Схема. Стереомикрофон с комбинированным питанием
Несложный самодельный стереомикрофон, оснащённый предварительным усилителем, можно изготовить за один выходной день из двух ненаправленных электретных микрофонных капсюлей, небольшого количества других радиодеталей и подходящего корпуса. Стереофоническая звукозапись, например, для домашнего видео/аудио архива позволяет получить более «живой», естественный звук, в сравнении с монофонической звукозаписью. Также, например, стереофоническое звучание вашего голоса позволит сделать общение в компьютерных сетях более занимательным, например, ваши эмоции в играх по сети, которые вы выражаете вслух, обретут новые нюансы. 
Принципиальная схема самодельного стереомикрофона показана на рис. 1. Когда на мембрану электретного микрофона ВМ1 оказывается звуковое давление, на сигнальном выводе микрофона появляется напряжение звуковой частоты, которое через разделительный конденсатор С4 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя DA1.1. Коэффициент усиления по напряжению DA1.1 зависит от соотношения сопротивлений резисторов R9 и R3. Усиленный сигнал через токоограничительный резистор R11 и разделительный конденсатор С9 поступает на гнездо XS1, к которому может быть подключен, например, вход усилителя мощности, стереонаушники или вход компьютерной звуковой карты. Диоды VD1, VD2 защищают выход DA1.1 от негативного воздействия импульсов высокого напряжения, например, статического электричества или тока утечки «блок питания»—«земля» устройств с импульсными источниками питания. Аналогичным образом работает и второй канал усиления, собранный на DA1.2. Резисторы R16, R17 предназначены для правильной поляризации обкладок конденсаторов С9, С10. Делитель напряжения на резисторах R13, R15 создаёт искусственную «среднюю точку» для корректной работы усилительных каскадов микросхемы DA1. Электретные микрофонные капсюли получают питание через RC фильтр R6C3 и нагрузочные резисторы R1 и R2. Конденсаторы С1, С2 предотвращают проникновение на вход усилителей DA1.1, DA1.2 радиочастот.
При подключении стереомикрофона к внешнему источнику напряжения сигнальные узлы стереомикрофона питаются стабильным напряжением +4,9 В постоянного тока. Стабилизатор напряжения выполнен на интегральной микросхеме DA2, представляющей собой линейный стабилизатор напряжения +3,3 В с малым напряжением насыщения и малым собственным током потребления. Для повышения выходного напряжения до 4,9 В в цепь вывода 2 DA2 установлен светодиод HL1. Благодаря ему выходное напряжение стабилизатора повышается на прямое рабочее напряжение светодиода. Такое включение светодиода также позволяет уменьшить потребляемый устройством ток, что немаловажно при питании стереомикрофона от автономного источника энергии, например, от миниатюрной 9 В батареи типа «Крона». Питание устройства от внешнего источника энергии, например, сетевого адаптера, телефонной «зарядки», целесообразно в случае, когда стереомикрофон будет включен на длительное время, например, на время видеосъёмки домашнего торжества. Если с помощью этого устройства нужно записать всего лишь несколько фраз, то можно нажать на кнопку SA1, при замкнутых контактах которой стереомикрофон будет питаться от встроенной аккумуляторной батареи GB1. При питании устройства от внешнего источника напряжения аккумуляторная батарея подзаряжается через токоограничительный резистор R14 и диод VD6.
Ток заряда при разряженной до 3 В батарее около 12 мА. В процессе повышения напряжения на выводах аккумуляторной батареи, ток её заряда понижается, что исключает её избыточную зарядку. Конденсаторы С12 — С15 блокировочные по цепи питания. Диод Шотки VD8 предотвращает повреждение устройства при переполюсовке полярности напряжения питания. Применение таких диодов на месте VD5 и VD8 позволяет уменьшить потери напряжения, поскольку диоды Шотки имеют меньшее напряжение насыщения, в сравнении с обычными кремниевыми диодами. Конденсатор С16 уменьшает вероятность повреждения диода Шотки статическим электричеством. При напряжении питания 9 Б устройство потребляет ток около 15 мА. Ток потребления от аккумуляторной батареи около 3,8 мА. При замкнутых контактах кнопки SA1 и разряженной аккумуляторной батарее светодиод HL1 не светит.
Большинство деталей устройства можно разместить на монтажной плате размерами 115×20 мм. Б качестве корпуса для стереомикрофона подходит пластмассовый футляр размерами 202x25x20 мм, изначально предназначенный для хранения зубной щётки. Стереоэффект в таком корпусе хорошо ощущается при расположении источника звука в радиусе до 1…1,5 м от центра микрофона. В месте установки монтажной платы корпус устройства обклеен изнутри липкой алюминиевой фольгой, электрически связанной с общим проводом. Для изоляции алюминиевого электрического экрана от коротких замыканий его дополнительно обклеивают несколькими слоями липкой ленты «скотч». Монтаж навесной с использованием радиодеталей для поверхностного монтажа. Постоянные резисторы С1-4, С1-14, С2-23, МЛТ или аналогичные импортные. Подстроечный резистор R5 подойдёт любой малогабаритный. Неполярные конденсаторы К10-17, К10-50 КМ-5 или аналоги, в том числе, SMD. Конденсатор С8 устанавливают вблизи выводов питания микросхемы DA1. Остальные конденсаторы типов К50-35, K5Q-68, К53-19 или аналогичные импортные. Конденсаторы С12 — С15 установлены вблизи соответствующих выводов микросхемы DA2. Диоды 1N4148 можно заменить на 1N914, 1SS176S, 1SS244 или любыми из серий КД512, КД521, КД522. Диоды Шотки MBR0540T1 можно заменить на MBRS140T3, 1N5819, MBR150. На месте светодиода HL1 можно установить любой с прямым рабочим напряжением 1,5…1,9 В, например, АЛ307КМ, RL30-DR344S, RL30-UR544S, L-1513SURC. Как правило, подойдёт любой светодиод красного цвета свечения без встроенного резистора.
Интегральная микросхема LM358M выполнена в SMD корпусе SO-8 для поверхностного монтажа, распаяна со стороны соединений. Вместо такой микросхемы можно установить любую из серий LM358, LM258, LM2904, NJM2904. Линейный интегральный стабилизатор напряжения LM2931AZ-3.3 можно заменить любым аналогичным маломощным в миниатюрном корпусе, желательно, с малым напряжением насыщения, например, на LM2937-3.3. При установке интегрального стабилизатора IL1117A-3.3 следует учитывать, что максимальное входное напряжение для него не должно превышать 12 В. При установке стабилизатора LM3931Z-5.0 светодиод HL1 заменяют перемычкой, конденсатор С13 не устанавливают. При замене микросхемы стабилизатора напряжения обращайте внимания на различия в типе корпуса и цоколёвке выводов. Если ваш самодельный стереомикрофон будет питаться только от USB порта компьютера, то интегральный стабилизатор напряжения DA2 можно заменить LC фильтром, где катушка индуктивности — любой маломощный дроссель индуктивностью от 100 мкГн. Электретные микрофонные капсюли CZN-15E можно заменить на H34LOF, SG-15, МКЭ-84 или другие аналогичные. Если рабочее напряжение на выводах микрофона будет меньше 2,5 В или больше 4 В, то необходимо скорректировать сопротивления резисторов R1 и R2. Микрофонные капсюли подключают к монтажной плате устройства с помощью коротких экранированных проводов. Микрофюнные капсюли установлены в корпусе устройства на расстоянии 17 см один от другого. Аккумуляторная батарея применена никель-кадмиевая типа GP60BNKX3 ёмкостью 60 мА/ч от старой компьютерной системной платы. Можно применить любую аналогичную, составленную их трёх дисковых аккумуляторных элементов, также подойдёт малогабаритный литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор со встроенным контроллером. Подстроечным резистором R5 выравнивают чувствительность обоих каналов усиления.
Если необходимо оперативно регулировать чувствительность самодельного стереомикрофона, то вместо постоянных резисторов R1 и R2 устанавливают сдвоенный переменный, выводы подвижных контактов которого подключают к «плюсам» соответствующих конденсаторов С4 и Сб. Качество и величина стереоэффекта при использовании микрофонных капсюлей с ненаправленной (круговой) диаграммой чувствительности во многом будет зависеть от конструктивных особенностей корпуса стереомикрофона, при желании, можно попробовать несколько различных конструкций.
Похожие статьи:
Терморегулятор с трехфазным питанием
