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发表于 2022-5-24 15:44
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这次的项目是近期几个里面历时最长的,从2020年2月就开始进行了。在此之前经历过三个旧版本,我没有在论坛里发表过,但是有在B站投稿测试效果视频,同时不断改进,收集网友意见,得到了现在的这个最终版本。
过去做话放无非是有一个问题:信号声音小,噪音大。提高信号声音,就需要提高运放的放大倍数。减小噪音,除了在布局布线上下功夫之外,还要重视电源。以下的设计描述就是主要以这两点为考虑中心的。
第一版、第二版都是只有一个运放,且倍率较低,导致输出信号幅度很小,甚至出现信号淹没在噪声中的情况。提高运放的放大倍数,本来只需要改动几个电阻的阻值即可,但是单级运放倍率过高又很容易引起自激,因此从第三版(2021年11月)开始,改用两级运放;又因为节省元器件(本电路设计目标是要求单电源供电),这两级都使用反相放大电路。第三版电路的放大倍数是两级均为10倍,总共100倍,实测效果令人满意,已经初步具有了实用价值。而本次的第四版电路,吸取网友的提议,增加第一级的倍数,约为22倍;减小第二级的倍数,约为6.6倍(限于手头上缺少某些阻值的电阻,不得不用其他电阻并联来取近似值,原计划第一级20倍,第二级5倍),总共约145倍。经测试,当使用常见的普通驻极体话筒头时,这样的放大倍率已经足够连接功率放大器(甚至是耳机)并从其中很明显的听到话筒收集的声音。
电源方面,第一版没有单独的稳压电源电路,第二版将话筒偏置电压和运放供电分离(其中前者由一个78L05集成式稳压管提供),第三版的话筒偏置和运放供电均由一个78L09提供。而这一次则是采用了一颗精密稳压芯片LT1087CT提供整个电路的工作电源,并且在面积5x
7cm、厚度不超过2cm的空间内塞进总共容量1654.53uF、耐压25V的电容阵列,电源部分占用整个板子几乎一半的空间。通过可变电阻可以小范围微调电路工作电压。
这次的运放芯片也没有像以前一样使用常见的NE5532,而是改用了BB公司的OPA2277P,运放是用插座插上的,可以更换。电路图如图1,做好的设备如图2、3所示。
从目前的测试来看,效果已经达到了预期,噪声还算是在可以接受的范围内(主要是丝丝的底噪,交流声相对弱一些)。因为目前手头上没有什么乐器之类的,也没做进一步的录音效果测试。人声的话,目前听起来音质中规中矩,没有明显的失真。根据今年1月在家测试第三版的情况来看,这套装置最大的瓶颈还是在于话筒头而不是放大器,录制自己弹钢琴的声音时,其音色高音沉闷、不够透亮,低音单薄、不够深厚,中音成分比较多但是听起来如同敲木头。毕竟是这种很便宜的小话筒头,确实没办法有更好的音质了。随便一个稍好一点的话筒头,价格都十多块钱起步。其实类比一下的话,这玩意性质就跟功放和喇叭一样:功放可以利用现有的零件手工做,花钱不多,但是对整体音质影响不是特别大;喇叭对整体音质的影响远超功放,但是很难手工做,也是花钱最多的部分。
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