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监控拾音器:拾音器电路的深度分析与制作

发布时间:2018-03-05 来源:电子发烧友 责任编辑:lina

【导读】拾音器是用来采集现场声音的一个配件,一种靠接收声音震动,将声音放大的电声学仪器。拾音器通常是3根线或者是接线柱,无外乎是电源正极,音频正极和公共地。后端的配套设备通常是硬盘录像机(DVR)或者录音设备。拾音器单独供电。剩下2根线是音频输出,与后端的录音设备的音频输入对接即可。

尽量有RVVP音频屏蔽线,强烈不推荐用网线,另外供电的电源要用稳压电源(变压器),就是有铜线圈的,拿在手上很重的那种。尽量不要用开关电源。否则可能大大影响采音品质。
 

 
一种监控拾音器电路的分析与制作
 
 
监控拾音器的主要作用是将现场的声音信号转换为电信号传输给放大器放大。它是声音监控系统中的最前端的设备,它的好坏会直接影响到整个监控系统的声音质量。下面介绍在工程实践中应用广泛的一种简单实用的监控拾音电路。该电路的结构不同于一般的放大电路,该电路通过结构上的设计,降低了拾音器对后级负载之间连线长短、连线上的分布电容大小以及负载输入阻抗对拾音器质量的影响。通过精心设计使得该电路具有具有噪声小、音质好、功耗低、稳定性好等优点。

一、电路的结构与工作愿理
 
整个电路由电源电路和主电路构成,主电路由话筒输入电路、电压放大电路、电流放大电路和滤波电路几部分组成。
 
电源电路为主电路部分提供“洁净”的工作电源。电路中采用了三端集成稳压器78L09对输入的电源电压进行稳压,cl 、c2对电源进行滤波。LEDl和Rl 构成电源指示电路。该电路中VDI 的加入具有电源反极性保护功能。
 
监控拾音器的主电路的作用是利用话筒将声音信号进行拾取,放大到一定的幅度输出,以便通过线路传输到音频监控系统中进一步放大处理。该电路由驻极体话筒MI CI和偏置元件R2、c3、C9、Rpl 、RI O、R9和c8构成话筒输入电路,运算放大器IC2A与外围元件Rp3、R4、C10、R11构成电压放大电路,IC2B与其外围元件R12、R13、R14、R5、R6、C5构成电流驱动电路,R6、c6、R7、c 7、R8构成滤波输出电路。主电路中c4放在电路电源引脚附近可以使交流噪声短路去耦,进一步降低了电源的纹波。
 
在内置话筒的监听拾音器设计中需要仔细考虑的是话筒偏置电路:通常采用的驻极体话筒的偏置电压是直接从电源向话筒提供偏压的,在这种情况下,偏置电压在到达话筒的线路上拾取到噪声和电源中的噪声会直接耦合到话筒的输出信号中,从而使输出的噪音加大。本电路的话筒偏置是采用了由R2与c 3、c 9构成R- c滤波器来衰减偏置电压带来的噪声,并将话筒靠近放大电路输入端安装来减少噪音的影响。Rpl ,RIO,R9为驻极体话筒提供偏置电压。通过调节Rpl 使驻极体话筒得到所需要2~3v的偏置电压,该偏压的大小也调整了电路的灵敏度。该电路中实现放大作用的主要是由运放IC2构成放大电路来完成的。该电路与日本松下子公司Te chni cs的专利技术从类音频放大电路以及奥布里.桑德曼(Aubr e y Sa ndma n) 博士设计并命名的S类放大电路原理相似,它们的共同特点是电路由电压放大器和电流放大器构成,两个放大器之间通过电桥耦合。
 
本电路与S类放大器的结构形式完全相同,只是在参数上作了微调。采用这种电路结构和参数可以使电压控制放大器工作在等效于无负载的状态,这样即使接很霞的负载,哪怕是电压与电流波形不相同的复合动态阻抗,放大器仍然能输出最佳的特性,也就是说此等效无负载特性与实际负载的种类和大小无关,这样就可以实现消除拾音器与后级负载之间连线长短,连线上的分布电容大小,以及负载输入阻抗对拾音质量的影响。从主电路上看,该放大电路中IC2A与外围器件构成了一个带负载能力非常有限的甲娄电压放大器,后接的 IC2B与其外围器件构成的乙类电流放大器。
 
IC2A与IC2B之间通过由R12、 R13、R14、R5构成的惠斯通电桥进行耦合。该电路中IC2A构成钓电压放大器采用了同相输入的形式,对话筒而言相当于一个“较轻”的负载,这样对话筒的影响较小,该级的电压放大倍 由式⋯R4+Rp3、决定。电 Ll 十一J 足1 l 路中I C2B构成的电流放大器只是R14的参 上和s 类放大电路不一致,其放大能力采用与s类放大电路类似。s放大电路参数的选择使电桥处于平衡状态,即:R12XRl 4=R13XR5;而本电路中参数的选择,电桥并不处于平衡状态。
 
通过仿真分析可以结论:
 
(I )使R14阻值增大会提高电路的频率相应特性,但不平衡时会使电流放大能力下降,在设计电路的时候应考虑选择合适的电阻。考虑到由于监听电路的输出不需要较大的功率。所以该电路输出功率不大的缺点就不成为重要问题了。
 
(2)在电路电桥平衡和不平衡时的电压放大器的输出电流很小且没有太大的变化,所以该电路仍具有该类电路的特性。
 
监控拾音器的输出加入了由c6、R7、c 7、R8构成两级Rc高通滤波器,滤除信号中的高频成分,同时电容又起了隔直的作用,使电路达到了较好的性能。
 
二、元件的选择与舅作该电路在元件的选择丰要注意以下几点:
 
(I )电阻应选用金属膜电阻以减少噪声。特别是电桥部分的电阻应尽可能根据实际实用的情况进行微调阻值。
 
(2)运放现在市面上能买到的5532品种很多,一定要选用正宗的美国SIG公司的NE5532。
 
(3)驻极体话筒是很重要元件之一,一定要选用名牌产品,选择灵敏度高、指向性好的驻极体话筒是电路成功的关键。使用时还要注意极性和接法,否则监控范围小,距离小,声音很小或者杂音大。本制作采用双面印制电路板,大面积接地设计,只要按照图纸上的元件安装检查无误后,通电就町以工作,需要调整的是Rpl 和Rp3,调整电路的灵敏度使得到的信号的质量合适,不要将灵敏度调得太高,否则会有杂音和叫音干扰.
 


  

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