Как сделать стереофонический компьютерный микрофон с достойным качеством звука

Микрофон может потребоваться любому пользователю компьютера, будь то для записи голосового сообщения в мессенджере, звонков или видеосвязи, записи голоса или музыкального инструмента. Микрофоны низкого ценового сегмента продаются на каждом углу, однако часто не соответствуют самым элементарным требованиям – легко перегружаются, имеют низкую амплитуду сигнала на выходе или вовсе фонят.

Покупать дорогой микрофон для простого домашнего применения не всегда оправданно, однако его легко можно сделать своими руками, используя недорогие компоненты. Общая концепция микрофона вполне стандартна: звук снимается электретными капсюлями, усиливается операционным усилителем и подаётся в линейный вход компьютера. Для питания усилителя в микрофоне потребуется питание 5 вольт, его можно будет взять из находящегося неподалёку USB выхода компьютера.

Описание схемы

Общая схема представлена ниже.

Условно её можно разбить на 4 блока. Первый из них — преобразователь питания (верхний левый угол), создающий из однополярного напряжения 5 вольт, поступающего на вход от USB разъёма, двухполярное с напряжение по 5 вольт в каждом плече, таким образом, общий размах будет составлять уже 10 вольт. Двухполярное напряжение, во-первых, необходимо для работы операционного усилителя (ОУ) с переменным звуковым сигналом, а во-вторых, амплитуды 5 вольт попросту недостаточно для микросхемы ОУ. Преобразователь содержит минимум деталей, особенно важными из которых являются диод – он обязательно должен быть Шоттки, и индуктивность на 1000 мкГн, подойдёт любая на ферритовом сердечнике. Работает преобразователь на микросхеме МС33063, которая довольно часто применяется для создания различных импульсных преобразователей и продаётся в любом радиомагазине.

Вторая часть – двухзвенный CLC фильтр (верхний правый угол), очищающий питание микрофона от различных помех, которыми буквально кишит напряжение, получаемое с USB выхода, и которые дополнительно создаёт импульсный преобразователь. Фильтруются оба плеча питания, причём для максимально качественной фильтрации требуется по два звена на каждое плечо, соответственно понадобится 4 индуктивности по 2000-3000 мкГн и 6 конденсаторов. Каждый электролитический конденсатор зашунтирован танталовым (можно взять керамический) для дополнительной фильтрации ВЧ помех. При желании схему можно запитывать от любого источника 9-12 вольт, создавая вместо двухполярного питания искусственную среднюю точку делителем из резисторов, в этом случае не понадобится ни преобразователь, ни CLC фильтр, однако, питание от USB весьма удобно для компьютерного микрофона.

3 и 4 части – непосредственно усилители, идентичные для правого и левого каналов, таким образом, звук с микрофона будет в формате стерео. Применяется малошумящий операционный усилитель NE5532, вместо него также можно использовать TL072 или TL082, все они сдвоенные, для усиления двух каналов потребуется всего одна микросхема. С помощью подстроечных резисторов PR1, PR2 можно регулировать коэффициент усиления отдельного для каждого из каналов. После сборки микрофона их необходимо будет отрегулировать так, чтобы амплитуда сигнала в обоих каналах была одинакова, а уровень сигнала не перегружал вход компьютера. В качестве самих звукоснимателей используются электретные капсюли-микрофоны, точно такие же, какие применяются в сотовых телефонах или гарнитурах.

Сборка микрофона

Для того, чтобы электроника микрофона не занимала много места и легко поместилась в любой подходящий корпус, для сборки применяются SMD компоненты. Из выводных используются только электролитические конденсаторы в CLC фильтре и разделительные конденсаторы в усилителях, так как их предпочтительнее взять плёночные. Индуктивности в фильтре также можно использовать выводные, если под рукой нет SMD, как я и сделал. Сама печатная плата выполняется методом ЛУТ, найти рисунок дорожек для печати и схему расположения элементов можно будет в архиве.

Электретные капсюли припаиваются прямо на плату с торца. С другой стороны платы находятся клеммы для подключения выходов (правый, левый) и питания 5 вольт. Минус питания и земля сигнала – один и тот же контакт. После пайки плату обязательно стоит отмыть от флюса (на фото процесс сборки).

Установка в корпус

Плата устанавливается в корпус, который не только позволит удобно пользоваться микрофоном, но и защитит электронику от электромагнитных наводок. Корпус может быть любым по форме, главное, чтобы был металлическим – его нужно будет соединить с землёй схемы. Неплохим вариантом станет ненужный корпус от дешёвого микрофона, который можно купить буквально за 100-200 рублей. В него отлично встаёт прямоугольная плата, для подключения выхода можно использовать штатный XLR разъём, либо просто вывести цельный экранированный провод с жилами для правого и левого канала и линии 5 вольт, подпаяв на его конец штекеры 3.5 мм и USB.

Испытания микрофона

Правильно собранный микрофон с отрегулированным уровнем усиления даёт достаточный по амплитуде сигнал с естественным, чистым звуком. На видео ниже пример записи акустической гитары, сделанный на собранный микрофон.

Простой микрофон для компьютера своими руками — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/4420-mikrofon-dlya-kompyutera-svoimi-rukami.html