สร้างสี่ช่องสัญญาณ SSM2019 Phantom Powered Mic Preamp: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ตามที่คุณอาจสังเกตเห็นจาก Instructables อื่นๆ ของฉัน ฉันมีความหลงใหลในเสียง ฉันยังเป็นคนที่แต่งตัวประหลาด DIY กลับไป เมื่อฉันต้องการพรีแอมพลิฟายเออร์ไมโครโฟนอีกสี่ช่องเพื่อขยายอินเทอร์เฟซเสียง USB ของฉัน ฉันรู้ทันทีว่าเป็นโปรเจ็กต์ DIY

เมื่อหลายปีก่อน ฉันซื้ออินเทอร์เฟซเสียง Focusrite USB มีปรีแอมป์ไมโครโฟนสี่ตัวและอินพุตระดับสี่สายพร้อมกับอินพุตดิจิตอลบางตัว เป็นฮาร์ดแวร์ที่ยอดเยี่ยมและตอบสนองความต้องการของฉัน จนกระทั่งฉันสร้างไมโครโฟนขึ้นมาจำนวนหนึ่ง ดังนั้นฉันจึงมุ่งมั่นที่จะแก้ไขความคลาดเคลื่อนนี้ ดังนั้น SSM2019 Four Channel Mic Preamp จึงถือกำเนิดขึ้น!

ฉันมีเป้าหมายในการออกแบบบางอย่างสำหรับโครงการนี้

มันจะง่ายที่สุดและใช้ส่วนประกอบขั้นต่ำ

มันจะมีพลังแฝงที่จะให้ฉันใช้ไมโครโฟน Pimped Alice ทั้งหมดที่ฉันสร้างขึ้น

มันจะมีอินพุตอิมพีแดนซ์สูง (Hi-Z) ในแต่ละช่องสัญญาณสำหรับทรานสดิวเซอร์ piezo ซึ่งเป็นโครงการในอนาคตของฉัน นี่จะเป็นเรื่องง่ายหากเคสและพาวเวอร์ซัพพลายเป็นส่วนหนึ่งของโปรเจ็กต์หลักอยู่แล้ว

มันจะมีข้อกำหนดด้านเสียงระดับมืออาชีพ: สะอาด ความผิดเพี้ยนต่ำ และเสียงรบกวนต่ำ ดีหรือดีกว่าปรีแอมป์ที่มีอยู่ในอินเทอร์เฟซ Focusrite ของฉัน

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบ

ฉันเริ่มศึกษาสิ่งที่มีอยู่แล้ว ฉันคุ้นเคยกับการออกแบบแอนะล็อกมาก และจับตาดู SSM2019 โดยก่อนหน้านี้ใช้ลูกพี่ลูกน้องที่เก่ากว่า ซึ่งตอนนี้คือ SSM2017 ที่เลิกใช้แล้ว SSM2019 มีให้ในแพ็คเกจ DIP 8 พิน ซึ่งหมายความว่าสามารถเสียบขนมปังได้อย่างง่ายดาย ฉันพบข้อมูลที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับการออกแบบพรีแอมพลิฟายเออร์ไมโครโฟนจาก That Corp. (ดูส่วนอ้างอิง) น่าเสียดายที่ชิปพรีแอมพลิฟายเออร์เฉพาะทั้งหมดนั้นเป็นแพ็คเกจติดตั้งบนพื้นผิวขนาดเล็ก และสเปกนั้นดีกว่า SSM2019 เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ฉันปรบมือให้พวกเขาสำหรับการแบ่งปันความรู้และข้อมูลการออกแบบ ข้อมูลจำเพาะของ SSM2019 นั้นยอดเยี่ยมและเหมือนกับแอมพลิฟายเออร์สำหรับเสียงส่วนใหญ่ในทุกวันนี้ ซึ่งจะเกินขอบเขตสัญญาณที่เหลือสำหรับประสิทธิภาพ ฉันใช้ระยะเกนคงที่สองขั้นกับโพเทนชิออมิเตอร์ที่อนุญาตให้ปรับสัญญาณระหว่างกัน สิ่งนี้ทำให้การออกแบบเรียบง่ายและไม่จำเป็นต้องค้นหาชิ้นส่วนที่ท้าทาย เช่น โพเทนชิโอมิเตอร์แบบแอนติล็อกและสวิตช์แบบหลายหน้าสัมผัสที่มีค่าตัวต้านทานเฉพาะ ยังรักษา THD + noise ให้ต่ำกว่า.01%

ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบของฉัน ฉันมีความศักดิ์สิทธิ์ในพลังแฝง คนส่วนใหญ่คิดว่า 48 โวลต์เป็น "มาตรฐาน" สิ่งนี้ย้อนกลับไปและมีความสำคัญเมื่อใช้แรงดันไฟแฝงเพื่อไบอัสแคปซูลสำหรับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ ในปัจจุบัน ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ส่วนใหญ่ใช้พลังแฝงเพื่อสร้างแหล่งจ่ายแรงดันไฟต่ำที่เสถียร พวกเขาใช้ Zener ภายในเพื่อสร้าง 6-12VDC แรงดันไฟฟ้านั้นใช้เพื่อเรียกใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในและเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเพื่อทำให้แคปซูลมีขั้ว นี่เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้ คุณจะได้แรงดันแคปซูลที่เสถียรซึ่งสามารถสูงกว่า 48V หากจำเป็น ข้อมูลจำเพาะของ Phantom Power สำหรับไมโครโฟนจะเรียก 48V, 24V และ 12V แต่ละตัวใช้ค่าความต้านทานการคัปปลิ้งต่างกัน 48V ใช้ 6.81K, 24V พร้อม 1.2K และ 12V ใช้ 680 โอห์ม โดยพื้นฐานแล้ว พลังแฝงจำเป็นต้องได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งไปยังไมโครโฟน ความศักดิ์สิทธิ์ของฉันคือ: แรงดันไฟฟ้าต้องสูงพอสำหรับ 12V Zener ภายในจึงจะทำงานได้ ถ้าฉันใช้ +15V ที่มีอยู่ในโปรเจ็กต์ของฉันและค่าตัวต้านทานคัปปลิ้งที่เหมาะสม มันน่าจะใช้ได้ดี นี้จริงแก้ปัญหาอีกสองประการ ประการแรกไม่จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับพลังงานแฝง ประการที่สอง และที่สำคัญกว่าสำหรับการออกแบบของฉันคือความเรียบง่าย การรักษาแรงดันไฟ Phantom ให้เท่ากับหรือน้อยกว่าแรงดันจ่ายไฟสำหรับ SSM2019 เราจึงขจัดวงจรเพิ่มเติมจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับการป้องกัน พวกที่ That Corp นำเสนอเอกสารสองฉบับที่ AES เรื่อง "The Phantom Menace" และ "The 48V Phantom Menace Returns" สิ่งเหล่านี้จัดการกับความท้าทายในการมีตัวเก็บประจุ 47-100uF ที่ชาร์จ 48V ในวงจรโดยเฉพาะ การลัดวงจรนั้นโดยไม่ได้ตั้งใจอาจทำให้เกิดปัญหาได้มากมาย พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุเป็นฟังก์ชันของแรงดันไฟกำลังสอง ดังนั้นเพียงแค่เปลี่ยนจาก 48V เป็น 15V เราก็ลดพลังงานที่เก็บไว้ลง 10 เท่า นอกจากนี้เรายังป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของพินอินพุตสัญญาณใดๆ ของ SSM2019 อ่านคู่มือการออกแบบ That Corps เพื่อดูตัวอย่างสิ่งที่จำเป็นสำหรับการสร้างหลักฐานกระสุนของปรีแอมป์

เพื่อความโปร่งใส ฉันเริ่มโครงการนี้โดยคิดว่าจะใช้พลังแฝง 24VDC จากนั้นในกระบวนการแก้ไขปัญหาแหล่งจ่ายไฟ เกิดแนวคิดว่าจะใช้ +15 ที่มีอยู่แล้ว ตอนแรกฉันใส่พาวเวอร์ซัพพลายไว้ในเคสปรีแอมป์ สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาเสียงหึ่งและหึ่งหลายครั้ง ฉันลงเอยด้วยแหล่งจ่ายไฟจำนวนมากในกรณีภายนอกโดยมีเพียงตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในกรณีนี้ ผลลัพธ์ที่ได้คือปรีแอมป์ที่เงียบมากซึ่งอยู่ในระดับที่พอๆ กัน หากไม่ดีกว่าแอมป์ภายในในอินเทอร์เฟซ Focusrite ของฉัน เป้าหมายการออกแบบ #4 สำเร็จแล้ว!

ลองดูวงจรและดูว่าเกิดอะไรขึ้น บล็อก SSM2019 ในสี่เหลี่ยมสีน้ำเงินเป็นวงจรหลัก ตัวต้านทาน 820 โอห์มสองตัวจับคู่กับพลังงานแฝงจากพื้นที่สีเขียวอ่อนที่สวิตช์สลับใช้ +15 กับตัวเก็บประจุ 47uF ผ่านตัวต้านทาน 47 โอห์ม ตัวต้านทาน 820 โอห์มทั้งสองตัวอยู่ที่ด้าน "+" ของตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้ง 47uF ที่นำสัญญาณไมโครโฟนเข้ามา อีกด้านหนึ่งของตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้งคือตัวต้านทาน 2.2K สองตัวที่ผูกอีกด้านหนึ่งของตัวเก็บประจุกับกราวด์และเก็บอินพุตของ SSM2019 ไว้ที่ศักย์กราวด์ DC แผ่นข้อมูลแสดง 10K แต่ระบุว่าควรต่ำที่สุดเพื่อลดเสียงรบกวน ฉันเลือก 2.2K ให้ต่ำกว่า แต่ไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่ออิมพีแดนซ์อินพุตของวงจรทั้งหมด ตัวต้านทาน 330 โอห์มตั้งค่าเกนของ SSM2019 เป็น +30db ฉันเลือกค่านี้เนื่องจากให้กำไรขั้นต่ำที่ฉันต้องการ ด้วยอัตราขยายที่เพิ่มขึ้นและ +/- 15V การตัดรางจ่ายไฟไม่ควรเป็นปัญหา ตัวเก็บประจุ 200pf บนพินอินพุทมีไว้สำหรับการป้องกัน EMI/RF สำหรับ SSM2019 นี่คือข้อมูลที่ถูกต้องสำหรับการป้องกัน RF นอกจากนี้ยังมีตัวเก็บประจุ 470pf สองตัวที่แจ็ค XLR สำหรับการป้องกัน RF ที่ด้านอินพุตสัญญาณ เรามีสวิตช์สลับ DPDT ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เลือกเฟสของเรา ฉันต้องการใช้ปิ๊กอัพแบบเพียโซคอนแทคบนกีตาร์ (หรืออุปกรณ์อคูสติกอื่นๆ) พร้อมๆ กันโดยใช้ไมโครโฟน ซึ่งช่วยให้สามารถย้อนกลับเฟสของไมโครโฟนได้หากจำเป็น ถ้าไม่ใช่เพราะเรื่องนั้น ฉันจะตัดมันทิ้งไปเพราะโปรแกรมบันทึกส่วนใหญ่อนุญาตให้คุณสลับการบันทึกเฟสโพสต์ได้ เอาต์พุตของ SSM2019 ไปที่โพเทนชิออมิเตอร์ 10K สำหรับการปรับระดับในขั้นต่อไป

ตอนนี้ไปทางด้านอิมพีแดนซ์สูง ในสี่เหลี่ยมสีแดง เรามีบัฟเฟอร์ที่ไม่กลับด้านแบบคลาสสิกตามส่วนหนึ่งของแอมป์คู่ OPA2134 นี่คือ op amp ที่ฉันชอบที่สุดสำหรับเสียง เสียงรบกวนและการบิดเบือนต่ำมาก เช่นเดียวกับ SSM2019 มันจะไม่เป็นจุดอ่อนที่สุดในสายสัญญาณ ตัวเก็บประจุ.01uF จับคู่สัญญาณเข้าจากแจ็คอินพุต ¼” ตัวต้านทาน 1M ให้การอ้างอิงกราวด์ ที่น่าสนใจคือ สามารถได้ยินเสียงรบกวนของตัวต้านทาน 1M ได้โดยการปรับระดับอินพุต Z สูงจนสุด อย่างไรก็ตาม เมื่อเชื่อมต่อปิ๊กอัพ Piezo ความจุของปิ๊กอัพ Piezo จะสร้างตัวกรอง RC ที่มีตัวต้านทาน 1M นั่นทำให้เสียงรบกวนลดลง (และมันก็ไม่ได้แย่ตั้งแต่แรก) จากเอาต์พุตของ op amp เราไปที่โพเทนชิออมิเตอร์ 10K เพื่อปรับระดับขั้นสุดท้าย

ส่วนสุดท้ายของวงจรคือแอมพลิฟายเออร์การรวมขั้นสุดท้ายที่สร้างขึ้นรอบส่วนที่สองของ OPA2134 op amp ดูสี่เหลี่ยมสีเขียวในภาพประกอบ นี่คือขั้นตอนการกลับด้านที่มีอัตราขยายที่กำหนดโดยอัตราส่วนของตัวต้านทาน 22K และตัวต้านทาน 2.2K ที่ให้ค่าเกน 10 หรือ +20dB ตัวเก็บประจุ 47pf ทั่วทั้งตัวต้านทาน 22K มีไว้เพื่อความเสถียรและการป้องกันคลื่นความถี่วิทยุ โพเทนชิโอมิเตอร์ 10K เป็นแบบเส้นตรง ซึ่งหมายความว่าเมื่อไวเปอร์เคลื่อนที่ข้ามช่วงการหมุน ความต้านทานจากจุดเริ่มต้นจะแปรผันเป็นเส้นตรงตามการเปลี่ยนแปลงของการหมุน ตรงกลางคุณจะได้ 5K ที่ปลายทั้งสองข้าง แต่เราได้ยินต่างกัน เราได้ยินลอการิทึม นั่นคือเหตุผลที่เดซิเบล (dB) ใช้ในการวัดระดับเสียง ด้วยการใช้โพเทนชิออมิเตอร์เชิงเส้น 10K ที่ป้อนตัวต้านทาน 2.2K เราบรรลุการเปลี่ยนแปลงระดับที่ฟังดูเป็นธรรมชาติมากขึ้น op amp เก็บอินพุตกลับด้านไว้ที่กราวด์เสมือน สำหรับสัญญาณ AC ตัวต้านทาน 2.2K จะเชื่อมโยงกับกราวด์เสมือน จุดกึ่งกลางของการหมุนอยู่ที่ประมาณ -12dB โดยที่รอบที่แปดสุดท้ายของการหมุนจะต่างกันเพียง 1.2db สิ่งนี้ให้ความรู้สึกนุ่มนวลกว่าปรีแอมป์อื่นๆ มากมายที่พอทกำลังเปลี่ยนเกนของปรีแอมป์ มันทำงานได้ดีกว่าปรีแอมป์ที่มีโพเทนชิออมิเตอร์ปรับเกน โดยปกติการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยสุดท้ายจะทำให้ค่าเกนสุดท้ายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและมีสัญญาณรบกวนที่สังเกตได้เล็กน้อย Focusrite ตอบสนองด้วยวิธีนี้ ของฉันไม่ได้ สัญญาณเชื่อมต่อจาก op amp ผ่านตัวต้านทาน 47 โอห์ม สิ่งนี้จะช่วยปกป้อง op amp และทำให้มันเสถียรเมื่อขับสายเคเบิลยาว ๆ หากคุณจำเป็นต้องทำเช่นนั้น สิ่งสุดท้ายสำหรับชิป IC สองตัว เหล่านี้เป็นทั้งอุปกรณ์ที่มีแบนด์วิดท์สูงกำไรสูง พวกเขาต้องมีการจ่ายไฟที่ดีโดยบายพาสด้วยตัวเก็บประจุ.1uF ที่ติดตั้งใกล้กับหมุดจ่ายไฟ สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้สิ่งแปลก ๆ เกิดขึ้นและทำให้พวกมันดีและมั่นคง

โดยสรุปแล้ว มีระยะเกนคงที่สองขั้นตอนคือ 30dB และ 20dB สำหรับอัตราขยายทั้งหมด 50dB การปรับระดับทำได้โดยการเปลี่ยนระดับสัญญาณระหว่างระยะเกนสองระดับ นอกจากนี้ยังมีอินพุตอิมพีแดนซ์สูงในแต่ละช่องสัญญาณซึ่งเหมาะสำหรับปิ๊กอัพเพียโซและเครื่องดนตรีอื่นๆ (กีต้าร์และเบส) ที่ต้องการปรับระดับเล็กน้อยก่อนทำการบันทึก ทั้งหมดมีความผิดเพี้ยนและสัญญาณรบกวนต่ำมาก พลัง Phantom คือ 15VDC ซึ่งควรทำงานร่วมกับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ที่ทันสมัยที่สุด ข้อยกเว้นที่น่าสังเกตอย่างหนึ่งคือ Neumann U87 Ai ไมโครโฟนตัวนั้นคือความภาคภูมิใจและความสุขของฉัน ภายในมี 33V Zener สำหรับแหล่งจ่ายไฟตัวกลาง สำหรับฉันนั่นไม่ใช่ปัญหาเพราะ Focusrite ของฉันมีพลังงานแฝง 48V ส่วนที่เหลือทั้งหมดของฉันทำงานได้ดี

พาวเวอร์ซัพพลาย:

แหล่งจ่ายไฟเป็นแบบคลาสสิกของโรงเรียนเก่า ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเกลียวกลาง วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ และตัวเก็บประจุแบบกรองขนาดใหญ่ 2 ตัว หม้อแปลงไฟฟ้าถูกเคาะศูนย์ 24VAC หมายความว่าเราสามารถกราวด์ก๊อกตรงกลางและรับ 12VAC จากขาแต่ละข้าง เดี๋ยวก่อน - เราไม่ได้ใช้ +/- 15VDC ใช่ไหม มันทำงานอย่างไร? มีสองสิ่งที่เกิดขึ้น: อย่างแรก 12VAC เป็นค่า RMS สำหรับคลื่นไซน์ แรงดันพีคจะสูงกว่า 1.4 เท่า (ในทางเทคนิคคือสแควร์รูทของสองตัว) ซึ่งทำให้มีพีคที่ 17 โวลต์ ประการที่สอง หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการจัดอันดับให้จ่ายไฟ 12VAC ที่โหลดเต็มที่ ซึ่งหมายความว่าเมื่อโหลดเบา (และวงจรนี้ไม่ได้ใช้พลังงานมาก) เรามีแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า ทั้งหมดนี้ส่งผลให้มีประมาณ 18VDC สำหรับวงจรเรียงกระแสแรงดันไฟฟ้า เราใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น 7815 และ 7915 และฉันเลือกตัวควบคุมจาก National Japan Radio ที่หุ้มด้วยพลาสติก ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องมีฉนวนระหว่างตัวควบคุมกับเคสเมื่อทำการติดตั้ง ตอนแรกฉันสร้างแหล่งจ่ายไฟภายในให้กับเคสปรีแอมป์ไมโครโฟน มันไม่ได้ผลดีนักเพราะฉันมีเสียงฮัมและหึ่ง ๆ ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับความใกล้ชิดของหม้อแปลงของฉันกับการเดินสายไมโครโฟนภายใน ฉันลงเอยด้วยการวางหม้อแปลง วงจรเรียงกระแส และฝาครอบตัวกรองขนาดใหญ่ในกล่องแยกต่างหาก ฉันใช้คอนเน็กเตอร์ XLR 4 เทอร์มินัลที่ฉันมีในถังเก็บชิ้นส่วนเพื่อนำ DC ที่ไม่ได้ควบคุมมาไว้ในเคสหลักซึ่งตัวควบคุมถูกติดตั้งใกล้กับแผงวงจรหลัก ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ตอนแรกฉันจะใช้ 24VDC สำหรับพลังงาน Phantom และจบลงด้วยการไม่ทำเช่นนั้น ซึ่งจะทำให้วงจรของฉันง่ายขึ้นและกำจัดตัวควบคุม 24V (และหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง!)

ขั้นตอนที่ 2: การก่อสร้าง: เคส

กรณี:

หากคุณยังไม่ได้สังเกต รูปแบบสีและการติดฉลากของฉันค่อนข้างขี้ขลาด ลูกของฉันกำลังทำโครงการโรงเรียนและเรามีสีสเปรย์สามสีให้เลือก ฉันจึงใช้ทั้งสามสี จากนั้นฉันก็มีความคิดที่จะทาสีฉลากด้วยอีนาเมลสีเหลืองและแปรงขนาดเล็ก หน้าตาแบบนี้มีที่เดียวในโลก! ฉันได้รับกรณีของฉันจาก Tanner Electronics ในดัลลัส ร้านค้าส่วนเกิน ฉันพบมันทางออนไลน์ที่ Mouser และที่อื่นๆ แฮมมอนด์ P/N 1456PL3 คุณอาจต้องการติดฉลากและระบายสีให้แตกต่างออกไป ขึ้นอยู่กับคุณ!

ขั้นตอนที่ 3: การก่อสร้าง: แผงวงจร

บอร์ดพีซี:

ฉันสร้างวงจรบนเขียงหั่นขนมต้นแบบ ขั้นแรกให้สร้างช่องทางเดียวเพื่อให้แน่ใจว่าการออกแบบทำงานตามที่คาดไว้ แล้วสร้างช่องอีกสามช่อง ดูรูปที่ 1 และ 2 สำหรับเลย์เอาต์ OPA2134 ของฉันมาจาก Burr Brown ซึ่ง TI ซื้อกิจการในปี 2000 ฉันซื้อมันมา 100 อันในสมัยนั้น และยังมีอีกเล็กน้อย สังเกตว่าแคปบายพาส.1uF ทั้งหมดติดตั้งอยู่ด้านล่างของบอร์ด สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อความเสถียรของชิป IC

ขั้นตอนที่ 4: การก่อสร้าง: แจ็คและปุ่มควบคุมที่แผงด้านหน้า:

แจ็คและปุ่มควบคุมที่แผงด้านหน้า:

เค้าโครงของคุณอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการเลือกกรณีของคุณ ฉันใช้แจ็คขนาด ¼” ที่ติดตั้งบนแผง Switchcraft ที่จะเชื่อมต่อแผงด้านหน้ากับกราวด์ หากต้องการลดลูปกราวด์ ให้ต่อกราวด์ของแจ็ค XLR (Pin-1) ด้วยความยาวที่สั้นที่สุดที่แผงด้านหน้า สำหรับเลย์เอาต์ของฉัน ฉันเชื่อมต่อพวกมันเข้ากับสายดินของแจ็คอินพุต "Hi Z" ฉันต่อสายสวิตช์การกลับเฟสล่วงหน้าโดยเชื่อมต่อการเชื่อมต่อภายนอกสองจุดของสวิตช์ Double Pole Double Throw (DPDT) จากนั้นอินพุตไมโครโฟนจาก XLR จะไปยังสายกลางและหนึ่งในการเชื่อมต่อภายนอกกับแผงวงจร วิธีนี้เมื่อเปลี่ยนตำแหน่งสวิตช์ เฟสจะกลับด้าน ก่อนติดตั้งแจ็ค XLR ให้บัดกรีตัวเก็บประจุ 470pf สองตัวสำหรับการป้องกัน RF/EMI สิ่งนี้ทำให้ง่ายขึ้นมากในภายหลัง! ติดตั้งโพเทนชิโอมิเตอร์ที่แผงด้านหน้า ฉันใช้ที่แหลมเล็กๆ หรือปากกามาร์กเกอร์อื่นๆ เพื่อติดป้ายกำกับสิ่งของต่างๆ ที่แผงด้านในเพื่อช่วยในการเชื่อมต่อในภายหลัง และเพื่อเตือนฉันว่าโพเทนชิโอมิเตอร์ตัวใดควรเชื่อมต่อกับกราวด์ จากนั้นต่อสายดินทั้งหมดสำหรับหม้อเข้าด้วยกันโดยใช้ลวดเปล่าที่ไม่มีฉนวนทั่วไป หลังจากนั้นการเชื่อมต่อนั้นจะวิ่งไปที่จุดกราวด์ทั่วไป

ขั้นตอนที่ 5: การก่อสร้าง: การเดินสายไฟภายใน

การเชื่อมต่อภายใน:

สำหรับสายสัญญาณไมโครโฟน ฉันบิดสาย 22 เกจเข้าด้วยกัน และเชื่อมต่อแจ็ค XLR อินพุตเข้ากับสวิตช์สลับเฟส การบิดเข้าด้วยกันช่วยลด EMI และ RF ที่หลงทาง ในทางทฤษฎี เราไม่ควรมีภายในเคสโลหะ เพราะทุกอย่างในโครงการนี้เป็นวงจรแอนะล็อกล้วนๆ อย่าเพิ่งกังวลกับเฟสนี้โดยเฉพาะ มีความสม่ำเสมอในการต่อสายทุกช่อง เราจะหาในการทดสอบว่าตำแหน่งของสวิตช์จะเป็น "ปกติ" และตำแหน่งใดที่ย้อนกลับ

สำหรับการเดินสายสัญญาณเสียงที่เหลือ ฉันใช้ตัวนำเดี่ยวที่หุ้มฉนวนและต่อชิลด์เข้ากับกราวด์ที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้สัญญาณของเรามีการป้องกันและป้องกันการวนซ้ำของกราวด์ ฉันมีลวดป้องกัน "E" ขนาด 26 เกจซึ่งฉันได้รับส่วนเกินจาก Skycraft ในออร์แลนโดเมื่อนานมาแล้ว มีผู้ขายที่จำหน่ายทางออนไลน์หรือคุณสามารถใช้ตัวนำไฟฟ้าแบบอื่นที่มีการป้องกันได้ สำหรับการเชื่อมต่อแต่ละครั้ง ฉันเตรียมความยาวของมันโดยให้โล่เปิดที่ปลายด้านหนึ่งและอีกด้านเป็นตัวนำตรงกลาง ฉันวางความร้อนที่หดตัวไว้เหนือเกราะที่ปลายที่ไม่ต่อกันเพื่อเป็นฉนวน ดูรูปถ่ายของ ทำงานอย่างมีระเบียบและเชื่อมโยงทีละอย่าง จากนั้นฉันก็มัดสายสี่เส้นแต่ละกลุ่มเข้าด้วยกันเพื่อให้ทุกอย่างเรียบร้อยที่สุด

ขั้นตอนที่ 6: การก่อสร้าง: พาวเวอร์ซัพพลาย

พาวเวอร์ซัพพลาย:

ฉันสร้างอุปทานของฉันในกล่องโครงการขนาดเล็ก มีสิ่งหนึ่งที่คุณต้องทำเพื่อให้สิ่งนี้ปลอดภัยและตรงตามรหัส คุณต้องมีฟิวส์ที่ตัวหลักของหม้อแปลงไฟฟ้า ฉันใช้ตัวยึดฟิวส์แบบอินไลน์กับฟิวส์ ¼ แอมป์ ที่จะระเบิดถ้าหม้อแปลงดึงมากกว่า 25W ซึ่งไม่ควร สิ่งทั้งหมดนี้ใช้สูงสุด 2W โดยเชื่อมต่อกับไมโครโฟนสี่ตัว

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า:

เตรียมตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าก่อนติดตั้งบนแผงโดยบัดกรีบนตัวเก็บประจุตัวกรองสองตัว 10uF สำหรับอินพุตและ.1uF บนเอาต์พุต ฉันยังแนบสายอินพุตกับพวกเขาเพื่อป้องกันความสับสนในภายหลัง ข้อควรจำ: 7815 และ 7915 มีสายต่างกัน ดูเอกสารข้อมูลสำหรับการกำหนดหมายเลขพินและการเชื่อมต่อ หลังจากติดตั้งทุกอย่างแล้ว ก็ถึงเวลาทำการเชื่อมต่อภายในทั้งหมด

การเชื่อมต่อไฟฟ้าและกราวด์:

ฉันใช้สายรหัสสีเพื่อเชื่อมต่อสายไฟ DC กับแผงวงจร การเชื่อมต่อภาคพื้นดินทั้งหมดจะวิ่งกลับไปยังจุดเชื่อมต่อหนึ่งจุดในกรณีของโครงการ นี่เป็นรูปแบบการต่อสายดิน "สตาร์" ทั่วไป เพราะฉันได้สร้างแหล่งจ่ายไฟภายในแล้ว ฉันยังมีตัวเก็บประจุตัวกรองขนาดใหญ่สองตัวอยู่ภายในเคส ฉันเก็บสิ่งเหล่านี้ไว้และใช้เป็นพลังงาน DC ที่เข้ามา ฉันมีสวิตช์เปิดปิดในกรณี (DPDT) แล้วและฉันใช้มันเพื่อเปลี่ยนพลังงาน DC ที่ไม่ได้ควบคุม +/- เป็นตัวควบคุม ฉันเชื่อมต่อสายกราวด์โดยตรง

เมื่อการเชื่อมต่อทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ หยุดพักแล้วกลับมาตรวจสอบทุกอย่างในภายหลัง! นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด

ฉันแนะนำให้คุณทดสอบแหล่งจ่ายไฟและให้แน่ใจว่าขั้วถูกต้อง และคุณมี +15VDC และ -15VDC จากตัวควบคุมก่อนที่จะเชื่อมต่อกับแผงวงจร ฉันติดไฟ LED สองดวงบนแผงควบคุมเพื่อแสดงว่ามีไฟ คุณไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้ แต่เป็นการเพิ่มที่ดี คุณจะต้องมีตัวต้านทานจำกัดกระแสแบบอนุกรมกับ LED แต่ละตัว 680 โอห์มถึง 1K จะทำงานได้ดี

ขั้นตอนที่ 7: การสร้าง: Patch Cables

สายแพทช์:

ส่วนนี้อาจเป็นคำสั่งแยกต่างหาก เพื่อให้ใช้งานได้ คุณต้องเชื่อมต่อทั้งสี่ช่องสัญญาณเข้ากับอินพุตสายของอินเทอร์เฟซ Focusrite ฉันวางแผนที่จะให้พวกเขาอยู่ติดกันดังนั้นฉันจึงต้องการสายแพตช์สั้นสี่สาย ฉันพบสายเคเบิลตัวนำเดี่ยวที่ยอดเยี่ยมซึ่งทนทานและราคาไม่แพงที่ Redco พวกเขายังมีปลั๊กที่ดี¼” สายเคเบิลมีเกราะทองแดงถักด้านนอกและแผงพลาสติกด้านในเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ที่ต้องถอดออกเมื่อทำสายแพตช์ ดูลำดับภาพสำหรับวิธีการประกอบสายเคเบิลของฉัน ฉันชอบเอาโล่มาพันรอบจุดต่อกราวด์ของแจ็ค ¼” แล้วบัดกรีมัน ทำให้สายค่อนข้างแข็งแรง แม้ว่าคุณควรถอดปลั๊กสายแพตช์เสมอโดยจับที่ขั้วต่อ แต่บางครั้งอุบัติเหตุก็เกิดขึ้นได้ วิธีนี้ช่วยได้

ขั้นตอนที่ 8: การทดสอบและการใช้งาน

การทดสอบและการใช้งาน:

สิ่งแรกที่เราต้องทำคือกำหนดขั้วของสวิตช์เฟส ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีไมโครโฟนที่เหมือนกันสองตัว ซึ่งฉันคิดว่าคุณมีหรือคุณไม่จำเป็นต้องมีพรีแอมป์สี่แชนเนล! เชื่อมต่ออันหนึ่งเข้ากับอินพุตพรีแอมป์ของไมค์ Focusrite และอีกอันหนึ่งเป็นแชนเนลหนึ่งในสี่แชนเนล mic-pre แพนทั้งสองไปที่กึ่งกลาง ถือไมโครโฟนไว้ใกล้กันและพูดคุยร้องเพลงหรือฮัมขณะขยับปากผ่านไมโครโฟนทั้งสอง หูฟังช่วยในส่วนนี้จริงๆคุณไม่ควรได้ยินค่า null หรือจุ่มลงในเอาต์พุตหากไมโครโฟนอยู่ในเฟสซึ่งกันและกัน เปลี่ยนเฟสของไมค์แล้วทำซ้ำ หากอยู่นอกเฟส คุณจะได้ยินเป็นโมฆะหรือลดลงในระดับ คุณควรจะสามารถบอกได้อย่างรวดเร็วว่าตำแหน่งใดอยู่ในเฟสและนอกเฟส

ฉันสังเกตเห็นด้วยหม้อระดับประมาณครึ่งทางที่ฉันได้รับเล็กน้อยสำหรับไมโครโฟนของฉันและตรงกับตำแหน่งที่ฉันปกติตั้งปุ่มขยายล่วงหน้าของ Focusrite ไว้ที่ประมาณ 1-2 นาฬิกา ข้อมูลจำเพาะที่น่าสนใจของ Focusrite นั้นสูงถึง 50dB ของอัตราขยาย เมื่อเปิดเครื่องขึ้นจนสุด (โดยไม่ได้ต่อไมโครโฟน) ฉันก็จะมีเสียงฟู่เล็กน้อย มันดังกว่าปรีแอมป์ที่ใช้ SSM2019 ของฉันเพียงเล็กน้อย ฉันไม่มีอุปกรณ์ทดสอบอย่างละเอียด อย่างไรก็ตาม ฉันมีประสบการณ์มากมายทั้งในสตูดิโอและการแสดงสด และปรีแอมป์นี้ก็มีประสิทธิภาพสูงสุด

สำหรับอินพุต Hi-Z ฉันได้บัดกรี Piezo Disc เข้ากับแจ็ค 1/4 และตรวจสอบว่าทุกอย่างใช้งานได้และช่วงเกนนั้นถูกต้อง ฉันวางแผนที่จะทดสอบสิ่งนี้กับกีตาร์อะคูสติกในอนาคตอันใกล้

ฉันตื่นเต้นที่จะมีอินพุตไมโครโฟนครบแปดช่องสำหรับการบันทึก ฉันมีไมโครโฟน MS สองสามตัวและไมโครโฟน Pimped Alice 8 ตัว ซึ่งจะทำให้ฉันสามารถทดลองกับตำแหน่งไมโครโฟนต่างๆ ได้พร้อมๆ กัน นอกจากนี้ยังเปิดประตูสำหรับโปรเจ็กต์ที่ฉันอยากลองมาเป็นเวลานาน – ไมโครโฟน Ambisonic หนึ่งอันมีแคปซูลภายในสี่อันที่มีจุดประสงค์เพื่อจับเสียงเซอร์ราวด์และเสียงหลายทิศทาง

คอยติดตามคำแนะนำไมโครโฟนอีกหลายตัว!

ขั้นตอนที่ 9: การอ้างอิง

ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลมากมายสำหรับเสียงแอนะล็อก การออกแบบปรีแอมป์ไมโครโฟน และการต่อสายดินที่เหมาะสมสำหรับวงจรเสียง

ข้อมูลอ้างอิง:

เอกสารข้อมูล SSM2019

เอกสารข้อมูล OPA2134

Phantom Power Wikipedia

คอร์ปนั้น “Phantom Menace”

That Corp Analog Secrets แม่ของคุณไม่เคยบอกคุณ

That Corp More Analog Secrets แม่ของคุณไม่เคยบอกคุณ

That Corp ออกแบบปรีแอมป์ไมโครโฟน

กราวด์เสียง Whitlock, Whitlock

Rane “note 151”: Grounding and Shielding