Фантомное питание на микшере для чего

Фантомное питание на микшере для чего

В тех случаях, когда необходимо проводить запись или сведение сигналов, поступающих от нескольких различных источников, без микшера (микшерного пульта) обойтись очень трудно. На страницах книги вы не раз встретитесь с виртуальным микшером Cubase SX и его элементами, реализованными программным способом. Вообще, микшеры, используемые в современных виртуальных студиях, по своим возможностям, да и по дизайну, очень напоминают настоящие аппаратные микшеры. Поэтому есть смысл познакомиться со структурой типичного микшера, а также с назначением его основных элементов.

Рис. 1.15. Внешний вид типичного микшера:

Рис. 1.16. Обобщенная функциональная схема канального модуля:

Канальный эквалайзер служит для управления частотной характеристикой входного сигнала как в целях ее коррекции, так и для достижения определенного художественного эффекта.

Фейдер канала позволяет оперативно регулировать уровень сигнала.

Подключение источников сигнала

Для подключения источников сигнала предусмотрены гнезда разъемов различных типов. Как минимум, имеются трехконтактный разъем типа XLR (подключается микрофон) и гнездо для моноджека (подключаются линейные источники сигнала). Селектор входа (переключатель MIC/LINE) определяет, какое гнездо разъема и какие элементы усиления будут использованы данным каналом.

Кнопка ослабления сигнала (имеется не на всех микшерах) позволяет понижать уровень сигнала (на 20-30 дБ) до того, как он попадет на какой-либо усилительный элемент микшера. Это позволяет избежать перегрузок от сигналов повышенного уровня.

В некоторых микшерах имеется переключатель фазы (на схеме не показан), который используется для исправления последствий неверной коммутации проводов или для изменения фазы, когда размещение системы из нескольких микрофонов этого требует. Одному положению переключателя соответствует нулевой сдвиг фазы, второму — сдвиг фазы на 180° (иными словами, сигнал инвертируется). Этот переключатель, как правило, действует только на сбалансированный микрофонный вход и не влияет на вход линейный.

Фантомное питание подается только на сбалансированный микрофонный вход и является источником питания конденсаторных микрофонов. Название фантомное объясняется тем, что для подачи напряжения питания не требуются дополнительные проводники. Питание 48 В на конденсаторный микрофон подается по сигнальным проводникам. Для разделения цепей постоянного и переменного тока применяются конденсаторы. Пользоваться выключателем фантомного питания следует предельно осторожно. Если микрофонный вход скоммутирован с несбалансированным источником сигнала, случайное включение фантомного питания может привести к поломке прибора, так как на него будет подано напряжение 48 В.

На сбалансированные источники сигнала фантомное питание не оказывает негативного воздействия.

Предварительное усиление необходимо регулировать при нажатой кнопке Solo, расположенной рядом с фейдером канала. Эта кнопка позволяет выделить канальный сигнал из общего микса, проверить уровень и оценить качество звука в канале независимо от общего микса. Кнопка Solo имеется не на всех микшерах и на схеме (см. рис. 1.16) она не показана. Усиление на входе следует отрегулировать таким образом, чтобы пиковые отметки индикатора уровня находились на границе красной зоны (О VU), но не оставались в ней подолгу.

Эквалайзер микшера обычно имеет три полосы частот: низкую, среднюю и высокую. В микшерах, стоящих не очень дорого, используются полупараметрические эквалайзеры. В них для всех или некоторых полос можно выбрать частотный диапазон, с которым будет работать эквалайзер. Полупараметрический эквалайзер не позволяет регулировать добротность фильтра в отличие от параметрического. С перестройкой центральной частоты фильтра эквалайзера изменяется полоса пропускания и в полупараметрическом эквалайзере скомпенсировать это изменение невозможно.

В дорогих микшерах используются параметрические эквалайзеры, которые позволяют независимо регулировать и центральную частоту, и добротность (полосу пропускания).

Если все метки на вращающихся ручках направлены строго вертикально вверх, то эквалайзер находится в нейтральном положении. При вращении ручки по часовой стрелке происходит усиление сигнала в выбранном частотном диапазоне, против часовой стрелки — подавление.

Для поиска частоты эквализации есть смысл усиливать сигнал, тогда станут заметны изъяны звука на этой частоте. Для достижения тонального баланса целесообразно применять не усиление частот того сигнала, который вы хотите выделить (что может вызвать его искажение), а, наоборот, подавление частот остальных сигналов.

Insert — подключение эффектов и обработок последовательного действия

После эквалайзера (а в некоторых микшерах перед ним, как показано на рис. 1.16) сигнал проступает на разрыв (Insert) и затем на фейдер канала.

Разрыв (Insert) представляет собой гнездо разъема типа «стереоджек» с несколько необычно скоммутированными контактными группами. Если в гнездо не вставлена ответная часть разъема, то сигнал проходит с выхода эквалайзера на вход фейдера. Однако если ответная часть разъема вставлена в гнездо, то цепь действительно оказывается разорванной. Вместо нее по подключенному к ответной части разъема кабелю с двумя сигнальными проводниками сигнал с выхода эквалайзера сначала попадает на вход внешнего устройства обработки, например, ревербератора (данная линия называется посылом), а затем возвращается в микшер по линии, которая называется возвратом. Именно за счет наличия гнезда разъема Insert, посыла и возврата каждый канал можно обработать эффектами независимо от других каналов.

После разъема Insert (либо после эквалайзера) сигнал поступает на фейдер канала, предназначенный для оперативного регулирования уровня канального сигнала. В недорогих микшерах данный регулятор управляется вращающейся ручкой. Но более удобна слайдерная (движковая) конструкция фейдера. Положение канальных фейдеров относительно друг друга создает общее представление о соотношении уровней сигналов в каналах.

Фейдер обычно имеет маркировку его оптимального положения (0 дБ). Для повышения уровня оставлен некоторый запас (10—15 дБ), но в основном предусматривается его уменьшение. Когда фейдер находится в положении — бесконечности, сигнал максимально ослаблен.

После фейдера в схеме пульта расположен регулятор панорамы, определяющий баланс сигнала между левым и правым выходами. Обычно регулятор панорамы является источником сигнала для главного стереовыхода.

Префейдерные посылы используются для организации мониторинга. Сигнал снимается до того, как он пройдет фейдер канала, поэтому уровень отбираемого сигнала не зависит от положения фейдера канала. Это удобно с той точки зрения, что мониторный микс для артистов, находящихся на сцене (или для исполнителя и звукооператора), и звук в зрительном зале (или на входе записывающего устройства) становятся независимыми. Однако при необходимости корректировок приходится манипулировать и фейдером канала, и префейдерными ручками Aux.

Постфейдерньгй посыл (сигнал, снимаемый после фейдера канала) используется для эффектов. Пропорции между уровнем сигнала, подаваемого на внешние приборы обработки звука, и уровнем сигнала в канале при этом сохраняются.

Как правило, микшеры позволяют подключать Aux как до, так и после фейдера. Делается это с помощью специального переключателя или перемычки.

Шины. Подключение эффектов параллельного действия

В ряде моделей имеются коммутаторы, которые определяют маршрут дальнейшего прохождения сигнала и направляют его на различные выходные шины.

Кроме основных шин, в микшере есть и дополнительные шины Aux, позволяющие организовать мониторинг (озвучивание всей сцены или подачу миксов на индивидуальные мониторные системы, например, наушники исполнителей) и подключать дополнительные приборы обработки. Любая шины Aux является общей для всех каналов, и сигналы направляются на один и тот же прибор, где они и обрабатываются.

Для последовательного подключения эффекта, действующего только на один канал, служит разрыв (Insert).

Последовательные эффекты или обработки заменяют исходный сигнал собственным. Такими эффектами могут быть, например, хорус, флэнжер (см. разд. 1.6), а обработками — эквалайзер, гейт, компрессор. Последовательные эффекты включаются в разрыв в тех случаях, когда нужно обработать ими сигнал только одного канала. Для одновременной обработки эффектом нескольких источников можно подключать их через шины Aux. Необработанный звук при этом можно получить путем регулировки баланса или глубины эффекта на самом приборе обработки.

Параллельные эффекты не заменяют исходный сигнал собственным, а лишь добавляют к исходному сигналу его обработанный вариант. Параллельные эффекты подключают через шины Aux, причем эффект оказывается доступным для всех каналов и для каждого из них можно установить свою глубину эффекта. После обработки эффектом параллельного действия сигнал возвращается на основную шину микшера, где смешивается с остальными сигналами. В результате в общем миксе присутствует и исходный сигнал, и обработанный.

Степень обработки эффектом сигнала того или иного канала устанавливают регулятором уровня посыла.

Обычно у эффектов имеется регулятор Dry/Wet. Он может называться и по-другому, но его суть от этого не меняется — это отношение исходного и обработанного сигналов на выходе эффекта. Желательно, чтобы на выходе эффекта, подключенного к шине Aux, был только обработанный сигнал. В противном случае исходный сигнал вернется в общий микс, где смешается с таким же сигналом с выхода аудиотрека. Понятно, что за счет сложения двух одинаковых сигналов увеличится их общая громкость. Это в лучшем случае. А в худшем случае вы получите совершенно непрогнозируемый результат за счет того, что фаза необработанного сигнала на выходе эффекта в принципе может отличаться от фазы этого же сигнала на выходе аудиотрека.

Если же эффектом требуется обработать только один канал, то эффект можно включить в разрыв (Insert) и добиться требуемых соотношений между обработанным и необработанным сигналами регулировкой Dry/Wet.

Рассмотрим элементы коммутации и регулировки, имеющиеся в каждом канальном модуле.

В мастер-модуле микшера сосредоточены регуляторы уровня левого и правого каналов, регулятор панорамы стереомикса, измеритель уровня сигнала на выходе микшера. Здесь же, как правило, находится и регулятор уровня микса, поступающего на тот выход микшера, к которому подключены контрольные мониторы или наушники.

Разумеется, от модели к модели микшера состав элементов коммутации и управления варьируется. Микшеры отличаются количеством каналов (и моно, и стерео), но рассмотренные элементы, как правило, есть во всех микшерах.

Практически все MIDI- и аудиоредакторы содержат виртуальные микшеры, более или менее успешно имитирующие своих железных собратьев. Не является исключением и Cubase SX.

Ко многим звуковым картам прилагаются драйверы, по существу являющиеся специализированными виртуальными микшерами.

Наиболее совершенные (как правило, цифровые) микшеры обладают функцией автоматизации. Поддержка микшером автоматизации означает, что оператор может заранее записать, отредактировать и затем автоматически воспроизвести все свои манипуляции с элементами управления микшера. Перемещения регуляторов, рукояток, слайдеров и изменения состояний переключателей, имеющихся на панели микшера, преобразуются в нестандартные MIDI-сообщения (данные автоматизации), которые, в свою очередь, запоминаются в устройстве, подобном секвенсору. В необходимое время включается воспроизведение автоматизации, данные из секвенсора поступают на соответствующие исполнительные элементы (электронные или механические). Оператор отдыхает, а невидимые руки крутят ручки и передвигают слайдеры.

Автоматизированный микшер превращается и в мощнейший инструмент создания сложных сценариев развития событий во время живого выступления, и в средство динамического управления параметрами мультитрековой композиции при ее сведении. Автоматизированными могут быть не только микшеры, но и самые различные приборы обработки звука, устройства для создания звуковых и световых эффектов и т. п.

Наиболее развитые музыкальные редакторы, к числу которых относится и Cubase SX, имеют в своем составе автоматизируемые виртуальные микшеры. Кроме того, посредством автоматизации можно управлять параметрами эффектов реального времени и виртуальных инструментов.

Источник

Рассказываем о фантомном питании

Анонс

DJSTORE

Если посмотреть на характеристики какого-нибудь аудиоинтерфейса или микшерного пульта, можно увидеть параметр Phantom Power +48V.

Опытным путем устанавливается, что без кнопки Phantom Power почему-то не работают микрофоны, подключенные в разъем XLR. Рекомендуем разобраться подробнее — что такое фантомное питание и как оно работает, для каких микрофонов нужно, а какие может повредить.

Что это такое

Фантомное питание — это постоянное напряжение от 12 до 48 В (обычно 48 В), которое используется для питания активных компонентов конденсаторных и некоторых электретных микрофонов. Оно же нужно, чтобы привести капсюль микрофона в движение. Напряжение передается по микрофонному кабелю вместе с аудиосигналом, поэтому дополнительных проводов не требуется. Отсюда возникло и название «фантомное» — питание не подводится отдельным кабелем.

Обычно фантомное питание присутствует в оборудовании, принимающем аудиосигнал: звуковой карте, микшерной консоли, предусилителе или аудиорекордере. Но есть и внешние девайсы, с помощью которых фантомное питание можно подвести к микрофону.

В каких случаях оно необходимо

Конденсаторные микрофоны имеют активную электронику в которой присутствуют диафрагма и задняя пластина. Для правильной работы оба элемента должны иметь электрический заряд. Но сам конденсаторный микрофон не в состоянии его обеспечить, и поэтому ему требуется питание от внешнего источника. А фантомное питание было придумано для питания микрофонов без использования больших внешних источников, которые до сих пор используются для ламповых моделей.

Когда фантомное питание включено, по балансному XLR-кабелю передается постоянный ток, который обеспечивает напряжение. В отличие от электретных микрофонов, конденсаторным микрофонам нужно напряжение для поляризации преобразовательного элемента микрофона. Фантомное питание обеспечивает и эту функцию. В оборудовании обычно обозначается как +48V, P48 или Phantom.

Фантомное питание также может применяться с динамическими микрофонами — они требуют высокого уровня усиления, но не каждый встроенный предусилитель звуковой карты или микшера может обеспечить необходимый уровень усиления с низким уровнем собственного шума.

Когда фантомное питание не нужно

Например, в остальных случаях работы с динамическими микрофонами.

Преобразовательный элемент динамического микрофона имеет диафрагму, звуковую катушку и магнит. Звуковая катушка соединена с диафрагмой и проходит через магнит. Когда диафрагма движется вверх и вниз, звуковая катушка генерирует различные уровни тока. Именно поэтому динамический микрофон не требует фантомного питания. Они менее чувствительные, чем конденсаторные, и могут выдерживать более высокие уровни звукового давления без искажений.

Также фантомное питание не нужно пассивным ленточным микрофонам. Более того, оно может их повредить: длительное воздействие напряжения может растянуть или привести в негодность ленточный элемент. К активным ленточным микрофонам это не относится.

Отдельно стоят USB-микрофоны. Обычно они конденсаторные и им требуется фантомное питание. Но их конструкция позволяет получать его по шине USB.

Для правильной работы фантомного питания требуется балансное соединение. Если фантомное питание подается через небалансный или поврежденный кабель, то это может привести к перегрузке микрофона и повредить его.

Девайсы

Для того, чтобы усилить сигнал к динамическому микрофону, нужны специальные компактные микрофонные предусилители-бустеры. Они способны значительно усилить сигнал (25 дБ и более), при этом сохраняя малый уровень собственного шума. Устройство располагается между предусилителем карты/микшера и микрофоном, и обязательным условием его работы является подача фантомного питания.

Также внешнее питание нужно для работы с активными дибоксами. Это устройства, которые преобразуют небалансный выходной аудиосигнал источников с высоким внутренним сопротивлением (например, от электрогитары) в балансный аудиосигнал с низким сопротивлением. Активным дибоксам необходимо внешнее питание, которое можно получить от батареек, розетки или фантомного питания +48 В, подаваемого от входного разъёма микшерного пульта или аудиоинтерфейса.

Существует несколько источников, которые могут эффективно подавать фантомное питание: микрофонные предусилители и автономные блоки.

Микрофонные предусилители обычно обладают включенным в цепь фантомным питанием. Микрофонные входы в предусилителях сделаны на разъемах XLR, а фантомное питание может подаваться на все каналы сразу или поканально, в зависимости от технических особенностей устройства.

Усиление можно найти в этих устройствах:

Некоторые предусилители имеют возможность подачи напряжения, отличного от +48 В, например, +24 В.

Автономные блоки необходимы, если нужно подключить микрофон с активной схемой ко входу, который не обеспечивает правильного фантомного питания или вовсе не подает его. Автономные блоки подключаются между микрофоном и микрофонным входом устройства. Блоки фантомного питания работают от батареек или от розетки.

Источник

Фантомное питание для микрофона: схема подключения

В данной статье будет подробно рассмотрен вопрос что такое фантомное питание для микрофона, для чего это нужно и как используется. В таком типе питания нуждаются конденсаторные и электронные микрофоны, без него их работа просто невозможна. Можно использовать такой способ питания также для улучшения качества питания, если встроенная или заводская питающая схема по каким-либо причинам не устраивает владельца микрофона.

Недостатки питания могут выражаться в появлении посторонних шумов, гула, эха и других проблемах со звуком. Такое происходит из-за некачественной сборки, дешевых компонентов схемы питания. В данном материале будут описаны все особенности фантомного питания, а также как его сделать своими руками и что для этого понадобится. В материале будут представлены подробные схемы, фотографии, несколько видеоматериалов.

Когда может понадобиться

Чаще всего фантомное питание используется при подключении конденсаторных микрофонов. Это связано с принципом работы такого микрофона, который повторяет принцип работы конденсатора. Одна из обкладок конденсатора является неподвижной, а роль второй, подвижной, выполняет мембрана микрофона, которая смещается больше или меньше в зависимости от источника акустического сигнала. Если конденсатор имеет заряд, то, как нам известно из школьного курса физики, мы изменяем ёмкость конденсатора при смещении подвижной мембраны.

Изменение ёмкости приводит к изменению напряжения, которое и является сигналом с микрофона. Но чтобы такая схема работала, между обкладками необходимо поляризующее напряжение. С некоторого времени для таких микрофонов подается напряжение в 48 В, что сегодня принято за стандарт напряжения фантомного питания. Разновидностью конденсаторного микрофона является электретный микрофон. Он обычно имеет небольшую батарейку и требует фантомного питания меньше, чем 48 В.

К микрофону фантомное питание подается по микрофонному кабелю. Но откуда же оно берется? Источники фантомного питания могут быть встроены в микшерные пульты с возможностью раздельной подачи на каждый канал с микрофонным предусилением или на группу каналов; зачастую это питание подается сразу на все каналы, куда возможно подключение микрофона, что удешевляет конечную стоимость микшера.

Ещё одним источником фантомного питания может быть микрофонный предусилитель. Обычно такая опция предусмотрена на всех микрофонных предусилителях. И наконец, производятся отдельные блоки фантомного питания, которые не наделены никакими дополнительными возможностями, кроме подачи фантома. Следует отметить, что напряжение фантомного питания также питает внутренние схемы конденсаторных микрофонов. Без подачи фантомного питания конденсаторные микрофоны просто не будут работать.

Низкий импеданс выхода

Резисторы R₁ и R₂ обеспечивают соответствующее выходное сопротивление и питание от источника 10 В. Основные характеристики этого простого капсюля превосходны, но для того, чтобы соответствовать профессиональным стандартам фантомного питания для микрофона, он требует дальнейшей обработки сигнала. На выходе микрофона с фантомным питанием формируется низкоомный дифференциальный сигнал. Низкий импеданс выхода обеспечивает простой буфер на микросхеме IC₁. Инвертор с единичным усилением на микросхеме IC₂ получает питание от выхода IС₁.

Для исключения попадания постоянного напряжения фантомного питания на линии аудиосигнала на выходах усилителя включены разделительные конденсаторы С₂ и С₃. Размах выходного дифференциального напряжения ограничен уровнем примерно 2 В пик-пик, что обусловлено неспособностью источника питания обеспечить выходные токи операционных усилителей при более высоких напряжениях. Однако этот уровень является достаточным, поскольку он соответствует пределам линейного диапазона капсюля.

Источник фантомного питания 48 В

Микрофоны с фантомным питанием получают энергию для своих активных цепей от приемного конца схемы через те же провода, по которым передается звуковой сигнал. Источник фантомного питания 48 В подключается к обеим сигнальным линиям через резисторы R₁₀ и R₁₁ сопротивлением 6.8 кОм. Такое подключение позволяет микрофону с низким выходным сопротивлением передавать дифференциальный сигнал переменного тока при относительно «мягкой» импедан-сной характеристике источника фантомного питания. Питание на микрофон подается с сигнальных линий через резисторы R₈ и R₉. Стабилитрон D₁ регулирует питание микрофона и усилителя.

Кроме того, эти резисторы обеспечивают мягкую импедансную характеристику симметричной линии. Вы можете разместить микрофон в сотнях футов от источника фантомного питания и усилителя приемной стороны и при этом получить превосходные характеристики. На приемной стороне используется мало-шумящий инструментальный усилитель IC₃, состоящий из трех внутренних операционных усилителей. Его конфигурация и лазерная подгонка номиналов резисторов обеспечивают отличный коэффициент подавления синфазных сигналов (CMR).

Подавление шумов и фона

Высокий CMR подавляет шумы и фон шины питания, имеющие одинаковые амплитуды на обеих сигнальных линиях. Хотя низкий шум (1нВ/√Гц) и не нужен для микрофонов с высоким уровнем выходного сигнала, подобных тем, который описан здесь, он необходим для профессиональных ленточных и электродинамических микрофонов со слабыми выходными сигналами. Микрофоны этих типов являются строго пассивными электромеханическими генераторами и не нуждаются в источнике питания.

Фантомное питание для микрофона получило такое название оттого, что эти типы микрофонов «подвешены» на 48 В. Выпускаемые электретные капсюли имеют различные размеры и физические конфигурации. В частности, они могут быть как всенаправленными, так и направленными (с кардиоидной диаграммой направленности). Направленные капсюли имеют сзади вентиляционное отверстие; для получения надлежащих характеристик их следует устанавливать так, чтобы обеспечить свободный доступ как спереди, так и сзади.

Питание электретного микрофона от батарейки (аккумулятора)

При построении данной схемы, будет полезно добавить выключатель, чтобы отключать батарейку в то время, когда микрофон не используется. Выходное сопротивление этой схемы в районе 2кОм, поэтому не рекомендуется использовать слишком длинный микрофонный кабель. Батарейка включается последовательно с микрофоном (Рис.05). Эта схема работает, если постоянный ток, поступающий от батарейки, не оказывает на предусилитель негативного влияния. В подавляющем большинстве случаев неправильная полярность при низком напряжении не вызывает никаких повреждений микрофонного капсюля.

На выход этой схемы поступает постоянный ток в несколько вольт. Если это создает проблемы, необходимо добавить конденсатор последовательно с выхода микрофона. Микрофонные капсюли обычно не восприимчивы к к постоянному току от 3 до 9 вольт, и будут работать (хотя уровень подаваемого напряжения может повлиять на выходное напряжение микрофона).

В этом документе собраны электрические схемы и информация о том, как построено питание электретных микрофонов. Электретные микрофоны схожи с конденсаторными по принципу преобразования механических колебаний в электрический сигнал. Нагрузочный резистор определяет сопротивление капсюля, и предназначен для согласования с малошумящим предусилителем. Электретные микрофоны нуждаются в напряжении смещения для встроенного буферного предусилителя. В первую очередь необходимо убедиться что микрофон в выбранной трубке электретный. Множество небольших видео камер и рекордеров используют 3,5мм микрофонный стерео штекер для подключения стерео микрофонов. Некоторые устройства предназначены для микрофонов с внешним источником питания, в то время как другие подают питание через тот же разъем, по которому передается аудио сигнал.

12 вольт ещё бывают, ленточные, как правило, +60 вольт ещё наши были, Октава, ЛОМО и, по-моему, ещё Экран… Проблема в том, что сигнал с микрофона не виден на компьютере т.е. не приходит на него — уровень стоит на месте и не реагирует. Может проблема в переходнике с XLR-3 на миниджек, или в убогости встроенной аудио-карты? Получается, что ни одна из вышеуказанных распаек кабеля Вам не подойдёт.

То есть получаем, что минимум 32В, но если при большем напряжении звук чище, то большее напряжение приветствуется, но в пределах 48В.А насколько важно какой микрофон?Просто он, какбэ… Есть информация, что данная внешняя звуковуха за 1$, всё-таки, режет верхи и низы2. Есть подозрение, что микрофон со шнуром, идущим в комплекте работает, как бы, в пол-силы. Тогда из схемы можно исключить R7. Он не нужен. Не понятна ваша фраза «со звуковухой на

4В прилично лучше работает.» Обьясните поподробнее. Ну, в принципе да. Но если исключить R7 как тогда контакты XLR со схемой будут соединены. Напряжение будет зависеть от номинала резистора и микрофона.

Однако, в конденсаторных микрофонах можно добиться большей чувствительности, и более мягкого, более натурального звука, особенно на высоких частотах. Вдобавок, конденсаторные микрофоны могут быть сделаны очень маленькими без ущерба для характеристик. Источники фантомного питания имеют ограничители по току, которые предотвращают повреждение динамического микрофона в случае короткого замыкания или неправильной распайки. Микрофон, выход которого одинаков для всех частот имеет пологую АЧХ.

Возможно ещё питание подсаживается из-за утечки в конденсаторах. Проблемма запиток электретных «таблеток» типа Panasonic WM61 решалась в радиоделе очень просто. Номинал резистора R2 может варьировать от 20к до 120к. Если у вас золотые уши — экспериментиркйте и подбирайте в этих заданых пределах величину резистора на слух по наилучшему звучанию. Так же стоит на слух подобрать номинал конденсатора С1. Значение которого будет 0.022 мкф — для речи и 1 мкф для записи инструментов и вокала. Последние две схемы, где резистор на землю называются «Схемы запитки на делителе напряжения».

Краткий пересказ статьи сводится к тому, что компьютерный микрофон — это электретный капсюль. Электретный капсюль — это, с электрической точки зрения, полевой транзистор с открытым истоком. Во-первых, нет в капсюле резистора в стоковой цепи, сам видел, когда разобрал. Здесь левая часть рисунка — это электретный капсюль (микрофон), правая — звуковая карта компьютера. По сравнению с микрофоном без усилителя сигнал увеличился примерно раз в 10 (22дБ).

Источники фантомного питания часто встроены в микшерные пульты, микрофонные предусилители и подобное оборудование. Коаксиальным кабелем соединены принимающая антенна и приёмник (телевизор). Сигнал от антенны достигает приёмника одновременно с тем как питание малошумящего усилителя, вмонтированного в антенну, подаётся со стороны приёмника.

Фантомное питание и его предназначение

Именно оно дает жизнь и приводит в работу конденсаторный студийный микрофон, повторяющий рабочий алгоритм конденсатора. Первая обкладка конденсатора неподвижная, а вместо второй – подвижной – работает мембрана микрофона. Она смещается меньше или больше, а зависит это от источника акустического сигнала. Как мы помним еще со школьных времен – если у конденсатора есть заряд, то можно изменить его емкость, двигая мембрану. Меняя емкость, мы меняем напряжение, которое, по сути, и есть сигналом с микрофона. Но если мы хотим, чтобы эта схема работала – между обкладками должно быть поляризующее напряжение.

Для микрофонов такого типа подается напряжение в 48В, что на сегодняшний день принято считать за стандартное фантомное напряжение. Это питание подается по микрофонному кабелю. Откуда же оно появляется? Блок +48В встроен почти во все микшерные пульты. Очень часто фантомное питание идет одновременно по всем каналам, где есть возможность подключения микрофона, так как это снижает себестоимость микшерного пульта. Микрофонный преамп также является источником +48В. Эта функция есть на 99% всех микрофонных предусилителях.

Но вот, к сожалению, много бюджетных звуковых карт не поддерживают данную функцию. Поэтому, при покупке оборудования, уточняйте у продавца-консультанта наличие фантомного питания на звуковой карте. Ну и конечно, бывают независимые блоки, подающие фантомное питание.

Как использовать фантомное питание

Фантомное питание – это передача по проводу информационных сигналов и питания одновременно. В основном дистанционное питание используется в том случае, если нет возможности подключиться к питающей сети 220 В. В последнее время такая система все чаще применяется для питания охранного и телефонного оборудования. Блок фантомного питания также может с успехом использоваться для подключения микрофона, клавиатуры или электрогитары.

В зависимости от метода подачи питающего напряжения, существует две разновидности данной системы. В первом случае питающее напряжение подается по отдельно проложенному кабелю или неиспользуемым проводникам магистральных кабелей. Во втором случае оно направляется по магистральному кабелю вместе с сигналом сети Ethernet. При этом дополнительные проводники кабеля не используются.

Фантомное питание микрофона на 48 В подается по сигнальным проводникам. Конденсаторы в этом случае разграничивают цепи переменного и постоянного тока. Необходимо отметить, что к пользованию выключателем дистанционного питания нужно подходить со всей осторожностью, потому что в случае коммутирования микрофонного входа с несбалансированным источником сигнала неожиданное включение питания может спровоцировать поломку прибора (по той простой причине, что на него станет подаваться напряжение).

Фантомное питание на сбалансированные источники негативного воздействия не оказывает. Если к нему подключаются клавиатура или электрогитара, то необходимо использовать распределительные устройства, задача которых заключается в понижении напряжения питания до отметки, требуемой подключаемым устройством. Также рекомендуется следить за тем, чтобы источник, к которому подключено фантомное питание, не питал другие, требующие большей силы тока, устройства.

Если рассматривать данное явление с технологической точки зрения, то фантомное питание является довольно удобным способом сэкономить медь, но только слишком часто на практике возникают различные неприятные ситуации. Нужно использовать фильтр-разделитель высокого качества, в противном случае в сигнальные цепи может попасть напряжение питания, а на вход приемника могут проникнуть помехи от импульсных схем питания или в фильтрах питания может затухнуть сигнал.

На первый взгляд, все может показаться довольно простым и понятным, но это отнюдь не так. Дело в том, что задача фильтра состоит не только в разделении постоянной и переменной составляющих. Поэтому он еще должен быть и широкополосным. Фильтр в широкой полосе частот не должен искажать форму сигналов. Чтобы приемлемая длина линка значительно не уменьшилась, он должен не приводить и к заметному затуханию.

Если рассматривать практическое применение дистанционного питания, то стоит отметить, что по кабелю П296 в обязательном порядке нужно применять два адаптера. То есть на каждом конце линка должно стоять по адаптеру. Они должны иметь раздельные входы питания и информационные входы.

Что представляет собой

В частности, речь идёт о дополнительном питании, которое принято называть фантомным. Каковыми бы не были лингвистические конструкции, это прибор, который добавит страдающему устройству энергии сразу аж на 48 В. По уже сложившейся традиции, все новые и необычные устройства покупаются на AliExpress и приходят заказчику по почте. Последнему остаётся понять, что у него в руках и зачем оно нужно.

Вот устройство фантомного типа, а это именно устройство, и является такой покупкой. Прибор подпитывает конденсаторный студийный микрофон, работающий примерно как, собственно, конденсатор. Только вместо подвижной обкладки конденсатора функционирует мембрана микрофона. Интенсивность работы и амплитуду смещения определяет сила звука, который микрофон в данный момент обрабатывает. Соответственно меняется рабочее напряжение, и мы получаем требуемый эффект улучшения работы звукозаписывающего устройства.

Следует отметить, что схема довольно оригинальная, но работающая. В любом случае, стоимость фантомного питания не является запредельной, если его возможности не устроят, финансовые издержки не будут критическими. Как бы там не было, а новый источник питания напряжением 48 В должен куда-то и как-то подключаться, а также крепиться для безопасности. Тем более что без него конденсаторные микрофоны попросту не будут функционировать. Почему именно 48 В? Потому что такой показатель поддерживается большинством производителей микрофонов и звуковых карт, это уже определённая традиция. На самом деле конденсаторный микрофон способен работать в широком диапазоне напряжения.

Само же устройство, то есть, фантомное питание, следует закрепить в удобном месте, чтобы не мешало, и чтобы одновременно было легкодоступным. К зафиксированному устройству подсоединяются все необходимые кабели, в том числе провод для подключения микрофона. Специальная кнопка позволяет включать и выключать фантомное питание при необходимости. Фантомное питание – недорогой и эффективный способ улучшить работу звукозаписывающей системы компьютера настолько, насколько это возможно. Устройство популярно у потребителей, так как является безопасным в работе. Разве что в случае возникновения короткого замыкания кабеля, особенно при отсутствии полагающегося таких случаях заземления, может повредиться капсюль, который легко заменить. По мнению большей части пользователей, заказывать у китайских ритейлеров устройство стоит. Особенно если есть необходимость работать с качественным звуком, не покупая при этом дорогостоящее профессиональное оборудование.

Существует только один вид подключения микрофонов, известный как фантомное питание. Спецификация фантомного питания приведена в DIN45596. Изначально было стандартизовано питание в 48 вольт (P48) через резисторы 6,8кОм. Значение номиналов не столь критично как их согласованность. Она должна быть в пределах 0,4% для хорошего качества сигнала. В настоящее время стандартизировано фантомное питание на 24 (P24) и 12 (P12) вольт, но применяется оно гораздо реже чем питание на 48 вольт. Системы, использующие более низкое напряжение питания используют резисторы меньшего номинала.

Большинство конденсаторных микрофонов могут работать в широком диапазоне напряжения фантомного питания. Питание 48 вольт (+10%…-20%) по умолчанию поддерживается всеми производителями микшерных пультов. Существует оборудование, которое использует более низкое напряжение фантомного питания. Чаще всего это напряжение составляет 15 вольт через резистор 680 Ом (подобное, например, используется в портативных звуковых системах). Некоторые беспроводные системы могут использовать еще более низкое напряжение питания, от 5 до 9 вольт.

Фантомное питание в настоящее время является наиболее распространенным методом питания микрофонов из-за его безопасности при подключении динамического или ленточного микрофона ко входу с включенным фантомным питанием. Единственная опасность заключается в том, что в случае короткого замыкания кабеля микрофона, или при использовании микрофона старой конструкции (с заземленным выводом), через катушку начнет течь ток, который повредит капсюль. Это хороший повод для регулярной проверки кабелей на короткое замыкание, а микрофонов на наличие заземленного вывода (чтобы случайно не включить его во вход под напряжением).

Фантомное питание вида P48, P24 и P12

Зачастую существует путаница в различных, но на самом деле сходных видах фантомного питания. DIN 45596 определяет, что фантомное питание может быть достигнуто одним из трех видов стандартных напряжений: 12, 24 и 48 вольт. Чаще всего способ питания микрофона может меняться в зависимости от подаваемого напряжения. Индикация того, что микрофон получает питание, обычно отсутствует, но напряжения 48 вольт вольт будет рабочим наверняка.

Создание чистого и стабильного напряжения 48 вольт является задачей сложной и дорогостоящей, особенно когда имеются только батарейки типа крона 9 вольт. Отчасти из-за этого большинство современных микрофонов способны работать с напряжением в диапазоне от 9-54 вольт.

Фантомное питание электретных микрофонов

Учтите, что это лишь самый простой способ “пришпандорить” электретный микрофон к пульту. Подобная схема работает, но имеет свои недостатки, такие как высокая чувствительность к шуму фантомного питания, не балансное подключение (склонна к помехам) и высокое выходное сопротивление (нельзя использовать длинные кабели). Эта схема может быть использована для проверки капсюля электретного микрофона при подключении к микшерному пульту с помощью короткого кабеля. Также при использовании этой схемы шумы переходных процессов (например при включении или отключении фантомного питания, при присоединении к микшерному пульту, а так же отключении от него) имеют очень большой уровень. Другой недостаток этой схемы в том, что она не симметрично загружает питающую цепь фантомного питания. Это может сказаться на работоспособности некоторых микшерных пультов, особенно старых моделей (в некоторых микшерных пультах входной трансформатор может закоротить и сгореть, в этом случае пины 1 и 3 замыкаются через резистор 47Ом).

На практике эта схема работоспособна при использовании с современными микшерными пультами, но она не рекомендуется для проведения реальной записи, либо всякого другого применения. Гораздо лучше использовать схему с балансным подключением, она значительно сложнее, но намного лучше.

Симметричная схема подключения электретного микрофона

Выход этой схемы (Рис.20) симметричный, и имеет выходное сопротивление 2кОм, благодаря чему ее возможно использовать с микрофонным кабелем длинной до нескольких метров. Емкости в 10мкФ, которые включены на выход пинов Hot и Cold, должны быть высококачественными пленочными конденсаторами. Их номинал может быть уменьшен до 2,2мкФ если входное сопротивление предусилителя 10кОм или более. Если вы по какой-то причине используете вместо пленочных конденсаторов электролиты, то следует подбирать конденсаторы рассчитанные на напряжение более 50В. Кроме того, в параллель им необходимо включить пленочные конденсаторы в 100нФ. Конденсаторы, включаемые в параллель со стабилитроном должны быть танталовыми, но при желании совместно с ними можно использовать пленочные конденсаторы в 10нФ

Подключаемый кабель должен быть двужильным экранированным. Экран припаивается к стабилитрону и не припаивается к капсюлю. Распиновка стандартная для XLR разъема.

Улучшенная схема подключения электретного микрофона к фантомному питанию

В качестве биполярных PNP транзисторов могут использоваться BC479. В идеале они должны быть подобраны максимально одинаковыми, с целью минимального уровня шума и согласованности усиления. Имейте ввиду, что напряжение между коллектором и эмиттером может достигать 36В. Емкости в 1мкФ должны быть высококачественными пленочными конденсаторами. Схема может быть улучшена путем добавления конденсаторов номиналом 22пФ параллельно резисторам 100кОм. Для минимизации собственного шума резисторы номиналом 2,2кОм должны быть точно подобраны.

Внешний блок фантомного питания

Источник питания +48В заземлен на землю сигнальную (пин 1). Напряжение +48В может быть получено с использованием трансформатора и выпрямителя, с помощью батареек (5 штук по 9В, итого 45В, которых должно быть достаточно), либо с использованием DC/DC преобразователя, питаемого от батареи. Между сигнальными проводами и землей должны быть по два стабилитрона на 12В, включенные спина к спине, чтобы не допустить импульс в 48В через конденсаторы на вход микшерного пульта. Резисторы, номиналом 6,8кОм, следует использовать высокоточные (1%) для уменьшения уровня шума.

Получение напряжения +48 В для фантомного питания

В микшерных консолях напряжение фантомного питания обычно получают используя отдельный трансформатор, либо DC/DC преобразователь. Пример схемы, использующей DC/DC преобразователь можно найти на http://www.epanorama.net/counter.php?url=http://www.paia.com/phantsch.gif (схема одного микрофонного предусилителя от PAiA Electronics).

Если вы используете батарейка, то возможно вам будет полезно знать, что множество микрофонов, требующих фантомное питание, прекрасно работают и с напряжением меньше 48В. Попробуйте 9В, а затем увеличивайте его до тех пор, пока микрофон не начнет работать. Это гораздо проще, чем использовать DC/DC преобразователь. Однако необходимо помнить, что звучание микрофона, запитанного от меньшего напряжения, может сильно отличаться, и это следует учитывать. Пять батареек по 9В обеспечат питание 45В, которого должно хватить любому микрофону.

Влияние на динамический микрофон

Подключение динамического микрофона двужильным экранированным кабелем ко входу микшерного пульта с включенным фантомным питанием не приведет ни к каким физическим повреждениям. Так что с наиболее популярными микрофонами проблем быть не должно (если они правильно распаяны). Современные динамические микрофоны с балансным подключением сконструированы таким образом, что их подвижные элементы не чувствительны к положительному потенциалу, получаемому от фантомного питания, и они прекрасно работают.

Множество старых динамических микрофонов имеют центральный отвод, заземленный на корпус микрофона и экран кабеля. Это может привести к короткому замыканию фантомного питания на землю и спалить обмотку. Легко проверить так ли это в вашем микрофоне. С помощью омметра проверяется контакт между между сигнальными выводами (2 и 3) и землей (вывод 1, либо корпус микрофона). Если цепь не разомкнута, то не используйте данный микрофон с фантомным питанием.

Влияние фантомного питания на другое аудио оборудование

Фантомное питание в 48В это достаточно высокое напряжение, по сравнению с тем, с которым обычно работает обычное аудио оборудование. Необходимо быть очень внимательным и не включать фантомное питание на входах, к которым подключено оборудование, не предназначенное для этого.

В противном случае это может привести к повреждению оборудования. В особенности это касается оборудования потребительского класса, подключенного к пульту через специальный адаптер/конвертер. Для безопасного подключения используется трансформаторная развязка между источником сигнала и входом пульта.

Подключение профессиональных микрофонов к компьютерам

Типичные компьютерные аудио интерфейсы обеспечивают питание напряжением лишь 5В. Зачастую это питание носит название фантомного, но следует понимать, что оно не имеет ничего общего с профессиональной аудио техникой. Профессиональным микрофонам, как правило, требуется питание 48В, многие из них будут работать и с напряжением от 12 до 15 вольт, но бытовая звуковая карта не сможет обеспечить и этого.

В зависимости от бюджета и технической подкованности, вы можете либо перейти на использование бытовых микрофонов, либо самостоятельно изготовить внешний блок фантомного питания. Можно использовать как внешний источник напряжения, так и встроенный в компьютер блок питания. Как правило, каждый компьютерный блок питания имеет выход +12В, так что остается лишь подключить его правильном образом.

T-powering и A-B powering

T-powering обычно имеет напряжение 12В, подаваемое на балансную пару через резисторы на 180Ом. Из-за разности потенциалов на микрофонном капсюле, при подключении динамического микрофона через его катушку начнет течь ток, что негативно скажется на звучании, а спустя какое-то время приведет к повреждению микрофона. Таким образом к данной схеме могут быть подключены микрофоны, специально предназначенные для питания по технологии T-powering. Динамические и ленточные микрофоны при подключении будут повреждены, а конденсаторные скорее всего не будут работать должным образом.

Микрофоны, использующие T-powering, с точки зрения схемотехники представляют собой конденсатор, и, следовательно, препятствуют протеканию постоянного тока. Преимуществом технологии T-powering является то, что экран микрофонного кабеля не обязательно подключать с обоих концов. Эта особенность позволяет избежать появления земляной петли.

Блок фантомного питания

Потребовался источник фантомного питания для подключения конденсаторного микрофона к фотоаппарату. Сразу вопрос: ЗАЧЕМ? Затем, что фотик пишет звук куда лучше, чем встроенная звуковая карта компа, а микрофон конденсаторный просто уже был. Бюджетные внешние звуковые карты всё равно почти все требуют дополнительное фантомное питание. А те, что не требуют выпадают из рамок моего бюджета. Вот и решил попробовать заказать такой источник.

При подключении микрофона через него к фотику ни каких проблем, всё четко работает, всё четко, записывается. Однако первым делом всё же решил разобрать эту интересную коробочку. Корпус интересен тем, что купить её можно отдельно для своих радиоэлектронных нужд. Другой вопрос в цене, не очень он и дешев. Внутри такого корпуса можно расположить до трех печатных плат. Замечательная прям штука, если бы не цена).

Внутри блока фантомного питания платка из бюджетного текстолита, да и спаяна сама плата тоже весьма бюджетно. Однако ни каких помех на выходе при работе не наблюдается, во всяком случае таких помех, которые я бы мог измерить своим мультиметром. Напряжение на выходе +47В вместо +48, я не думаю что это так сильно критично. Во всяком случае работает всё должным образом.

Видим кучу электролитических конденсаторов никому не известного китайского производителя. Во всяком случае мне такой производитель не известен, а по работе я с производителями конденсаторов сталкиваюсь очень часто. Кстати о транзисторе и почему он не крепится ни на радиатор ни на корпус. Пол часика дал платке поработать контролируя температуру транзистора. Так он почти и не нагрелся в закрытом корпусе ситуация будет жестче, но я думаю его температура однозначно даже близко не подойдет к предельно допустимой.

Кстати стоит отметить, что блок питания этого девайса трансформаторный, 18В, 600мА. Если кому лень читать, то всё то же самое есть в видео и в добавок можно оценить качество записи через этот блок фантомного питания. Качество записи сравнил при записи через блок питания и через встроенный микрофон фотоаппарата.

Источник