Cs. Péter Kádár - XXI. Century Disco, 140. Alimentație sănătoasă

Sursele de alimentare sunt incluse cu microfonul. Aceste dispozitive alimentează circuitele care produc convertorul de impedanță încorporat în microfon, amplificatorul intern al microfonului și tensiunea de polarizare a condensatorului la tensiunea și curentul corespunzător, la care se adaugă tensiunea de încălzire a tubului în cazul unui microfon tubular.

O parte importantă a sursei de alimentare este puterea fantomă. Există, de asemenea, câteva microfoane tubulare speciale care generează atât tensiune de încălzire, cât și curent de la puterea fantomă. Cum ar fi de ex. Audio-Technika AT 3060, microfon electret cu diafragmă mare, caracteristic rinichilor, care este de cca. Costă 500 de dolari.

Un tub special, folosit odată în aparatele auditive, a fost încorporat în carcasa acestui microfon. Parametrii săi tehnici nu erau deosebit de puternici, dar scopul era un sunet cald, tubular.

Deși standardul internațional IEC 61938: 2013 pentru puterea fantomă nu prescrie mulți parametri, nu este ușor să faci o putere fantomă bună. Ca reamintire, un desen schematic al puterii fantomă:

Tensiunea de ieșire între pinul 2 și pinul 1 (ecranare) și pinul 3 și pinul 1 trebuie să fie de 48 V ± 4 volți. Condensatorii (C) izolează tensiunea continuă de semnalul de frecvență audio. Rezistențele R sunt necesare, deoarece fără ele, punctele 2 și 3 ale conectorului XLR ar fi scurtcircuitate. Dacă rezistențele R ar avea exact aceeași valoare, nu ar exista deloc tensiune între pinii 2-3 ai conectorului XLR. Ar fi bine dacă această condiție ar fi îndeplinită, deoarece atunci zgomotul generat de sursa de alimentare sau cel puțin una dintre componentele sale ar fi mic. Valoarea nominală a ambelor rezistențe este specificată în standard la 6.810 Ω, din care toleranța fiecărui rezistor poate fi de până la 1%. Diferența dintre cele două rezistențe poate fi de ± 0,1%, dar este chiar mai bună dacă este mult mai mică. Această abatere determină suprimarea modului comun al sursei de alimentare, raportul care arată tensiunea dintre punctele 2 și 3 în raport cu tensiunea fantomă.

Dar să ne oprim o clipă! Deci, cât de mult acum? Standardul definește tensiunea de alimentare fantomă foarte slab. Nu valoarea sa absolută este cea mai importantă (poate avea 44 de volți sau 52 de volți), ci faptul că tensiunea între 2-3 puncte ar trebui să fie mică, deoarece numai atunci poate fi un microfon dinamic conectat simetric la sursa de alimentare. conectat.

S-au definit serii standard de valori pentru fabricarea rezistențelor, în funcție de procentul de abatere de la valoarea nominală. Valorile nominale ale rândului de 1% sunt prezentate în tabel:

Valoarea nominală specifică se obține înmulțind numărul din tabel cu una dintre puterile a 10; în cazul nostru cu al treilea, 1000. Rezistențele unei surse de alimentare fantomă standard pot varia de la 6810-68,1 la 6810 + 68,1, adică 6749,1 la 6878,1 ohmi. Cu toate acestea, în aceeași sursă de alimentare fantomă, diferența dintre cele două rezistențe nu ar trebui să fie atât de mare, astfel încât rezistențele sunt selectate să difere cu cel mult 0,1% înainte de instalare. Deci dacă de ex. un rezistor are 6860 ohmi, celălalt - rotunjit - trebuie să fie între 6853,2 și 6866,8 ohmi.

Dacă rezistențele sunt evaluate, puteți calcula curentul maxim al puterii fantomă:

Rezultatul a fost obținut în amperi, care au fost transformați și rotunjiți pentru a da 7 mA. Acest lucru este de obicei suficient pentru un microfon, dacă nu, atunci trebuie găsită o altă soluție. Standardul IEC menționat limitează curentul care poate fi preluat de la sursa de alimentare fantomă la 10 mA. De exemplu, luați în considerare microfonul electret de tip Shure KSM9HS!

Consumul curent al microfonului este de 5,2 mA, altfel foarte mare.

Puteți spune, desigur, că acesta este un microfon electret, deci nici măcar nu trebuie să generați o tensiune de polarizare. Apoi, ia în considerare și un microfon cu condensator real!

Microfon BCM 104 Neumann pentru studiouri radio și discoteci profesionale.

Hei, a adulmecat și mai puțină energie electrică decât Shure. Acest lucru se datorează, probabil, diferenței în tehnica de comutare a convertorului de impedanță și a amplificatorului din interiorul microfonului, deoarece polarizarea condensatorului necesită curent redus.

Cele mai mici surse de alimentare fantomă funcționează cu baterie; pot fi conectate între microfon și cablu. Cele puțin mai grave necesită 12-18 volți de curent continuu, pe care îl obțin de la un adaptor de curent alternativ extern. Avantajul este că unitatea de 230 volți este mai departe de puterea fantomă, astfel încât transformatorul său nu se împrăștie pe lucruri. Puteți chiar să comandați astfel de alimente din China, acestea fiind livrate gratuit în țara noastră.

Asigurați-vă că comandați cu un adaptor de 230 volți cu o priză europeană, altfel veți fi aspirat. Zgomotul sursei de alimentare fantomă prezentat în imagine este mai mic de 1,8 µV. Dar este această valoare suficient de mică? Să vedem câți dBu este această tensiune!

Întrebarea este, este mult sau puțin? Sensibilitatea fostului microfon Neumann a fost de 22 mV/Pa. Această valoare în dBu:

În acest moment, nivelul presiunii acustice este de 94 dBSPL. Zgomotul propriu al microfonului, măsurat cu un filtru „A”, este al naibii de bun, doar 7 dB. 94-7 = 87, valoarea sensibilității microfonului trebuie redusă cu aceasta pentru a obține zgomotul zgomotului, ein, în dBu. -31-87 = -118 dBu. Zgomotul sursei de alimentare, -113 dBu, este cu 5 dB mai mare, ceea ce este adevărat cu un microfon atât de bun, poate crește zgomotul rezultat dacă nu există o filtrare normală a puterii fantomă în microfon.

Dar ce face zgomotul sursei de alimentare? Pentru a face acest lucru, trebuie să știți cum sunt construite sursele de alimentare. Conform schemei bloc a lucrurilor care funcționează mai puțin decât sursa de alimentare fantomă, de la o baterie sau un adaptor separat, semnalul este trimis de la sursa de alimentare la un multiplicator de tensiune, redresor, filtru și apoi la un stabilizator de tensiune.

Un multiplicator de tensiune este simplu cu un adaptor de curent alternativ, deoarece primește curent alternativ la intrare și poate amplifica tensiunea cu câteva diode. Avantajul său este că produce relativ puține armonici. Dacă semnalul vine de la o baterie la intrarea sa, durata de viață nu este atât de frumoasă, deoarece tensiunea continuă trebuie întreruptă pentru a fi multiplicată. Și intermitent pătrat semnalul, creând armonici pe o gamă largă de frecvențe. Semnalul multiplicatorului de tensiune trebuie rectificat. Rezultatul va fi un DC pulsatoriu. Modul în care pulsați depinde dacă corectați doar o perioadă a curentului alternativ sau ambele.

După rectificarea pe jumătate de undă, unidirecțională, tensiunea de ieșire este zero la fiecare jumătate de perioadă. După rectificarea cu undă completă, cu două căi, tensiunea de ieșire pulsează mai rapid, cu 100 Hz în loc de 50 Hz, dar este mai lină în medie. Totuși, dacă este folosit fără alte mângâieri, totul ar zumzi ca un animal. În plus, este foarte dezgustător, deoarece tensiunea de rețea este urâtă, un sinus foarte distorsionat, plin de tot felul de vârfuri de interferență. Prin urmare, trebuie încă să fie filtrat pentru a minimiza ondularea. Deși nu există nicio cerință pentru puterea fantomă, aceasta trebuie să fie semnificativ mai mică decât zgomotul microfonului.

Stabilizatorul care urmărește filtrul constrânge fluctuațiile de tensiune în funcție de fluctuațiile de tensiune de alimentare ale sursei de alimentare și de gradul de încărcare. De obicei, există un filtru la capătul stabilizatorului.

Sursele de alimentare care funcționează de la rețeaua de 230 volți au un design similar, doar redresorul este alimentat direct din bobina secundară a unui transformator de rețea, nu există un multiplicator de tensiune până la sursa de alimentare fantomă. Sursele de alimentare au funcționat într-adevăr așa pentru o lungă perioadă de timp, iar sursele de alimentare fantomă mai profesionale erau potrivite și pentru controlul de la distanță al microfoanelor reversibile.

Cu toate acestea, în urmă cu câteva decenii, s-a inventat și sursa de alimentare alimentată prin comutator, aspirând temeinic tehnologia sunetului. Deși aceste surse de alimentare sunt eficiente din punct de vedere energetic și energetic, produc mult zgomot în toată banda de frecvență audio și nu numai.

Funcționarea lor este similară cu cea a multiplicatorilor de tensiune. La rândul său, tensiunea de rețea de 230 volți este rectificată direct și această tensiune directă ridicată este aplicată unui transformator la o frecvență relativ ridicată (aproximativ 20-50 kHz). Tensiunea de ieșire se obține prin rectificarea tensiunii secundare a transformatorului. Comutatoarele utilizate sunt în mare parte tranzistoare de putere. Tensiunea de ieșire este menținută constantă prin variația ciclului de funcționare a impulsurilor de acționare pe tranzistor de comutare, cu alte cuvinte lățimea impulsurilor, în funcție de câtă putere de ieșire este necesară.

Așa funcționează astăzi cele mai multe surse de alimentare, inclusiv surse de alimentare fantomă. Ați putea spune că nimănui nu îi pasă de nevoile microfoanelor, așa că dacă masa de amestecare sau alte echipamente au o putere fantomă suficient de bună, nu merită să le înlocuiți cu un dispozitiv de alimentare fantomă separat.

Cu toate acestea, există câteva excepții în categoria profesională de top. A fost prezentat în 2016 de ex. compania olandeză Tritonaudio poartă numele fantezist „True Phantom”, aprox. Disponibil pentru 400 USD, gadgetul său cu două canale.

Primul punct de interes este spectrul de zgomot care iese din microfon pentru microfoanele convenționale și Tritonaudio alimentate cu fantomă.

Se observă bine că vârfurile de zgomot ale „adevăratului” sunt mult mai mici, cu excepția celui mai abundent interval de vibrații. Al doilea rezultat al măsurării arată cum se schimbă THD în funcție de amploarea semnalului de ieșire al microfonului.

Și în această privință, noua sursă de alimentare este mai bună aproape peste tot.

Nivelul celei de-a treia distorsiuni armonice este cu 6 dB mai mic - jumătate decât - atunci când se utilizează noua sursă de alimentare. Dacă semnalul de 1 kHz este de numai 5 mV, atunci îmbunătățirea este deja de 15 dB (de 5,6 ori) în favoarea noii surse de alimentare, adică componenta de distorsiune este mult mai mică. Și când este din nou cu 20 mV, a 5-a armonică este cu 9 dB mai mică (aproape o treime). Acestea sunt valori foarte bune și demonstrează că „sunetul” microfonului depinde și de puterea fantomă.

Cu toate acestea, există cazuri în care puterea fantomă poate provoca daune, de ex. pentru dispozitive cu conexiune asimetrică. Puterea fantomă a meselor de amestecare mai ieftine nu poate fi oprită pe canal. Apoi vine blocatorul de tensiune fantomă.

Nu trebuie să vă gândiți la lucruri foarte complicate, doar la doi condensatori de mare capacitate pentru a deconecta componenta DC și există niște rezistențe în carcasa metalică ecranată, nu, și conectorii.

Convertorii fantomă sunt, de asemenea, disponibili pentru bani buni. Un capăt al acestora este un XLR standard, celălalt un mini XLR sau USB, iar tensiunea este, de asemenea, convertită la 9 volți, 5 volți sau altă valoare dorită.