Mikrofonförstärkare

av **kodapa** » 2010-07-26 17:50

Flint skrev:
kodapa skrev:Chipsen och biran är framme, nu väntar jag på matchen...

Ånej. Du åker allt upp i ringen du med.

OK, då är jag klar, se mitt förslag enl. ovan.

Nu låter jag proffsen göra upp och fixa något på riktigt...

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-26 18:58

Anders, jag spicade kopplingen och den fungerar fint , ledarna fungerar bra som shunt.

(elektreten var en dc strömkälla 300uA överlagrad med en acströmkälla med 20uA amplitud. de röda leds matas med 2k2 från 7,2V , är parallellkopplade med 100u och elektreten matas med 1 k )

Flint, jag antar utmaningen.

15 perioder 440 Hz eller?

Poäng på total lägst dist eller knock-out på klippning?

man kanske skulle göra med två omkopplare istället för potar för att styra förstärkningen ?

en för 0,10,20,30 dB i första steget.
en för 0-10dB i 2 dB steg i andra steget?

av **Kraniet** » 2010-07-26 20:33

kul att man åtminstone kan bidra med att dra igång en sån här tråd..

av **Flint** » 2010-07-26 20:58

rikkitikkitavi skrev:Flint, jag antar utmaningen.
15 perioder 440 Hz eller?
Poäng på total lägst dist eller knock-out på klippning?

rikkitikkitavi skrev:man kanske skulle göra med två omkopplare istället för potar för att styra förstärkningen ?
en för 0,10,20,30 dB i första steget.
en för 0-10dB i 2 dB steg i andra steget?

Bra tänkt.

//

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-27 00:38

Kraniet, du får speca vad som behövs eftersom du startade tråden

Jag, Flint och Anders kan hålla på i all oändlighet och bestämma finesser osv men då kommer man aldrig till skott.

Anders hade en bra ide som jag skall implementera i schemat med att ta bort bias-OP. Det gör hela kretsen billigare utan att försämra funktionen nämvärt.

en förstärkare med potentiometers eller med vridomkopplare?

Fördelen med vridomkopplare är att du får en bra repeterbarhet.

Vet du dessutom mikrofonens känslighet och har en kalibrerkurva för frekvensresponsen kan du mäta ljudtryck i absoluta tal, dvs bestämma verklig ljudtrycksnivå. Detta eftersom du har känd förstärkning. Nackdelen är att det blir ca 50 SEK dyrare (omkopplarna) samt att du får bara fasta steg.

Fördelen med potentiometers är att det blir oändligt justerbart. nackdelen är att det är svårt att veta exakt förstärkning (om man inte kalibrerar förstärkaren varje gång)

av **Flint** » 2010-07-27 00:45

rikkitikkitavi skrev:Jag, Flint och Anders kan hålla på i all oändlighet och bestämma finesser osv men då kommer man aldrig till skott.

Nu blev vi ledsna. Ditt tidsbegrep verkar färgat. 12 timmar sen vi började prata möjligheter är ingen evighet jämfört med det vi står inför.

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-27 09:38

Flint skrev:
rikkitikkitavi skrev:Jag, Flint och Anders kan hålla på i all oändlighet och bestämma finesser osv men då kommer man aldrig till skott.

Nu blev vi ledsna. Ditt tidsbegrep verkar färgat. 12 timmar sen vi började prata möjligheter är ingen evighet jämfört med det vi står inför.

F´låt...

Det är inget Sifysiosarbete vi står inför, inte ås jag menade. Bara att vi måste försöka sätta en kravspec innan vi går vidare i nästa fas. Men vi är på god väg

faktiskts som bäst, kreativt kaos!

av **Naqref** » 2010-07-27 11:10

Mitt förslag är följande (med utgångspunkt från Rikkis schema):

1. En konding (ellyt) på minst 22uF sätts parallellt över dioderna och första opampen tas bort. Motståndet på 3.3k ersätts med ett på 2.2k.

2. 4.7uF-kondingarna byts mot samma typ av 22uF som finns lite varstans i kopplingen.

3. OP2a får den fasta förstärkningen på 10dB (10k byts mot 2.15k).

4. OP2b får en variabel förstärkning via en treläges enpolig till-från-till-omkopplare. Motstånden som behövs blir då 1k (ner till "jord"), 2.80k (för 10dB först) samt 9.09k för 20dB förstärkning (blir då mittläget på omkopplaren).

5. En konding på 100n sätts över matningsspänningens plus och kopplas till jord.

Då får man följande komponentlista
Motstånd:
4st 2.15k (eller 2.2k)
2st 1k
2st 33k (kan ev bytas mot 9.09k om man vill ha färre värden)
1st 9.09k
1st 2.80k
1st 100

kondingar:
5st 22uF/16V
1st 100n

Opamp TL072

Två röda dioder

En enpolig till-till
En enpolig till-från-till

Ett 9V-Batteri

Två rca-kontakter.

En liten liten låda.

av **Kraniet** » 2010-07-27 17:11

ja jag tycker nog den kravspec som tagits upp låter bra.
en kontakt för loop-back kunde ju vara trevligt att det satt på lådan också.

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-27 21:22

hur fungerar loopback?

av **Kraniet** » 2010-07-27 22:03

ja det är ju bara en kabel som går från line ut till line in. det är tydligen ett måste om man vill ha exakta mätningar.
man kan ju bara använda en y-koppling på kabeln men man skulle ju koppla det internt i lådan också. men det kanske är mer vettigt ifall man även har förstärkare i lådan (annars går väl line-ut inte via lådan alls..)

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-29 00:35

schemat blir då som i denna?

http://user.faktiskt.io/rikkitikkitavi/Mikamp2.pdf

EDIT:
OBSERVERA DET ÄR FEL I SCHEMAT. knutpunkten R3-R4 skall anslutas till ben 5 på OPn, dvs + ingången. Läs sista meddelandet också.

Tack Jonas!

Jag åtgärdar schemat så fort det går.

av **Naqref** » 2010-07-29 09:57

Kraniet skrev:ja det är ju bara en kabel som går från line ut till line in. det är tydligen ett måste om man vill ha exakta mätningar.

Jo det är ett måste i en mätuppkoppling med förstärkare och hela baletten men här diskuteras ju bara mikrofonförstärkare och där använder man inte någon loopback.

Edit: När jag kör med akustiska mätningar så kör jag loopback från utgång på ljudkort direkt till ingång och förutsätter att förstärkare och mikrofonförstärkare är linjära inom mätområdet.

av **Naqref** » 2010-07-29 09:59

rikkitikkitavi skrev:schemat blir då som i denna?

http://user.faktiskt.io/rikkitikkitavi/Mikamp2.pdf

Ohh, det är ju så vackert att man nästan måste gråta!

Lagom enkelt för att kunna göras på ett veroboard som ett förstaprojekt för den som inte är så van att bygga elektronik.

av **celef** » 2010-07-29 12:27

prestanda för denna mikstärkare? ere nån som säljer byggsatser för oss som nästan är förståndshandikappade?

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-29 12:42

prestanda? map dist och brus?

Som referens antages en WM-61 kapsel användas.

Det är nog hyfsat. dist < 0,1% över hela audiobandet vid normal förstärkning dvs ca 30 dB.

S/N med en elektretskänslighet på 15 mV/Pa borde vara bättre än elektretens eget brus (ca 60dB S/N) vilket borde vara tillräckligt för alla behov.

(TL072 brusar ca 2-3 uV på sin ingång, men man får ta hänsyn till vilken förstärkning man behöver vilket i sin tur beror på hur stort ljudtryck)

Byggsatser :

Jag har inget intresse av att administrera detta, bara så det inte blir några missförstånd.

Det är mestadels en akademisk diskussion än så länge. kommer vi fram till en fungerande bra lösning kan det vara värt att göra en sticky av denna tråd.

Jag kan rita ett kretskort, som det ser ut nu ryms det på ca 60*60 mm. Kan man få ett större intresse för dessa kan man samköpa dessa för ett par tior st. Men då startkostnaden blir > 1000 SEK kanske vi skall undersöka intresset först. Jag lämnar inga tidsgarantier heller.

Jag har inte heller möjlighet att provtillverka kretstkort hemma.

Det går att bygga kretsen på ett veroboard också.
(så byggde jag min orginalförstärkare som länkas till i första bilden)

Kanske någon kan göra en grafisk bild av detta på ett snyggt sätt?

Komponentlistan är kort och billig.

Alla komponenter är standardvara hos Elfa eller Electrokit mfl. varför samköp inte är värt arbetet.

Totalkostnaden blir högre än Velleman K1803.

av **phon** » 2010-07-29 14:53

Om det är en vanlig liten billig elektret så kan man kanske lägga in en frekvenskorrigering för mikens baffelstöd?

Den brukar ha en bulle mellan ~8k och 20 k på några dB, min WM61 har visst 3,5 dB om jag inte missminner mig helt. Korrigeringen skulle kunna ligga i motkopplingsslingan för första op-ampen.

Sen kan man kanske Linkwitz-modda miken också och köra tretråd med sourceföljare ut från kapseln, var det inte så att den klarade lite högre nivåer då?

av **Kraniet** » 2010-07-29 15:06

vad är fördelen med denna krets mot velleman med TL072 och 10k motstånd som det tipsades om ovan?
Jag hann ju nämligen beställa och löda ihop det kitet innan tråden tog fart ordentligt..

(visst skulle motståndet sitta mellan batteriets plus och mickens plus(signal)?)

av **celef** » 2010-07-29 16:14

rikkitikkitavi skrev:prestanda? map dist och brus?

Som referens antages en WM-61 kapsel användas.

Det är nog hyfsat. dist < 0,1% över hela audiobandet vid normal förstärkning dvs ca 30 dB.

S/N med en elektretskänslighet på 15 mV/Pa borde vara bättre än elektretens eget brus (ca 60dB S/N) vilket borde vara tillräckligt för alla behov.

(TL072 brusar ca 2-3 uV på sin ingång, men man får ta hänsyn till vilken förstärkning man behöver vilket i sin tur beror på hur stort ljudtryck)

Byggsatser :

Jag har inget intresse av att administrera detta, bara så det inte blir några missförstånd.

Det är mestadels en akademisk diskussion än så länge. kommer vi fram till en fungerande bra lösning kan det vara värt att göra en sticky av denna tråd.

Jag kan rita ett kretskort, som det ser ut nu ryms det på ca 60*60 mm. Kan man få ett större intresse för dessa kan man samköpa dessa för ett par tior st. Men då startkostnaden blir > 1000 SEK kanske vi skall undersöka intresset först. Jag lämnar inga tidsgarantier heller.

Jag har inte heller möjlighet att provtillverka kretstkort hemma.

Det går att bygga kretsen på ett veroboard också.
(så byggde jag min orginalförstärkare som länkas till i första bilden)

Kanske någon kan göra en grafisk bild av detta på ett snyggt sätt?

Komponentlistan är kort och billig.

Alla komponenter är standardvara hos Elfa eller Electrokit mfl. varför samköp inte är värt arbetet.

Totalkostnaden blir högre än Velleman K1803.

va nu inte så tråkig, kom igen

av **RogerGustavsson** » 2010-07-29 17:05

phon skrev:Om det är en vanlig liten billig elektret så kan man kanske lägga in en frekvenskorrigering för mikens baffelstöd?

Den brukar ha en bulle mellan ~8k och 20 k på några dB, min WM61 har visst 3,5 dB om jag inte missminner mig helt. Korrigeringen skulle kunna ligga i motkopplingsslingan för första op-ampen.

Sen kan man kanske Linkwitz-modda miken också och köra tretråd med sourceföljare ut från kapseln, var det inte så att den klarade lite högre nivåer då?

Dick Campbell's mikrofonsteg har "utrymme" för korrektion, tar 2- och 3-trådsanslutna kapslar och kan spänningsmatas via batteri eller fantommatning. Väntar fortfarande på paket från honom...

http://user.faktiskt.io/RogerGustavsson ... IC-T&B.pdf
http://user.faktiskt.io/RogerGustavsson ... CTIONS.pdf

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-29 17:47

Roger :
det är ju bra, då finns det ju alternativ. Annars är det lätt att göra korrigeringen i mjukvara om den funktionen finns.

Finns det en länk någonstans?

celef, sorry...

Kraniet,

Skillnader:

1) man kan variera förstärkningen. Matningen till elektreten är konstant vilket gör att elektreten får konstant känslighet (mV / Pa,dB) även om variationen inte är stor då batterispänningen varierar 6-9 V.

2) Med C2 på 1uF får man -3dB vid ca 70Hz (C2+R1 bildar ett högpassfilter) så det går inte att använda till lågfrekvensmätningar <200 Hz utan att förstärkaren påverkar. Jag skulle bytt både C2,C3 mot 10-22uF.
Jag kan donera ett par st bara du pm:ar adress så postar jag ett brev

3) Med 741 och 100 ggrs förstärkning (R2/R1) kommer övre gränsfrekvens -3dB ligga vid ca 10 kHz och den blir i princip oanvändbar för mätningar på högtalare (fast lite automatisk kompensering får man genom tidigare nämnd baffelpåverkan i miken, men du har ingen kontroll av OPs egenskaper)
741 kommer dessutom ha mycket högre distortion/brus.

Med TL071 (inte TL072, det fungerar inte den är dubbelOP , 071 el. 741 är enkel OP) ökar gränsfrekvensen till ca 30 kHz. 071 har lägre dist och brus-

I den framtagna kopplingen ligger gränsfrekvenserna utanför audioområdet.

Det finns ännu snabbare OP som man kan använda för att höja övre gränsfrekvens ytterligare. Kan fundera lite.

Mikens inkoppling:
Ja, motståndet skall mata elektretmiken från batteriet. sedan ansluter du AF IN till denna punkten.

av **RogerGustavsson** » 2010-07-29 19:05

rikkitikkitavi skrev:Roger :
det är ju bra, då finns det ju alternativ. Annars är det lätt att göra korrigeringen i mjukvara om den funktionen finns.

Finns det en länk någonstans?

Ja men där finns inga scheman. Den som är duktig kan säkert härleda scheman från layouterna! Campbell är inte så bra på att svara men han vill ha 35$ för MM4S som är en stereoförstärkare med upp till 42dB förstärkning. MM3B kommer att komma i en version med 14dB förstärkning. Den är alltså för en ensam kapsel.

http://users.rcn.com/rhcamp/

av **rolfzetterberg** » 2010-07-29 19:49

MM3 finns i alla fall.Har dessutom vad jag också skulle lägga på-en ellyt över batteriet och en bandbreddsbegränsning uppåt i motkopplingen plus en HF-spärr i form av en ferrit.Sen kan man ju också diskutera en begränsning neråt.
Spänningskretsen tycker jag däremot verkar lite onödigt bra.Duger nog med vanlig stab.

http://users.rcn.com/rhcamp/mm2v1p1.pdf

av **rikkitikkitavi** » 2010-07-29 20:10

Behöver man verkligen en ferrit? Eventuell Hf kortsluts väl rätt effektivt av C2?

Tror det är viktigare med en lågbrusig matning än en superstabil matning (temp, åldring mm) .

Den är ju begränsad neråt genom C3/R3 (C3 < C4 )

Bandbreddsbegränsning uppåt kan vara bra om man har en relativt sett låg förstärkning och en snabb förstärkare.

av **rolfzetterberg** » 2010-07-29 21:00

Nja,ferrit är kanske inte normalt direkt nödvändigt,men kostar inga pengar.Jag kanske är miljöskadad av att ha jobbat med komradio i många år och där får man lära sig att det går alla möjliga och omöjliga signaler längs bara några cm kabel...allting är en antenn!

Instämmer vad gäller strömförsörjning!

av **RogerGustavsson** » 2010-07-30 12:20

rolfzetterberg skrev:MM3 finns i alla fall.Har dessutom vad jag också skulle lägga på-en ellyt över batteriet och en bandbreddsbegränsning uppåt i motkopplingen plus en HF-spärr i form av en ferrit.Sen kan man ju också diskutera en begränsning neråt.
Spänningskretsen tycker jag däremot verkar lite onödigt bra.Duger nog med vanlig stab.

http://users.rcn.com/rhcamp/mm2v1p1.pdf

Det är MM2 två som du länkar till. MM2 är gammal och det lär vara knepigt att få tag i en av de integrerade kretsarna. MM3B är fortfarande i produktion och finns alltså att köpa helt färdig.

P93 från Rod Elliot är en halvfärdig lösning, ett tomt kretskort, har ett liggandes.
http://sound.westhost.com/project93.htm

av **rolfzetterberg** » 2010-07-30 13:09

Jaha ja,fel av mig.Man ska nog vara lite åt det vakna hållet när man skriver något..
Som diskussionsunderlag duger väl MM2 i alla fall.IC1 kan man ju skippa och som IC2 kan man ju ta nästan vad som helst.
Vi får väl se om någon orkar rita upp MM3B.

av **RogerGustavsson** » 2010-07-31 18:07

Har länkat till denna förrut, http://www.johncon.com/john/wm61a/

Går väl att göra superkompakt?

av **rikkitikkitavi** » 2010-08-15 18:10

http://user.faktiskt.io/rikkitikkitavi/MICLayout.pdf
http://user.faktiskt.io/rikkitikkitavi/MICSchema.pdf

texten är felvänd, måste sortera ut layout mera men det är ett första utkast.

jag har givetvis gerberfiler och kan säkert få ut i flera format om så önskas

av **johaneriksson** » 2010-10-14 10:02

Försökte posta detta i en egen tråd men fick bara debug mode så jag testar här istället.
----------------------------
Har fått en elektronikkunnig kompis att hjälpa mig att konstruera en mätbox, han hänger på elektronikforumet men där var det inget större intresse för mätboxen så jag testar att posta här också för att förhoppningsvis få lite feedback.

Originaltråden:http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=45853

pagge@elektronikforumet skrev:Det här projektet började med att en audiointresserad kompis ville ha hjälp med att mäta impedans på sina nybyggda högtalare. Min första tanke var att bara koppla ett shuntmotstånd i serie med högtalaren och mäte på bägge sidor om detta med oscilloskopet. Ganska tröttsamt att svepa över frekvens och rita i en graf, men det kanske hade kunnat gå för en enda högtalare. Projektet hade mest troligt kunnat slutföras på en eftermiddag (möjligen med tillhörande natt).

Men så enkelt kunde det inte sluta. Istället hittade polaren ett PC-program (http://www.fesb.hr/~mateljan/arta/) som använder ljudkortet för att göra samma sak jag tänkte göra med oscilloskopet. Fördelen är att man snabbt får trevliga grafer utan manuellt arbete (man kan ju arbeta hur länge som helst för att slippa arbete).

Eftersom man inte kan koppla högtalaren direkt till ljudkortet behövs en extern förstärkare, några motstånd och andra småprylar. Förslag på uppkoppling enligt ARTA var:
http://img87.imageshack.us/i/artaschematic.png/

Det hade säkert funkat bra, men det känns lite besvärligt att ha en extern förstärkare. Blir många sladdar och man måste vara försiktig med polariteten på förstärkaren. Man skapar även en potentiellt störande jordloop (notera nödlösningen med 1K motståndet mellan förstärkar-jord och ljudkorts-jord.). Därför kom jag fram till att jag skulle göra boxen aktiv genom att integrera en chip-amp.

De resonanser vi vill mäta är ju väldigt stora och tydliga så jag ser inga speciella krav på audiofilt låg distortion. Därför föll valet på LM1875, en gammal hederlig välbeprövad chipamp som går på ganska låg spänning (16V, då de flesta chipampar vill ha minst 20V).

Här hade det vi kunnat vara nöjda ännu en gång, men några "tänk om man skulle..." senare så kom vi på att vi hade behov att att mäta upp hans lyssningsrum också. Eftersom ARTA mjukvaran redan stöder det så har vi ju ingen ursäkt att inte stödja inkoppling av mic. wm61a verkar vara en prisvärd mic som är omtyckt i DIY kretsar (http://www.johncon.com/john/wm61a/), så vi tänkte pröva med en sådan. Och ska man ha en mic så behöver man ju helst en bra mic-förstärkare. Det är ju trevligt att slippa sladdar och ha den inbyggd i boxen med, dessutom får man full koll på jordningen då.

Detta resonemang har lett fram till följande schema. Lite fascinerande hur lätt det är hänt att ett en sida sväller till fyra

http://img89.imageshack.us/i/audio011.png/

http://img145.imageshack.us/i/audio012.png

http://img339.imageshack.us/i/audio013.png/

http://img403.imageshack.us/i/audio014.png/

Lite kort om schemat:

Nätdelen är en laptop-adapter på 20V vilket gör att man får ut knappa 5W@8hom ur förstärkaren. Där filtrerar jag så gott jag kan med ferriter och 3-terminals-kondensatorer för att få bort RF störningar och vanliga spolar och kondensatorer för LF.

För att slippa AC-koppla förstärkaren behöver jag +- spänning, så jag skapar en virtuell jord. Den virtuella jorden tål inte mycket ström, därför finns den andra LM1875 som i praktiken fungerar spänningsregulator för kraftjorden. Jag ville inte brygga då det skulle innebära att jag måste mäta differentiellt över högtalare och shuntmotstånd.

Micförstärkaren är en OPA1612 som har lägre brus och distortion än vad jag trodde var möjligt, hoppas jag inte lyckas sabba det för mycket . Den får linjärreglerad matning i varje fall. 30ohms motstånden fungerar som filter och skall förhoppningsvis dämpa störningar som annars skulle ledas ner i signaljorden via ingångsavkopplingen till regulatorerna.

Till microfonen tänkte jag använda sködad kabel med två ledare i. Skölden kopplas till stjärnjorden i boxen och går fram till, (utan att anslutas till) micen. De två innerledarna går till micen.

Alla jordarna är ihopkopplade med 0-ohms motstånd för att få stjärn-jord. 0-ohmarna skall sitta så nära varandra som möjligt, därifrån går jorden ut till de olika delarna.

Jag tar tacksamt emot alla förslag och kommentarer. Efter att ha funderat ett tag på hur alla jordströmmar går så känns huvet som köttfärs . Jag kommer nog inte att beställa prylar och börjar bygga på en vecka ännu, så alla fel ni hjälper mig att få bort innan dess är fel jag slipper få med i boxen.

Så vad tror ni? Kommer mätboxen funka bra för att mäta impedans och högtalare?

/Johan