O víkendu jsem si postavil svůj první mikrofon. Jedná se o klon mikrofonu Neumann KM84. Obvod je jednoduchý jak facka a je tak vhodný pro začátečníky jako já. Člověk si ho může spájet za hodinu třeba na protodesku anebo „point to point“. Zde originál schématu:
Jak víte, originál KM84 je mikrofon s malomembránovou kapslí. Má verze je upravená s tím, že je možné použít velkomembránovou kapsuli. Já jsem použil oboustrannou kapsuli stylu K47 z Číny. Stojí cca 1200Kč, a dle zahraničních informací je používána i v mikrofonech, které se prodávají v řádech desetitisíců. Kapsuli je možné zapojit buď v kardiodě anebo kulové charakteristice.
Desku jsem si navrhl sám a dopadlo to nějak takto:
Na desce jsou použity prakticky nejlepší možné součástky – precizní odpory DALE, slídový kondík, na výstupu je velký „paper in oil“ sovětský zelený kondík… . Originál KM84 si žádá trafko s převodním poměrem 7:1. Já jsem použil levné trafko Neutrik NTE a kupodivu pěkně lineární za pár peněz s poměrem 10:1. Obvod KM84 je hodně podobný (prakticky totožný) s obvodem U87, s tím, že neobsahuje jednu část obvodu, která slouží k potlačení hrbu ve vyšších frekvencích (tzv. „de-emphase circuit“), který je způsoben jiným druhem kapsule, která U87 používá. U „rovných“ kapsulí typu k47, c12 není deemphase potřebná.
Na tělo mikrofonu byl použit čínský mikrák BM800, jehož střeva jsem vykuchal a poslal kolegovi na různé pokusy. Šasi je kupodivu docela solidní, na to že ten mikrák stojí i s cestou do ČR 15 USD. Z grilu jsem odstranil vnitřní druhou krycí síťovinu, aby to tak nemršilo zvuk.
Mikrofon má nižší výstup (asi o 10dB) než který jsem byl zvyklý slýchávat u moderních „přegainovaných“ mikrofonů. Je to dáno tím, že jsem použil trafko s jiným poměrem a taky samotným obvodem, který pochází z dob, kdy platily jiné standardy. Mikrák si tedy žádá solidní preamp, jehož gain budete běžně otáčet do tří čtvrtin.
V mikrofonu je použitý fetový tranzistor. Je třeba vybrat tranzistor pokud možno s co nejmenší hodnotou parametru IDSS, aby pak mikrák produkoval co největší možné zesílení. Idss se dá jednoduše zjistit pomocí multimetru a 9V baterie. Viz obrázek:
Vybíral jsem asi z 10ti tranzistorů a nakonec jsem zvolil ten s hodnotou cca 6-7mA. Od toho se pak odvíjí i nastavování pracovního bodu tranzistoru (tzv. BIAS), ke kterému slouží onen modrý trimrový rezistor. U87čka má ve schématu popsáno, že na třetí nožce tranzistoru (DRAIN) by mělo být naměřeno 11,5V k tomu, aby mikrák správně fungoval. Je to tedy jistý výchozí bod při nastavování biasu. Když jsem mikrofon kalibroval, tak jsem z této hodnoty vyšel. Již v této fázi mikrák fungoval poměrně dobře. Nicméně poté, co jsem do mikráku pustil z DAW tonegenerátoru 1KHz sinus a výstup porobil spektrálnímu analyzéru, tak jsem dospěl k hodnotě napětí na DRAIN tranzistoru asi 8.5V. Je to dáno tím, že jsem zvolil tranzistor s nižším IDSS. Dříve tyto hodnoty v závislosti na kvalitě tranzistoru byly jiné. Na spektrálním alalyzéru se krásně ukáže onen sinusový signál zaslaný do obvodu a další harmonické, které otáčením trimru přibývají a ubývají. Je nutné, aby byly co nejvíce potlačeny. Taky když posloucháte onen sinus zaslaný do obvodu a točíte trimrem, tak zvuk kolísá na hlasitosti, cílem je nastavit bias tak, aby byl signál co nejhlasitější (a mikrák tak měl co největší zisk). Kalibrovat lze i pomocí osciloskopu, kdy se trimrem nastaví mikrák tak, aby to na osciloskopu ukazovalo krásně symetrické klipování (do mikráku se pustí silnější signál, který mikrák „nepobere“ a jde do klipu). Zde pár obrázku z kalibrace:
Při kalibraci je fajn, že nemusí být zapojena kapsule, takže nehrozí její poškození. Protože kapsule se chová jako kondík s hodnotou cca 75pF, je možné ji při kalibraci simulovat kondíkem s touto hodnotou. To jsem provedl a funguje to fajn.
Napojení kapsule probíhá tak, že se zapojí kabel vedoucí z přední membrány do 1G rezistoru a 4pF slídového kondíku. Toto vysokoimpedančí spojení je velice náchylné na čistotu. Jakýkoliv zbytek tavidla, kalafuny a bordelu ze špičky pájky by mohl způsobit zašumění mikráku. Taky toto spojení musí být provedeno mimo desku plošného spoje (nad ní – tzv. floating connection), z těch samých důvodů. Proto je taky v bodě, kde se napojuje kapsule do obvodu teflonová stojka, která teflonem izoluje desku plošňáku a to napojení… Další drátek vede z kapsule, resp. z jejího „rámku“ (angl. BACKPLATE) na další teflonovou stojku.
Mikrofon je možné zhotovit za hodinku, možná dvě práce. Je to fakt v pohodě. Celková cena je tak někde u 3-4tis Kč, což není špatné. S levnějšíma součástkama by se dalo vejít do 2tis. Kč. Samozřejmě je zde prostor pro lepší capsuli. Taková ručně vyrobená c12 od Tima Campbella z Dánska by mikrák určitě pozvedla. Já jsem však spokojený s výsledkem a čínská kapsule je pro moje domácí žvýkání naprosto OK.
Kdyby měl někdo zájem podrobně otestovat tento mikrák, případně si postavit vlastní, tak dejte vědět. Mikrofon klidně zapůjčím a taky mám asi 5-6 desek, které můžu poskytnout pro domácí pokusy
Hezkou neděli!
