Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019

yogi009 14 Lis 2017 13:49 4464 22
  • Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019

    Przedstawiam projekt półprofesjonalnego przedwzmacniacza mikrofonowego z zasilaniem phantom obsługującego mikrofony dynamiczne i pojemnościowe. W założeniu przedwzmacniacz ma pracować podczas nagrań wokalowych. Wyszedłem od znanego zestawu firmy AVT:

    https://sklep.avt.pl/avt2703.html

    Ponieważ projekt ten zawiera sporo błędów (zarówno w opisie, jak i na PCB) oraz ze względu na posiadaną idealną do tego celu obudowę (pochodzącą z uszkodzonego interfejsu muzycznego) zdecydowałem się zaprojektować własną płytkę. Zmodyfikowałem też zasilacz, dodałem elementy filtrujące zasilanie, zmieniłem sposób zabezpieczenia wejść do SSM2019 oraz dodałem serwo OPA137 na wyjściu.

    Poniżej wszystko na schematach.

    Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019

    Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019

    Uruchomiłem zasilacz, sprawdziłem napięcia, wszystko się zgadzało, łącznie z napięciami na nóżkach wzmacniaczy operacyjnych (pomierzone wartości pokazałem na niebiesko, napięcia są stabilne, nie zmieniają się po podłączeniu i uruchomieniu mikrofonu). Włożyłem kostkę INA217 (na której początkowo planowałem uruchomić ten preamp), podłączyłem mikrofon, wzmacniacz słuchawkowy ze słuchawkami i... dostałem mocno przesterowany sygnał wokalowy tylko w momentach, kiedy mocno mówiłem z bardzo bliska do mikrofonu i ciszę w pozostałym momentach :-)

    Przez ok. tydzień kombinowałem z różnymi modyfikacjami, m.in. włożyłem kolejne fabrycznie nowe kostki INA217 (pochodzące z oficjalnej zachodniej sieci sprzedaży), wszystko bez skutku. Aż w końcu włożyłem odpowiednik układu od Analog Devices, czyli SSM2019. I układ "zagadał".





    W tym momencie mogłem już polakierować ścieżki na stronie bottom i powoli złożyć całość w obudowie. Przedwzmacniacz pracuje znakomicie zarówno z mikrofonem dynamicznym, jak i pojemnościowym. W obecnej postaci został ustawiony na stałe do współpracy z "pojemnikiem", czyli ma włączony phantom i dobrany poziom wzmocnienia. W przyszłości, po dokładnym przetestowaniu cech układu, planuję wykonać ten przedwzmacniacz w wersji podwójnej z gniazdami combo (XLR/jack), co pozwoli np. na jednoczesne nagrywanie dwóch kanałów. Regulację wzmocnienia (skala logarytmiczna od 1-66dB) będę realizował na przełączniku obrotowym z wlutowanymi rezystorami (należy zwrócić szczególną uwagę na jakość tych rezystorów, bowiem wszelkie ich szumy będą wzmacniane razem z sygnałem). Dodam także włączniki napięcia phantom dla każdego kanału.

    Obecnie C2 i C3 to MKT 4µ7/50V (na okładkach kondensatorów zmierzyłem napięcia ok. 20V), R4 i R5 - 10k, R6 dobrany - 1k27 lub 1k47 (mikrofon pojemnościowy 200Ω, dla mikrofonu dynamicznego używałem R6 o wartości 100-150Ω). Na PCB są wyprowadzone punkty pomiarowe oraz wyjścia dla podłączenia R6 (gain) i włącznika phantom (taki podwójny włącznik pozwoli wyprowadzić w ostatecznej wersji diodę sygnalizującą włączenie zasilania phantom do gniazda XLR).

    To chyba tyle na tym etapie, poniżej kilka zdjęć obrazujących "bohatera" postu.

    Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019


    Fajne!
  • Semicon
  • #2 14 Lis 2017 16:39
    robertz68
    Poziom 11  

    tylko zapytam o błędy na oryginalnym pcb AVT bo mam wykonany ten preamp i używam od dość dawna (jeden kanał, drugi odciąłem bo i tak nie potrzebowałem do mikrofonu a poza tym nie mieścił mi się w mojej obudowie). Jakoś nie pamiętam żeby były problemy z uruchomieniem z powodu błędów na pcb dlatego pytam chociaż robilem go dość dawno temu? Nadmienię tylko że zamiast regulacji wzmocnienia za pomocą dip switcha użyłem wysokiej klasy potencjometr cermetowy. Wiem że najpewniej szum mi się zwiększył ale do moich potrzeb jego poziom jest i tak pomijalny (filmy na YouTube) a wygoda użytkowania jest teraz znacznie większa. Napiszę jeszcze że mam Behringera UMC22 i wydaje i się że jakość dźwięku z preampa AVT jest wyższa. Dodam tylko że używam dość dobrego mikrofonu pojemnościowego.

  • #3 14 Lis 2017 16:48
    yogi009
    Poziom 42  

    Składałeś to na INA217, czy na SSM2019? Jakość powinna być zdecydowanie wyższa, niż z Behringera, skoro tu są użyte elementy wyższej jakości. Co do błędów, popatrz w moje ostatnie tematy, jeden z nich dotyczy właśnie kłopotów z uruchomieniem.

  • Semicon
  • #4 14 Lis 2017 20:00
    robertz68
    Poziom 11  

    Chyba wiem skąd twoje problemy. Kierowałeś się schematem na którym rzeczywiście brakuje połączenia. Gdybyś miał ich płytkę to układ ruszyłby od razu, tam nie było żadnego błędu.

    Co do twojego pytania - mój opamp to ssm-2019. Szum całego toru jest tak niski że więcej wprowadza zintegrowana karta muzyczna w komputerze. Na szczęście mam lepszą kartę i daję radę usłyszeć ten szum, chociaż jak napisałem jest bardzo niski.
    Jednak to za co cenię ten układ to nie brak szumu tylko dynamika, jest po prostu szokująco wysoka. W zasadzie nie sposób w moich warunkach go przesterować, jest to wyjątkowo wygodne.

    Co do jakości Behringera to nie jest tak źle. Za pieniądze które za niego dałem jest lepszy niż się spodziewałem, jedyny problem to bardzo niski poziom sygnału na wyjściu.

  • #5 14 Lis 2017 22:05
    yogi009
    Poziom 42  

    robertz68 napisał:
    Chyba wiem skąd twoje problemy. Kierowałeś się schematem na którym rzeczywiście brakuje połączenia. Gdybyś miał ich płytkę to układ ruszyłby od razu, tam nie było żadnego błędu.


    Widzę, że Kolega nie przeczytał mojego poprzedniego wątku w temacie tego układu:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3375450.html

    Tam jest opis kilku podstawowych wad tego układu. Jak widać, jest tam też oryginalna płytka AVT zawierająca błędy (obiecałem sobie, że już się nie będę nad nimi pastwił, w sumie zmarnowali mi tylko trochę czasu...).

    Co do poziomów szumu, nie jesteś w stanie zarejestrować tego za pomocą uszu, szczególnie przy takim sprzęcie. Podejrzewam, że układ jest zdecydowanie mniej szumiący, niż mikrofon, którego używasz.

  • #7 16 Lis 2017 11:47
    yogi009
    Poziom 42  

    Moim zdaniem nie ma. Zresztą pozwól, że zacytuję opis zestawu:

    Cytat:
    Opisywany wzmacniacz znakomicie nadaje się do mikrofonów symetrycznych, a takie wyjście mają wszystkie mikrofony dobrej jakości. Nie opłaca się jednak stosować opisywanego układu do współpracy ani z mikrofonami elektretowymi, ani z tanimi mikrofonami z wyjściem niesymetrycznym. Do takich źródeł sygnału wystarczą prostsze układy z pojedynczym wzmacniaczem operacyjnym.


    Ja bym to wykonał na jednym opampie, albo na dwóch tranzystorach. A takie bardzo ładne rozwiązanie podaje Elliott:

    http://sound.whsites.net/project93.htm

    Tutaj masz wzorcową kapsułkę Panasonic'a.

  • #8 16 Lis 2017 13:17
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • #9 16 Lis 2017 13:33
    yogi009
    Poziom 42  

    R-MIK napisał:
    SSM2019 i LM317? Czy ten LM nie szumi tak, że mozna by dać TL072 i byłby ten sam efekt?


    Czekałem na to pytanie :-) Ba! Nawet przewrotnie pytałem o to przed etapem projektowania układu:

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?t=3375450&highlight=

    I wtedy jakoś nie było chętnych do konstruktywnej dyskusji :-)

    Ad rem... posługując się uchem nie wykrywam żadnych szumów, a niezależnych testów pomiarowych w tym względzie nie wykonywałem (i nie planuję - ten układ ma mi służyć do nagrywania, a nie do pozłacania). Widząc zasilanie z użyciem 7812/7912 w oryginalnym projekcie AVT stwierdziłem, że LM317/LM337 będzie krokiem w dobrym kierunku. Dodatkowo w celu ograniczenia różnych zakłóceń postanowiłem (wbrew opiniom niektórych Kolegów z Elektrody) użyć elementów wysokiej jakości, przeznaczonych do audio wyższej jakości. Jak widać, rezystory THT to Vishay RN55D, rezystory SMD to też wysoka jakość (metalizowane 1% firmy, którą szanuję za jakość sprawdzoną w innych projektach akustycznych), kondensatory w torze audio to MKT Wima i Nichicon FineGold. Kondensatory odsprzęgające są blisko pinów zasilania wzmacniaczy operacyjnych, w miarę możliwości starałem się optymalizować długość i przebieg ścieżek.

    Jeżeli masz jakieś sugestie, proszę o konkrety. W moim temacie (link u góry) pytałem o sensowność wykorzystania cichych stabilizatorów liniowych od Linear Technology, ale uznano to chyba za przejaw audio woodoo :-)

  • #10 16 Lis 2017 13:45
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • #11 16 Lis 2017 14:34
    yogi009
    Poziom 42  

    To jest temat, który mnie dość konkretnie interesuje. Ja słyszę :-) a ten moduł traktuję jako testowy. Zobaczę jak to "gada" i jeżeli będę miał pozytywne wnioski, zbuduję to samo w wersji podwójnej, z dodanym wejściem jack (a właściwie combo: jack/xlr). No i wtedy można by zastosować właściwe zasilanie obwodu.

  • #12 16 Lis 2017 14:54
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • #13 16 Lis 2017 15:13
    yogi009
    Poziom 42  

    Zgadzam się w całości. Ja nie skaluję słuchu w bitach, tylko w Hz, jeżeli ktoś słyszy odchyłkę o 2Hz to już jest nieźle :-) W przyszłości planuję zbudować (dla porównania) podobny preamp na lampce.

    To jakie zasilanie byś widział do tego układu?

  • #14 16 Lis 2017 15:19
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • #15 16 Lis 2017 16:11
    yogi009
    Poziom 42  

    R-MIK napisał:
    co prawda mam słuch absolutny


    Moje Hz dotyczyły tej wypowiedzi :-)

    Dzięki za namiar na Kolegę paluszasty, jak już dojrzeję, zadam mu pewnie ze trzy proste pytania.

  • #16 16 Lis 2017 16:19
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • #17 17 Lis 2017 14:57
    djbpm
    Poziom 21  

    Żeby nie było, to ja się może troszku doczepię :D choć projekt ogólnie mi się podoba.

    R-MIK napisał:
    [...]to wiem jaki jest problem z przetwornikiem AC 17-bit.
    Stabilizatory - nic nie poradzisz, za 1zł szumi tak, że generator szumu można zrobic,
    ale to jest problemem przy przetwornikach, ponieważ dla nich zasilanie jest referencyjne, więc szum zasilania wchodzi w tor audio. W przypadku SSM2019, szum zasilania przy wzmocnieniu 100 jest tłumiony typowo o ponad 118 dB, czyli prawie nic z zasilania nam na wyjście nie przełazi. Z tego wniosek, że nie trzeba stosować super cichych stabilizatorów. Jednak widzę na schemacie filtr na zasilaniu L3 i L4. Skoro już tak na wypasie, to czemu phantom jest bez filtra? nawet w nocie katalogowej filtrują phantom przez 100Ω, zwłaszcza, że szum phantoma może modulować sygnał z mikrofonu, oraz wchodzi przez CMRR, którego tłumienie jest niższe niż zasilania (113db - ale nadal bardzo wysokie). O ile CMRR tłumi sporo, to nie wiemy w jakim stopniu mikrofon jest zmodulowany tym szumem.
    A i w schemacie zasilania +-15V jest podpisane VAC zamiast VDC ;)
    Robiłem wzmacniacz na INA217 i działał mi od razu bez problemu. Robiłem go byle jak, bo na niesymetrycznym zasilaniu, elektrolitach itp, a i tak było słychać szum termiczny rezystora 47 ohm.
    Polegaj raczej na nocie katalogowej, niż na jakichś kitach.

  • #18 17 Lis 2017 16:58
    yogi009
    Poziom 42  
  • #19 17 Lis 2017 17:52
    djbpm
    Poziom 21  

    +48V idzie przez R5 na C3.
    Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019
    Wycięte z noty strona 7 Link

  • #20 17 Lis 2017 18:12
    yogi009
    Poziom 42  

    Pewnie dlatego, że opierałem się raczej na nocie INA217 (na tym układzie planowałem wykonać całość), lookałem też w skoroszyty firmy THAT.

    Przedwzmacniacz mikrofonowy oparty o układ SSM2019

    Ale to nie problem przeciąć ścieżkę i dołożyć rezystorek. Tam popłynie raczej 3, czy raczej 5mA prądu? Bo trzeba wybrać między obudową R0805, a R1206. I jeszcze jedno, czy dwa rezystory 6k81 nie pełnią przy okazji roli filtrującej?

  • #21 17 Lis 2017 19:27
    djbpm
    Poziom 21  

    Napięcie phantom idzie wprost na linie po których płynie sygnał audio, więc jego jakość ma znaczenie, to bez noty katalogowej widać. Z ciekawości przetestowałbym jakie to znaczenie. Np nałożyłbym na napięcie phantom jakiś sygnał, np 1000Hz, 1vpp, mikrofonowi podał jakiś sygnał akustyczny, i zmierzył ile tego na wyjście przeszło. Bez sygnału akustycznego może nic nie przechodzić (-113dB).
    Co do 6.8k to bym tam dał takie rezystory, które zwarcie wytrzymają. (0,5W) Masz mikrofon, możesz zmierzyć pobór takiego mikrofonu, ja nie mam pojęcia ile tam prądu płynie, swój wzmacniacz robiłem do mikrofonu dynamicznego. A co do filtrowania rezystorem 6.8k... filtr to jest np RC, R niby mamy(6.8k), a gdzie jest C? To rezystory polaryzujące.

  • #22 19 Lis 2017 14:46
    Szewc Amarantowy
    Poziom 15  

    Może nie tyle jakość, co równość. Napięcie jest między liniami sygnałowymi a masą, więc, trafiając na wzmacniacz różnicowy, jeśli napięcia na obu liniach sygnałowych są identyczne, znoszą się. Dlatego przy dobieraniu rezystorów do P48, najważniejsza jest tolerancja elementów, jak najbardziej zbliżone rezystancje obu.
    Co do mocy, z prawa Ohma można wszystko obliczyć.

  • #23 20 Lis 2017 11:27
    yogi009
    Poziom 42