan man möjligen sänka förstärkningen i första steget något? Hur gör man? Kan då lite nivåer klaras i kretsen? Var ligger gränserna för in- och utnivåer vid hyggliga distorsionvärden? SSM2142 behöver rejäl insignal för att inte brusa, 1V in ger S/N på 94 dB. http://user.faktiskt.io/RogerGustavsson/telinga.pdf

B.
Utgångspunkt för detta schema är Alice-kretsen utan utgångsteget. Efter ingångsteget med 2N4416 kan man väl hänga på en INA217 följd av SSM2142? Vad gör man med de streckade komponenterna från Alice-schemat? http://user.faktiskt.io/RogerGustavsson/alice.pdf

Gemensamt för A och B.
Hur stort behöver man göra motståndet till jord på ingången? 5 GOhm resp. 1 GOHm, ger väl lågfrekvensavskärning vid ca 0.6 resp. 3 Hz? Det är lättare att hitta små 1 GOhm-motstånd….

OPA1632 som tidigare nämnts verkar kräva låg impedans hos steget före, tvärt om vad som gäller för denna applikation där utimpedansen verkar bli hög från FET-stegen.

av **RogerGustavsson** » 2006-10-06 19:34

Kul Sigurd!

Batterispänningen kan hämtas från upp till 15 st 3V/125mAh celler. Går att få till lite olika spänningar t.ex. enkel eller dubbel. Strömförbrukningen bör vara rimlig så att några timmars drift är möjlig.

Utgången bör vara balanserad, impedansbalanserad duger men det gåt förstås bra med en aktiv lösning också.

Utgången kommer att lastas med 10 kOhm. Utgångsimpedansen bör vara rimligt låg för god kabledrivning. Det blir långa kablar! Det är därför jag vill ha upp signalnivån redan fråm mikrofonen.

Själva mikrofonkapseln motsvarar 56-58 pF och det krävs väldigt hög impedans i efterföljande steg. Det är därför man använder några speciella FET:ar som 2SK118, 2SK170 eller 2N4416 för impedansomvandlingen. Nivån från miken är som regel max 8-10 mV. Det innebär att det behövs ca 100 gångers förstärkning för att nå linjenivå (775 mV).

av **Flint** » 2006-10-06 20:06

Nu kan det bli spännade. En konstruktionsturnering.

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 11:58

Jag har en idë om att anv en QUAD OPampkrets, OPA4134, där
den ena OPampen anv som förstärkare,
en annan för DCoffset,
och de två andra för att skapa de balanserade utgångarna.

Den blir helt DC-kopplad och ska matas med +-matning.

Roger,
vad säger du om att anv SMD?

Sigurd

av **RogerGustavsson** » 2006-10-07 12:47

Har jag ingen erfarenhet av men smått blir det ju. Skissa på bara!

av **Flint** » 2006-10-07 14:07

Roger.
Var vill du lägga -3dB-punkten i basen? Tänkte se om jag kan hitta vettigaste kondingsvalet ur mekanisk storlekssynpunkt, medan de andra skissar och simulerar.

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 15:06

Mitt förslag:

10 mVp-p från micken ger 3 Vp-p balanserat ut. Gain = 300 ggr.

DCservo, så DC-kopplad, så inga kondingar i direkta signalvägen

Matningspänning: ca +- 12 VDC.

Dist:
0,0042 % vid 100 Hz och 3 V ut
0,052 % vid 1 kHz och 3 V ut
0,0014 % vid 10 kHz och 3 V ut

Bild

Medveten bandbreddsbegränsning vid ca 30 Hz och 100 kHz.

Bild

Inimpedans: 1 TOhm mellan DC - 10kHz, 600 GOhm mellan 10 k - 100 kHz.

Bild

Balanserad ut:

Bild

Sigurd

av **Flint** » 2006-10-07 15:15

Rock'n Roll.

av **RogerGustavsson** » 2006-10-07 15:32

Sigurd!

Ser ändå ut att ha en rätt hög undre gränsfrekvens... -3 dB vid ca 10 Hz tror jag nog jag vill ha.

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 15:42

10 Hz kräver ett större värde på C5 som nu är på 560u.
Ta tex 5600u och du har 10ggr lägre gränsfrekv och man får
platsproblem.

Eller ta bort den helt och kretsen går ned till någon Hertz.

Småsaker kan alltid ändras. Inga prblem. Kretsen är inte så
känslig.

Det viktiga är, Roger,
vad du anser om kretsen?

Sigurd

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 15:54

Flint skrev:Rock'n Roll.

En OPA4134 kostar runt 10 kr och "gruset" är billigt.
Runt 50-lappen skulle jag tro.
Beror lite på vilken kvalitet man önskar på framförallt kondingar,
men även motstånden.
Bättre kondingar ger ofta bättre ljudkvalitet,
likaså bättre motstånd.

Sigurd

av **RogerGustavsson** » 2006-10-07 16:20

Nja, jag är ju lekman.... Ser elegant ut med bara en aktiv "mångfoting". Antar att hela klabbet måste sitta nära mikrofonkapseln för att fungera. Inimpedansen måste väl vara klart godkänd för direkt koppling till kapseln? Lite lägre förstärkning är kanske önskvärt och realiserbart.

Möjligen kan man införa några frekvensgångskorrektioner för att motverka basfall eller presenshöjning. Tänker på en inbyggd NOOLOM-funktion (Ingvar Öhmans artikel i MoLt). Mina njurar faller rätt rejält vid upptagning från ca 2 m och en höjning kring 6-7 kHz har de också.

Bild

av **Flint** » 2006-10-07 16:26

Jag tycker att det ser alla tiders ut. Men en fråga. Varför tar du inte dc-servosignalen efter andra IC:n? Har du någon speciell anledning till det?

av **RogerGustavsson** » 2006-10-07 16:29

Kollade på Elfa hur stor kondensatorn C5 blir. 2200µF skulle kunna vara lämpligt för god utsträckning av frekvensomfånget men den blir alldeles för stor.

av **Flint** » 2006-10-07 16:52

10ohm/2200uF ger fu 7,23Hz

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 18:44

Tanken är väl att sätta dit ett litet kretskort inuti röret, och då hamnar kretskortet kanske automagiskt nära kapseln?

Högre inimpedans än det jag har tror jag inte man kan uppnå så lätt.

Gain kan du lätt ställa genom att ändra på ett enda motstånd.

Visst kan du införa allehanda frekvenskorrektioner! Men är det inte bättre att göra detta i en eq?

Sigurd

RogerGustavsson skrev:Nja, jag är ju lekman.... Ser elegant ut med bara en aktiv "mångfoting". Antar att hela klabbet måste sitta nära mikrofonkapseln för att fungera. Inimpedansen måste väl vara klart godkänd för direkt koppling till kapseln? Lite lägre förstärkning är kanske önskvärt och realiserbart.

Möjligen kan man införa några frekvensgångskorrektioner för att motverka basfall eller presenshöjning. Tänker på en inbyggd NOOLOM-funktion (Ingvar Öhmans artikel i MoLt). Mina njurar faller rätt rejält vid upptagning från ca 2 m och en höjning kring 6-7 kHz har de också.

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 18:47

RogerGustavsson skrev:Kollade på Elfa hur stor kondensatorn C5 blir. 2200µF skulle kunna vara lämpligt för god utsträckning av frekvensomfånget men den blir alldeles för stor.

Om inte en stor konding får plats och du vill ha en basavskärning kan man bara byta ut återkopplingsmotstånden till högre värden
(med aningens mer brus som pris) eller införa en konding i serie med
signalen.

Bara att bygga ihop och börja experimentera!!!

Sigurd

av **Flint** » 2006-10-07 18:50

Sigurd_Ruschkowski

Ett förtydligande. Med "Rock'n Roll" menade jag att nu händer det saker. Drag under gulascherna. Inget annat.

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-07 18:55

Flint skrev:Jag tycker att det ser alla tiders ut. Men en fråga. Varför tar du inte dc-servosignalen efter andra IC:n? Har du någon speciell anledning till det?

Om man vill ta bort DC från både hot- och cold-signalen hade det behövs en till OPamp och det finns bara 4 att ta av.
Så jag tänkte som så att då gain i de två utsignalsOPamparna är
så lågt så kommer DCoffset att ung vara som i databladet för OP134, dvs några mV och det kan man ta.
Fösta OPampen däremot har mkt stort gain och det betyder stort DCoffset.
Därför vill ja ha allt gain i 1:a OPampen.

Sigurd

av **Flint** » 2006-10-07 18:58

Räcker det inte med den heta sidan, och den kalla följer med?

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-08 09:05

Flint skrev:Räcker det inte med den heta sidan, och den kalla följer med?

Hmmm....kanske, intressant fråga!

Sigurd

av **RogerGustavsson** » 2006-10-08 11:26

Sigurd!

Har kollat lite mer på ditt schema med OPA4134. Det är lite otydligt textmässigt.

1. R1 och R2 ger förstärkningen i A. R1=10 Ohm men vad står det på R2? Går det bra att höja dessa med en faktor 10?
2. B står för servoverkan.
3. Kring C och D ser det inte riktigt lika ut. R3 och R4 verkar inte ha samma värden.
4. Om jag vill införa en bashöjning kan jag väl göra det kring C och D?
5. C10, C11, C100 och C101 är väl avstörning av matningsspänningarna? Närheten till batterierna (1-2 cm) gör kanske dessa överflödiga?

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-08 18:40

RogerGustavsson skrev:Sigurd!

Har kollat lite mer på ditt schema med OPA4134. Det är lite otydligt textmässigt.

1. R1 och R2 ger förstärkningen i A. R1=10 Ohm men vad står det på R2? Går det bra att höja dessa med en faktor 10?
2. B står för servoverkan.
3. Kring C och D ser det inte riktigt lika ut. R3 och R4 verkar inte ha samma värden.
4. Om jag vill införa en bashöjning kan jag väl göra det kring C och D?
5. C10, C11, C100 och C101 är väl avstörning av matningsspänningarna? Närheten till batterierna (1-2 cm) gör kanske dessa överflödiga?

1) 1k, ja, du kan höja dem.

2) Ja.

3) Nej, de är olika.

4) Ja

5) Avkoppling är de. Inte bara för avstörning utan även för att ge en låg impedans åt IC:n. Batterier brusar! Minimum är de små 100nF.

Sigurd

av **Flint** » 2006-10-08 19:10

Så här får jag kondingarna att hamna med fu=10Hz -3dB.

Bild

av **RogerGustavsson** » 2006-10-08 19:57

Och förstärkningen är då 35 dB? Förvrängningen vid 8mV in fortfarande ca 0.5%? Hur sjunker förvrängningen vid lite lägre nivåer? Om man utesluter kondensatorn på 47 µF, vad händer då? Lägre förstärkning? Lägre distorsion?

av **Flint** » 2006-10-08 20:02

35dB är 56ggr förstärkning. Egentligen ligger den lite högre men det syns inte på bilden.
Tror det var 59ggr 35.4dB. Det är alltså samma nivå som tidigare och disten är densamma.
Jag valde att visa i dB för att enklare se -3dB-nivån.

Så här ser det ut linjärt.

Bild

av **Sigurd_Ruschkowski** » 2006-10-08 20:26

Flint,
har du provat med att koppla in lite global feedback?

Vad gör 1Meg+1Meg+BF245A+3,3u?
En CCS?

Sigurd

Flint skrev:35dB är 56ggr förstärkning. Egentligen ligger den lite högre men det syns inte på bilden.
Tror det var 59ggr 35.4dB. Det är samma nivå som tidigare och disten är densamma.
Jag valde att visa i dB för att enklare se -3dB-nivån.

Så här ser det ut linjärt.