Dwusystemowy mikrofon stołowy (DIY)

Mikrofon stołowy (DIY)

Tym czym dla telegrafisty jest klucz, tym dla "gawędziarzy" mikrofony. Bywają różne: ręczne, stołowe, "krawatowe", itp. Ze względu na rodzaj stosowanych przetworników są: dynamiczne, elektretowe, pojemnościowe, itd. Obecnie najczęście stosowane to (w maksymalnym skrócie):

  • mikrofony dynamiczne (magnetoelektryczne) - w których drgania membrany przenoszone są na cewkę umieszczoną w silnym polu magnetycznym. Charakteryzują się dobrymi właściwościami kierunkowymi, wąskim (co bywa zaletą) pasmem przenoszenia, nie wymagają zasilania, odporne są czynniki zwnętrzne, w tym warunki atmosferycznyne. Wadą jest stosunkowo niewielkie napięcie sygnału użytecznego,
  • mikrofony elektretowe - to odmiana mikrofonów pojemnościowych, w których jedna z okładzin kondensatora wykonana jest z elektretu. Zmiana odległości pomiędzy okładzinami mikrofonu skutkuje zmianą pojemności. Mikrofony te wyposażane są w aktywny przedwzmacniacz. Wymagają więc zasilania. Zaletą są: niewielkie rozmiary, płaska i szeroka charakterystyka przenoszenia, duży sygnał użytkowy. Wady to: wrażliwość na wilgoć, konieczność stosowania zasilania.

W przeszłości mikrofony stołowe wykonywane były głównie jako dynamiczne lub pojemnościowe. Obecnie bardzo często tak w mikrofonach ręcznych, jak i stołowych wykorzystywane są wkładki elektretowe. Spotykane w sieci oferty mikrofonów stołowych odstraszały parametrami i/lub ceną. Mikrofon ręczny ("gruszkę") już miałem. 

Konstrukcja mechaniczna mikrofonu stołowego nie jest zbyt skomplikowana, ale... nie chciało mi się "rzeźbić". Ale gdy w moje ręce trafił uszkodzony zestaw mikrotelefonu nagłownego CB MN71 wiedziałem, że mikrofon stołowy mam... w zasięgu ręki. I nie pomyliłem się. 

Co jest potrzebne?

Zrobienie mikrofonu (stołowego) nie jest problemem. Można do tego celu wykorzystać standardową wkładkę elektretową (ECM). Gotowe też kosztują niewiele. Ale...

Obudowa mikrofonów

W pewnych sytuacjach zawężoneprzez mikrofon dynamiczny pasmo (300-3400Hz) sygnału jest korzystne. Ale w niektórych sytuacjach (np. tzw. pile up'u, "nawarstwienia" się wielu korespondentów) korzystne jest (przy zachowaniu wymaganej szerokości pasma) przesunięcie składowych spektrum sygnału w kierunku wyższych częstotliwości (przy jednoczesnym stłumieniu niższych) i uzyskanie sygnału modulującego z tzw. przesterem (overdrive, obcięcie wierzchołków). Stosunkowo łatwo jest ten efekt uzyskać wykorzystując wkładkę ECM.

Chciałem więc połączyć zalety mikrofonu: dynamicznego (w postaci zmodyfikowanej wkładki W66) i elektretowego, w jednej konstrukcji. Sklejenie klejem polistyrenowym elementów (z tworzywa sztucznego ABS) mikrotelefonu nagłownego CB MN71 pozwoliło szybko, łatwo i IMO estetycznie wykonać potrzebną obudowę.

Górna część to osłona słuchawki. Dolna to mikrofon, której otworki powiększyłem. Tak więc mikrofony zostały już "upakowane". Jednakże ich bezpośrednie równoległe połączenie nie nie jest celowe, gdyż:

  • sygnał użyteczny generowany przez zmodyfikowaną wkładkę W66 jest niewielki (pojedyncze miliwolty) i wymaga wzmocnienia, sygnał wytwarzany przez wkładkę ECM jest stosunkowo duży (ok. 1V) i wymaga jedynie transformacji impedancji,
  • oporność (rzeczywista, prąd stały) mierzona na zaciskach wkładki W66 to ok. 230ohm, natomiast oporność na zaciskach wkładki ECM to ok. 1,2-1,6kom,
  • podanie napięcia zasilania dla wkładki ECM jest niezbędne, dla wkładki W66 bezcelowe, a wręcz może przyczynić się do jej uszkodzenia.

Uznałem, że mój mikrofon stołowy winien charakteryzować się następującymi parametrami (podane napięcia dotyczą układu nieobciążonego, przy obciążeniu ok. 300om napięcie nie winno spadać poniżej 0,3V):

  • praca w trybie standardowego mikrofonu elektretowego  - zasilanego poprzez kabel mikrofonowy (nap. zas. 8-12V). Napięcie sygnału użytecznego ok. 1V,
  • praca w trybie standardowego mikrofonu dynamicznego - możliwość podłączenia do standardowych gniazd mikrofonowych, napięcie sygnału użytecznego ok. 0,7V, 
  • praca w trybie mieszanym -  gdy obie wkładki (W66 i ECM) sterują wzmacniaczem mikrofonu stołowego. napięcie sygnału użytecznego ok. 1-1,1V.

Założenia te spowodowały, że niezbędnym było dokonanie modyfikacji wkładki W66, co zostało opisane w odrębnym artykule. Oprócz zasilania wkładki ECM poprzez kabel mikrofonowy układ winien zapewniać możliwość zasilania z: zewnętrznego zasilacza napięcia DC 9-12V lub baterii typu 6F22 (9V).

Ze względu na wielkość obudowy zrezygnowałem z potencjometrycznej regulacji napięcia wyjściowego. Choć widzę celowość zastosowania takiego rozwiązania.