Modifier un microphone à condensateur LDC bon marché : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Je suis un gars de l'audio depuis longtemps et un bricoleur passionné. Ce qui signifie que mes types de projets préférés sont liés à l'audio. Je suis également convaincu que pour qu'un projet de bricolage soit cool, il doit y avoir l'un des deux résultats pour que le projet en vaille la peine. Il doit s'agir soit de quelque chose que vous ne pouvez pas obtenir dans le commerce, soit de quelque chose que vous pouvez construire vous-même et qui coûte beaucoup moins cher que d'acheter ce qui est disponible dans le commerce. Ce projet est du second type. Construisez un microphone LDC bon marché mais bon. LDC signifie « condenseur à grande membrane ». Ce projet peut être construit pour environ 50 $ en pièces et rivalise avec des microphones bien plus chers. Il est silencieux, sonne très neutre et gère un grand SPL (niveaux de pression acoustique).

Tout d'abord, un peu d'histoire des microphones. Il existe trois types de base utilisés pour le studio et le son en direct; microphones dynamiques, microphones à ruban et microphones à condensateur. Un microphone dynamique est comme un haut-parleur mais à l'envers. Un petit diaphragme est couplé à une bobine de fil qui se déplace lorsque le son frappe le diaphragme. La bobine est dans un champ magnétique. Lorsqu'il se déplace, un petit signal électrique est généré que vous pouvez ensuite amplifier ou enregistrer qui représente le son. Un microphone à ruban est similaire à l'exception du ruban, une fine bande de papier d'aluminium, généralement en aluminium, est placée dans un champ magnétique. Les ondes sonores font bouger le ruban dans le champ et un signal électrique est généré. Lire la suite ici: Micros

Un microphone à condensateur commence par une membrane très fine sur laquelle du métal est pulvérisé afin de conduire l'électricité. La membrane est tendue et placée très près d'une plaque arrière pour former un condensateur. Grand-père Ryckebusch appelait les condensateurs à condensateur et maintenant vous savez que nous devrions vraiment les appeler microphones à condensateur… Lorsque les ondes sonores frappent le diaphragme et qu'il bouge, la capacité change. S'il y a une charge sur le condensateur, il y aura un changement de tension qui correspond au son. Comme les deux autres conceptions de microphone ci-dessus, si vous amplifiez ou enregistrez la tension, vous obtenez le son. Il existe deux styles de microphones à condensateur. Certains utilisent une haute tension (50-70 volts) pour charger la capsule du condensateur et d'autres utilisent ce qu'on appelle une capsule à électret. L'électret (électrostatique) a une charge permanente qui lui est associée, lisez ici: Electret.

Ce que cela signifie pour nous, c'est que si nous utilisons une capsule Electret, il n'est pas nécessaire de lui appliquer 50-60 volts, ce qui signifie des circuits plus simples.

l'un des avantages d'un microphone à condensateur est que le diaphragme peut être très léger et qu'il est plus facile d'obtenir une réponse en fréquence plus douce avec un. L'inconvénient est que vous devez être très prudent lorsque vous retirez le signal du diaphragme sans ajouter de bruit qui nous amène à l'électronique.

Pour extraire le signal de la capsule, vous avez besoin d'un appareil à très haute impédance. Les tubes couvrent celui-ci et étaient le principal moyen d'y parvenir il y a 40 ans. Pour ne pas entrer dans un débat sur la qualité sonore des tubes par rapport à autre chose, vous devez l'admettre; l'utilisation d'un tube à l'intérieur d'un corps de microphone ne se prête pas à la simplicité. Ou des compétences de bricolage normales ! Après le tube, le transistor à effet de champ ou FET a été inventé. C'est ainsi que fonctionnent la plupart des microphones à condensateur aujourd'hui. Même les capsules de micro vraiment bon marché en ont une montée en interne. Une société allemande Schoeps. sans doute l'un des meilleurs fabricants de microphones au monde, a conçu un circuit pour microphones à condensateur qui a défini la façon dont cela a été fait il y a longtemps. Voir le circuit Schoeps pour plus de détails. (Si vous recherchez sur Google « Circuit Schoeps », c'est ce que vous trouvez !) Le circuit fonctionne grâce à l'alimentation fantôme du préampli micro. Une partie de ce circuit est utilisée pour générer une haute tension stable pour charger la capsule. Dans notre cas, nous n'en aurons pas besoin. La communauté des bricoleurs a simplifié ce circuit jusqu'à sa forme de base pour les capsules à électret qui est presque identique au circuit Schoeps original. Scott Helmke a conçu une version de ce circuit pour son microphone « Alice ». J'utilise le même circuit avec des valeurs légèrement différentes et un transistor FET différent. J'ai choisi le J305 qui est utilisé par plusieurs fabricants haut de gamme. Je l'ai localisé ici. Vous pouvez certainement utiliser la liste des pièces de Scott. Sa dernière liste date de 2013 et les pièces sont disponibles auprès de Mouser et Digikey. J'ai construit le circuit sur un petit panneau perforé qui est parfait pour s'adapter à l'intérieur du corps du microphone.

Voici comment fonctionne le circuit; regardons le chemin du signal puis la puissance:

La résistance 1Gig (Oui un gigohm…) développe le signal sortant de la capsule. Le FET et les deux résistances de 2,43K forment un séparateur de phase et un convertisseur d'impédance. Les deux condensateurs.47uF couplent les signaux aux deux transistors bipolaires. Ce sont des transistors PNP configurés en tant qu'émetteurs suiveurs. Les deux résistances de 100K polarisent les transistors. Uber simple. Si vous vous posez des questions sur la résistance de 1 gig, c'est la clé d'un microphone à condensateur. C'est également le composant le plus cher, avec environ 2 $ chacun de Digikey. Côté alimentation, on connecte le micro à l'alimentation fantôme d'une table de mixage ou d'un préampli. Cela amène 48 volts dans les broches 2 et 3 du connecteur XLR et les deux transistors. MISE À JOUR Octobre 2015: j'ai ajouté deux condensateurs 22nF aux prises XLR et deux résistances 49Ohm 1% sur les entrées des transistors pour la suppression du bruit RF. Je ne m'en suis pas rendu compte jusqu'à ce que j'utilise un préampli micro différent dans un environnement "bruyant". Schéma mis à jour ! La résistance de 6,8 K et la diode Zener prennent cela et la baissent à 12 volts. Les condensateurs 10uF et 68uf ainsi que la résistance 330Ohm filtrent cela et fournissent une tension stable aux circuits FET. Encore une fois, très simple et élégant. L'élément critique et dont nous n'avons pas encore parlé est la capsule elle-même. J'utilise le TSB2555B de JLI electronics. c'est une capsule Transound et c'est ce qui fait de ce projet ce qu'il est. Il coûte 12,95 $ et utilise du nickel au lieu de l'or sur le diaphragme. Il est également utilisé commercialement dans au moins un microphone que je connais, le CAD e100s.

Maintenant que nous avons la capsule et l'électronique en place, vous pouvez en fait en construire une dans le boîtier de votre choix. J'ai essayé cela et j'ai appris quelques choses. En raison de la haute impédance de la capsule et de l'électronique FET, le fil entre les deux agit comme une antenne et à moins que le tout ne soit entièrement protégé par un écran métallique ou métallique, vous aurez toutes sortes de bruit. de toutes les RF qui s'y infiltrent. Essentiellement, vous devez mettre la capsule et l'électronique dans une cage de Faraday.

J'ai trouvé un moyen plus simple que de construire le mien. Il s'avère qu'il existe plusieurs micros de fabrication chinoise vraiment bon marché qui ont en fait de superbes boîtiers en métal, une électronique assez décente (circuit très similaire…) et une petite capsule. Et le coût d'environ 20 dollars. Ils constituent un excellent organisme donneur, c'est pourquoi nous l'utilisons. Recherchez-les sur eBay en recherchant les microphones « BM700 » et « BM800 ». J'ai eu le mien pour environ 22 $. Fait intéressant, comme vous pouvez le voir sur les photos, il n'y a pas de mention BM800 dessus. Il est également venu dans une enveloppe en papier avec le boîtier en mousse mais pas de boîte. OK, maintenant que nous avons couvert l'arrière-plan, construisons-en un !

Edit: 9 octobre: Voici un peu d'audio avec ces enregistrements de l'orchestre du lycée de mes enfants: Guyer HS Intermezzo Orchestra

Étape 1: Première étape: l'électronique

La section électronique est facilement construite sur une carte de perforation. J'ai coupé le mien à 1" sur environ 1,5", puis je l'ai peuplé à partir des transistors PNP travaillant vers l'extrémité FET. La partie critique ici est la jonction de la porte FET et de la résistance 1gig. Remarquez que je « flotte » les pistes. C'est là que la porte FET au fil de la capsule se connecte. Nous ne voulons pas que cela touche quoi que ce soit ou que l'utilisation de la carte de circuit imprimé ait des résidus de flux ou attire l'humidité dans un environnement très humide. Regardez aussi le positionnement du FET. Voir la fiche technique dans l'article. J'avais ma broche 1 du FET à l'envers jusqu'à ce que je réalise que la position mentionnée dans la fiche technique était la vue de dessus du transistor, pas le bas. Si vous utilisez le FET recommandé par Scotts, téléchargez la fiche technique et lisez-la ! J'ai laissé un endroit d'un côté qui m'a permis de percer un trou assez grand pour que la vis de montage le maintienne au châssis. En fait, j'ai eu de la chance ici… J'ai construit ceci avant de penser à la façon dont j'allais le monter.

Étape 2: Étape 2: Démonter le microphone d'origine

Prenez le corps du microphone et dévissez la base. Cela vous permettra de faire glisser le manchon métallique qui couvre la zone du circuit. Remarque: votre micro peut varier. J'en ai acheté deux auprès de différents fournisseurs et ils étaient similaires mais définitivement différents. Une fois le manchon retiré, retirez les deux petites vis qui maintiennent le circuit imprimé d'origine. Puis dessoudez les trois fils inférieurs. Nous les réutiliserons pour attacher la nouvelle carte au connecteur XLR. Vous pouvez couper ou dessouder les fils de la capsule. Nous allons les remplacer.

Retirez maintenant les deux vis qui maintiennent le panier au boîtier. Le panier se détache et expose la capsule d'origine. Cet original est monté dans un peu de mousse et pressé dans le porte-capsule en plastique. Gardez les vis !

Il y a deux vis qui maintiennent le porte-capsule en plastique au cadre métallique. Retirez-les et séparez les deux. Vous avez maintenant un microphone entièrement démonté.

Étape 3: Troisième étape: préparer et installer la nouvelle capsule

J'en ai construit deux et les porte-capsules étaient tous deux différents. Dans celui-ci, vous pouvez soigneusement pousser l'ancienne capsule, puis retirer la mousse. L'autre n'avait pas de mousse mais de petites extensions latérales en plastique tous les 90 degrés. Je les ai découpés avec de petites cisailles, puis j'ai utilisé une goutte de colle chaude pour maintenir la nouvelle capsule en place. Dans ce micro, j'ai coupé un petit morceau de mousse et l'ai utilisé pour appuyer sur la nouvelle capsule. Avant de faire cela, vous voudrez souder des fils courts pour passer de la capsule à l'électronique. J'ai utilisé du fil toronné de calibre 24 que j'avais déjà. Vous pouvez réutiliser les fils de la capsule d'origine si vous le souhaitez. J'aime le fil isolé au téflon. L'isolant ne fond pas lorsqu'il est touché accidentellement par un fer à souder.

Étape 4: Étape 4: Refixez le support de capsule

A l'aide des deux petites vis et refixez le support de capsule. Il y a quatre petits trous mais seulement deux d'entre eux sont filetés. C'était la même chose sur mes deux microphones. Attention à ne pas placer la languette à la base du cadre métallique. La languette fait face à la direction du son. Il s'aligne avec le manchon en métal qui est imprimé avec le nom du microphone. Maintenant, cela peut varier ! L'un des miens n'était pas du tout étiqueté. Vous pouvez lire le nom de la marque sur celui-ci. Ne pensez pas que cela deviendra un nom familier de si tôt. Une fois celui-ci monté, faites passer les petits fils de la capsule à travers les autres trous du cadre métallique.

Étape 5: Étape cinq: Montez et connectez l'électronique, puis réassemblez

Dans mon cas, j'ai construit mon circuit imprimé avant de comprendre comment j'allais le monter. Cela a nécessité de percer un trou avec tous les composants déjà dessus. Pas la meilleure façon de le faire. J'avais quelques petits supports d'angle 4-40 pour le montage de cartes de circuits imprimés dans mon bac de projet. En utilisant l'un de ceux-ci, j'ai monté le circuit imprimé sur le cadre métallique. Vous pouvez monter le baord directement tant que vous ne créez pas de short.

Une fois monté, connectez le connecteur XLR selon le schéma. Connectez ensuite la capsule. Faites attention au fil positif de la capsule principale car il se connecte à la jonction de la résistance de 1 gigaohm et au fil de grille du FET. Celui-ci flotte dans l'air pour assurer une connexion à très haute impédance.

Faites glisser le manchon du boîtier métallique en place. A noter la patte et la petite découpe correspondante sur la manche.

Vissez la base filetée et le microphone est complet.

Étape 6: Test, utilisation et exploration plus poussée

Connectez votre nouveau microphone à une table de mixage ou à un préampli micro avec alimentation fantôme et assurez-vous qu'il fonctionne. La plupart des problèmes sont dus à un mauvais câblage. Le bourdonnement ou le bourdonnement est généralement un problème de câblage de masse.

Ce microphone se tient là avec la plupart des condensateurs à large diaphragme. J'en possède quelques très bons et ça marche. Fonctionne très bien sur le chant, la guitare acoustique. Je travaille sur l'enregistrement de quelques choses avec et je mettrai des liens dans l'Instructable quand je le ferai.

Je suis vraiment ravi des performances de ce micro. Tout est à partir d'une capsule de micro à 13 $ (moins si vous en achetez dix…) Je suis à 90% terminé sur un projet avec plusieurs capsules pour l'enregistrement stéréo. Ce Instructable arrive sous peu.

Mise à jour Octobre 2015: J'ai eu la chance d'enregistrer un orchestre avec ces liens Soundcloud. J'ai également fait du son pour le festival Food Truck bénévole et j'ai eu le plaisir de les utiliser sur scène avec plusieurs chanteurs talentueux et un trio de jazz. Le micro sonnait bien et très transparent.

Pour plus d'informations sur les microphones DIY en général, je recommande fortement le groupe de constructeurs de microphones sur les groupes IO.

Et si vous souhaitez construire ou modifier un microphone non électret, consultez les pièces de microphone. J'ai construit une paire de micros en utilisant sa capsule CK-12.

Bon enregistrement !

Étape 7: mise à jour janvier 2016 ! Pimp ce circuit

Après en avoir construit quelques-uns, étudié le circuit Schoeps original et avoir été un peu scolarisé par certains des vétérans du groupe de constructeurs de micros, j'ai mis au point un circuit amélioré. Je l'appelle la « Pimped Alice » Il y a trois changements principaux:

1. L'ajout de deux autres condensateurs de suppression RF et EMI. Les deux 470pF qui relient la base des deux transistors PNP à la masse. Ceux-ci aident avec tout ce que le FET capte et limitent la bande passante des suiveurs de l'émetteur PNP.

2. La partie qui fournit 12 V au circuit FET est modifiée. Nous avons le condensateur 47uF qui se charge à partir de l'alimentation fantôme entrant dans le micro des broches XLR 2 et 3 via les résistances de 49,9 ohms et les deux transistors PNP. Le fournit un bon chemin à basse impédance pour les fréquences audio qui nettoient un peu les choses. De là, nous passons à la résistance de 4,7K à la diode Zener. Cette résistance définit et limite le courant de conduction utilisé par la diode Zener. Les diodes Zener peuvent produire une petite quantité de bruit électrique simplement en raison de leur fonctionnement. La résistance de 330 et le condensateur de 100 uF filtrent et maintiennent une belle tension continue propre pour le FET et le séparateur de phase à résistance 2,4 K.

3. Le pot 1Meg est nouveau. Cela ajuste le biais sur le FET. C'est probablement la plus grande amélioration du circuit. Au fur et à mesure que le pot est ajusté, nous essayons de diviser la tension produite par le zener de sorte qu'environ la moitié tombe sur le FET et l'autre moitié entre les deux résistances de 2,4K. C'est assez facile à faire. Avant de connecter la capsule du microphone, vous devez connecter le circuit à un préampli de microphone afin que nous puissions alimenter le circuit. Mesurez la tension sur la broche + du condensateur 100uF référencée à la masse. Dans mes circuits "tels que construits", j'avais environ 11,5 à 11,8 volts. Mesurez la tension et divisez par quatre. Disons que la tension est de 12 VDC. Diviser par quatre nous donne 3 VDC. Tout en mesurant au point « A » (voir le circuit) ajustez le pot jusqu'à obtenir 3 VDC. Mesurez la tension au point "B" vous devriez avoir 9 VDC. Le pot est un pot à dix tours alors préparez-vous à faire tourner la petite vis plusieurs fois. Historiquement, les gens faisaient cela et substituaient des résistances fixes aux valeurs du réglage du pot. Bien que cela puisse économiser quelques centimes, cela prend du temps. L'utilisation d'un pot est beaucoup plus facile.

Vous pouvez voir mon protoboard construire à l'avant et à l'arrière. Les deux flèches pointent vers les collecteurs de transistors PNP et sont l'endroit où vous connecteriez les résistances de 49,9 ohms sur le chemin du connecteur XLR. Encore une fois les capuchons 22nF sont situés sur le connecteur XLR.

Une autre chose vraiment cool est qu'un membre du groupe Mic Builder sur Yahoo en a construit un en utilisant la version "Pimped" du circuit et l'a envoyé à un autre membre qui a testé le microphone. Lisez à ce sujet sur Audioimprov ici: Homero's Pimped Alice. Le résumé est que le circuit a une très faible distorsion et le bruit électronique est inférieur à ce que la capsule émettra dans une pièce calme. De plus, Homero a conçu une carte PC pour cela et a gracieusement fourni tous les documents pour cela. Il est simple face et s'adaptera au coup chinois des micros BM-700 et BM-800

J'en ai maintenant quatre dans mon casier de micro et j'en suis super content. Réflexions finales sur les pièces. Le FET ci-dessus est un substitut du J305. L'un ou l'autre fonctionnera. Lors de l'achat de résistances et de condensateurs, le prix baisse considérablement si vous achetez en quantité. Je recommande fortement d'acheter les résistances une centaine à la fois et les petits condensateurs de même. Je vais généralement moins pour les plus gros électrolytiques. Si vous continuez avec le merveilleux passe-temps de l'électronique, vous découvrirez qu'à un moment donné, vous avez déjà ce dont vous avez besoin pour construire le prochain projet.

Merci à Henry et Homero du groupe Mic Builder sur Yahoo! Parlez d'un grand effort de collaboration pour les constructeurs, les fabricants et les bricoleurs.

Deuxième prix du concours DIY Audio et Musique