Что такое микрофонный предусилитель

Предусилитель для микрофона не только увеличивает амплитуду сигнала, но и очищает его от шумов. Имея навыки радиолюбителя, устройство можно собрать своими руками. Для каждого микрофона прибор подбирается индивидуально.

Что такое предусилитель для микрофона и для чего он нужен

Поступающий с микрофона или звукоснимателя электрический сигнал является слишком слабым для усилителя. Требуется предварительное увеличение до т.н. линейного уровня, составляющего 0,5-1,5 В. Эту функцию выполняет предусилитель или преамп (от англ. Preamp).

Простой вариант устройства имеется в каждом микрофоне и микшерном пульте. Но если требуется высокое качество записи, в дополнение к встроенному используют предусилитель внешнего типа.

К исходящему звуку прибор добавляет (дБ):

• микрофонный — 30-60;
• инструментальный (для гитары и др.) — 20-30.

Главные преимущества

В сравнении со встроенным внешний преобразователь имеет следующие достоинства:

1. Подавляет шумы (P.I.N. свыше -127 dBu), что особенно нужно при записи тихих источников.
2. Отсекает ненужные частоты.
3. Придает звуку глубины и особый бархатистый оттенок вместо «стерильности», присущей встроенным аналогам.
4. Имеет запас гейна свыше 60 дБ (требуется многим динамическим микрофонам).
5. Оснащен дополнительными функциями.

Последний пункт включает в себя:

• изменение фазы;
• Low Cut (пропускает частоты выше или ниже заданной);
• ступенчатое переключение гейна.

Преимущества внешних предусилителей в наибольшей степени проявляются с увеличением громкости свыше 40-50 дБ. Звук остается прозрачным, тогда как встроенная схема в таких условиях дает дефекты.

Классификация микрофонных предусилителей

Устройства классифицируются по нескольким признакам. 4 из них считаются основными.

По форм-фактору

По форм-фактору преампы делятся на:

• встроенные — в виде схемы в составе микрофона или микшерного пульта;
• внешние — самостоятельные приборы.

Вторые обеспечивают более высокое качество аудио.

По характеру влияния на сигнал

Различают 2 вида:

• прозрачные;
• окрашивающие.

Первые транслируют сигнал без примесей.

Вторые меняют звучание, делая его теплым, насыщенным и бархатистым.

По схеме

Применяют следующие виды схем:

• ламповую;
• транзисторную;
• гибридную;
• моделирующую.

Первый вариант делает звучание живым и естественным за счет окрашивающего эффекта, но тот ощущается только в дорогих моделях. Предусилители средней и нижней ценовых категорий по стерильности сигнала мало отличаются от транзисторных.

Гибридная схема содержит компоненты 2 первых типов.

Моделирующая — построена на транзисторах, но включает в себя цифровой преобразователь. Он придает сигналу объемности и теплых оттенков, имитируя эффекты ламповой схемы.

По наличию трансформатора

Данный элемент тоже окрашивает аудиосигнал, придает ему насыщенности. У бестрансформаторных преампов звук чистый и плоский, особенно у транзисторных.

Критерии выбора

Основными критериями являются:

1. Звучание. К каждому микрофону подбирают свой предусилитель. В среднем и низком ценовых сегментах нередко бывает так, что с данным акустическим устройством транзисторный преамп дает более благоприятный эффект, чем ламповый.
2. Диапазон усиления. Он должен быть достаточным для решения поставленных задач.
3. Запас по перегрузке, т.е. максимально допустимое напряжение сигнала, поступающего на вход. Зависит от чувствительности микрофона и наибольшей возможной силы источника звука (SPL).
4. Шум. Вместе с аналогичным параметром микрофона не должен превышать заданного значения. Самым малошумящим является динамический микрофон.
5. Соотношение сигнал/шум. Чем выше этот параметр, тем качественнее аудиопоток.

Удобны универсальные устройства, способные работать в 2 режимах — микрофонном и инструментальном. Звукосниматель гитары подключается к специальному высокоомному входу.

Количество входов

Если требуется подключить несколько микрофонов, выбирают преобразователь с соответствующим числом разъемов. Рекомендуется приобрести модель с 2 или более входами даже в том случае, если источник звука пока 1. В будущем ситуация может измениться, и тогда не придется покупать новый преамп.

Встроенный лимитер

Лимитер-компрессор включается при перегрузках, чтобы избежать искажений аудиопотока. Он выполняет 2 функции:

• ограничивает уровень сигнала;
• сжимает динамический диапазон.

В большинстве случаев без этого компонента удается обойтись. Но если 2 модели стоят приблизительно одинаково, лучше выбрать с лимитером.

Фильтр низких частот

Этот компонент отсеивает сигнал с частотой ниже 200 Гц. В результате подавляются помехи, например:

• гул от инструментов;
• гнусавость;
• бочковатость.

Эквалайзер

Эквалайзер — инструмент тонкой настройки аудиопотока, позволяющий обособленно регулировать уровень сигнала по каждой частоте. Существенно расширяет возможности звукорежиссера.

Индикаторы уровня

Качество записи зависит от того, насколько близок уровень сигнала к оптимальному. Под этим термином понимают максимально возможную величину, при которой шумы остаются приемлемо низкими. Поэтому индикаторы уровня или хотя бы перегрузок — важный компонент преампа. Без них звукорежиссер работает вслепую.

Индикаторы бывают 2 типов:

• стрелочные;
• светодиодные.

С последних легче снимать показания, но они отображают уровень сигнала дискретно.

Переключатель фазы

Другое название — кнопка переворота или инвертирования фазы. Необходимость в этой операции иногда возникает при одновременной записи с нескольких микрофонов.

Фантомное питание

Фантомное питание используют конденсаторные микрофоны. Хотя этот компонент присутствует в абсолютном большинстве предусилителей, в его наличии рекомендуется убедиться. Также нужно проверить соответствие параметров питания характеристикам данного микрофона.

Распространены следующие утверждения:

• вольтаж в 48 В обеспечивает более высокое качество звучания по сравнению, например с 12 В;
• с повышением напряжения можно расширить динамический диапазон звукоснимателя.

Это справедливо лишь для небольшой части микрофонов. Большинство из них хорошо работает в диапазоне 12-48 В или 9-52 В, повышение напряжения не отражается на капсюле акустического устройства и его электронной схеме. Это объясняется тем, что фантомное питание снабжает микрофон не напрямую, а через внутренний регулируемый источник.

Тем, кто испытывает затруднения при выборе параметров данного компонента, рекомендуется проконсультироваться у производителя звукоснимателя.

Приблизительная стоимость

Цены на микрофонные предусилители находятся в пределах от 150 до 4500 USD. Нижний сегмент ориентирован на применение в домашних условиях, верхний — в профессиональной студии.

Самые дорогие модели не только обладают широкой функциональностью, но также делают звучание живым и сочным.

Лучшие модели предусилителей для микрофона

Количество производителей мирового уровня, занимающихся выпуском предусилителей, исчисляется десятками. Некоторые марки стали особенно популярными благодаря хорошему сочетанию цены, качества и функциональности.

Бюджетные

Недорогие преампы позволяют подключить 1-2 акустических устройства и рассчитаны на стандартный частотный диапазон. Используются для записи музыки в домашних условиях.

Преамп Yamaha WXC-50 имеет следующие достоинства:

• компактные размеры;
• поддержку алгоритма Compressed Music Enhancer для качественного воспроизведения музыки с мобильных устройств;
• пульт ДУ;
• широкий частотный диапазон — от 10 до 8000 Гц;
• возможность быстро переключаться между несколькими вариантами настройки, сохраняемыми в памяти;
• технологию передачи аудиосигнала MusicCast;
• специальное мобильное приложение для управления предусилителем со смартфона или планшета;
• уровень выходного сигнала — 2 В.

Технология MusicCast позволяет:

• использовать подключенные устройства совместно и обособленно;
• транслировать музыкальные файлы по беспроводной связи.

Прибор Emotiva PT-100 отличается следующими преимуществами:

• большим количеством цифровых и аналоговых входов;
• качественным фонокорректором виниловых пластинок (позволяет применять картриджи с подвижным магнитом или катушкой);
• высокочувствительным FM-тюнером с памятью на 50 предустановок;
• пультом ДУ;
• ударопрочным корпусом;
• низким уровнем искажений;
• широкой полосой пропускания.

Модель подойдет любителям слушать дома музыку на разных устройствах.

Преамп Dynavox TPR-3 привлекает покупателей следующими особенностями:

• компактностью;
• низким энергопотреблением;
• малым коэффициентом искажений;
• чистотой аудиопотока (соотношение сигнала и шума — 70 дБ);
• расширенным диапазоном частот — от 20 до 50 000 Гц;
• 5 аналоговыми входами;
• присутствием в схеме 2 ламп 6N3;
• высоким качеством обработки сигнала (фонокорректор помещен в отдельную секцию, защищенную от помех).

Этот производитель выпускает и усилители — Dynavox VR-70 и ET-100. Рекомендуется приобрести один из них вместе с преампом.

Средней ценовой категории

Наиболее востребованная группа, что объясняется выгодным сочетанием цены и качества. Хорошим спросом пользуется модель M-Audio Octane. Ее достоинства:

• функция аналого-цифрового конвертирования;
• 8 каналов;
• цифровой оптический интерфейс формата ADAT;
• работа каналов в микрофонном и инструментальном режимах.

Рекомендуется использовать совместно с Audio/MIDI интерфейсом M-Audio FireWire 18/14.

Модель Art Pro MPA II привлекает покупателя следующими особенностями:

• отключаемым фантомным питанием +48 В на каждом из микрофонных входов;
• регулируемым входным сопротивлением (настройка под микрофон любого типа);
• естественным теплым звучанием;
• большими стрелочными индикаторами с подсветкой.

Дорогие

Профессиональные аппараты с хорошим набором функций и расширенным частотным диапазоном рассчитаны на подключение большого количества устройств. Популярный представитель — модель Audio Research LS28. Ее достоинства:

• много входных и выходных разъемов линейного и балансного типа;
• возможность подключения внешнего инфракрасного сенсора;
• поддержка интерфейса RS-232;
• понятное меню, простая настройка;
• частотный диапазон — от 0,4 до 200 000 Гц;
• коэффициент гармоник — 0,007%;
• дисплей, отображающий параметры работы устройства.

Доступен большой набор функций, среди них:

• переключение фазы;
• переименование входов;
• автоматическое отключение питания.

Модель PrimaLuna EVO 300 Preamplifier пользователи ценят за следующие качества:

• хорошую чувствительность;
• увеличенное входное сопротивление;
• высокое качество стереозвучания (каналы не зависят друг от друга);
• 5 входных разъемов типа RCA;
• частотный диапазон от 12 до 75 000 Гц;
• отношение сигнала к шуму составляет 93 дБ;
• выбор входного сигнала осуществляется при помощи герметизированного реле, блокирующего помехи;
• малое число проводов.

Прибор прост в управлении и отличается долгим сроком службы. Вес составляет 24 кг.

Предусилитель Rotel RC-1590 пригодится обладателю большого числа устройств. Его достоинства:

• множество входов;
• Bluetooth-адаптер;

MM-фонокорректор;

• разъемы Ethernet и RS-232;
• частотный диапазон от 10 до 100 000 Гц;
• коэффициент гармоник — 0,004%;
• раздельные стабилизаторы с фильтрами на фольговых конденсаторах;
• 2 тороидальных трансформатора в блоке питания.

Прибор предъявляет высокие требования к качеству электроснабжения.

Как сделать микрофонный предусилитель своими руками

Преамп доступен для самостоятельного изготовления. В интернете опубликовано несколько схем.

Инструменты и материалы

В работе используются инструменты:

• паяльник;
• кусачки;
• ножницы;
• пинцет;
• клеевой пистолет.

Кроме этого, потребуются:

• радиодетали — светодиод, 2 резистора 200-600 Ом, 2 конденсатора емкостью до 10 мкф, транзистор КТ315 (можно заменить на КТ3102 или ВС847);
• провода;
• штекер и разъемы от старого магнитофона, DVD-проигрывателя или другой техники;
• выключатель от игрушечной машинки;
• припой и канифоль;
• макетная плата.

В качестве корпуса используют любую пластмассовую коробку подходящих размеров.

Пошаговая инструкция

Начинают с выбора схемы. Новичку подойдет самый простой вариант, основанный на транзисторном каскаде с общим эмиттером. Он усиливает сигнал микрофона в 2 раза.

Последовательность действий:

1. Макетную плату промывают растворителем.
2. Припаивают к ней разъемы — питания, вход и выход микрофона.
3. Распаивают на плате радиодетали согласно схеме.
4. Из пластмассовой коробки изготавливают корпус, высверлив сверлом «по дереву» отверстия под разъемы.
5. Плату вклеивают в корпус или прикручивают шурупами, если имеются резьбовые стойки.
6. Приклеивают крышку корпуса.
7. Подключают предусилитель к звуковой карте компьютера или колонке, затем проверяют напряжение на входе микрофона. Оно должно составлять 5 В.

Если вольтаж отличается, берут другой штекер и подсоединяют его к разъему. Далее снова проверяют напряжение между длинным выводом и каждым из 2 коротких. Щупы мультиметра располагают так, чтобы не замкнуть выводы накоротко.

Получив требуемое напряжение, приступают к проверке устройства. Для этого к нему подключают динамический микрофон, включают питание. Загоревшийся светодиод говорит об исправности прибора.

Дополнительная информация

Такой вариант самодельного предусилителя не нуждается в настройке. Подключайте микрофон и начинайте запись.

Потребляемый ток (мА):

• во время работы — 9;
• в режиме ожидания — 3.

Преамп снабжается фантомным питанием, т.е. его источником служит сама звуковая карта. В таких вариантах питающий провод одновременно транслирует сигнал с микрофона. Альтернативные способы питания имеют недостатки:

• батарейки приходится периодически менять;
• подключение к розетке через блок питания, появляются дополнительные провода.

Этот вариант самодельного предусилителя не производит шумовых помех, способствует улучшению качества звука. Работает и с динамическим, и с электретным микрофоном.

Предлагаем читателям поделиться в комментариях своим опытом в деле изготовления самодельного предусилителя.