Elektretové mikrofóny sú vďaka svojej malej veľkosti, nízkej cene a primeranej zvukovej kvalite veľmi populárne. Na dosiahnutie použiteľného signálu je však zvyčajne potrebný predzosilňovač. Jedným z integrovaných obvodov (IO), ktoré sa dajú použiť na tento účel, je LA3161. Hoci bol pôvodne navrhnutý pre autorádiá, jeho vlastnosti ho robia vhodným aj pre iné aplikácie.
LA3161 je dvojkanálový predzosilňovač navrhnutý spoločnosťou ON Semiconductor (predtým Sanyo). Pôvodne bol primárne určený pre použitie v autorádiách. Jeho hlavné výhody sú integrovaný regulátor napätia pre zlepšenie potlačenia zvlnenia (ripple rejection), minimálny počet potrebných externých komponentov, nízka úroveň šumu a vysoká vstupná impedancia.
Nižšie je uvedená typická schéma zapojenia predzosilňovača pre elektretový mikrofón s použitím LA3161. Táto schéma demonštruje základné zapojenie obvodu a môže byť upravená pre konkrétne požiadavky.
Dôležité upozornenie: Pri práci s elektronickými obvodmi je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia. Nesprávne zapojenie môže viesť k poškodeniu komponentov alebo k úrazu elektrickým prúdom.
(Žiaľ, nemôžem priamo vložiť obrázok schémy. Popíšem však zapojenie detailne.)
Nasledujúce hodnoty komponentov sú len orientačné a môžu byť upravené v závislosti od konkrétnej aplikácie:
Vysoká vstupná impedancia LA3161 (okolo 100kΩ) je kľúčová pre správnu funkciu s elektretovým mikrofónom. Elektretové mikrofóny majú relatívne vysokú výstupnú impedanciu a pripojenie k nízkoimpedančnému vstupu by viedlo k strate signálu a skresleniu. Použitím predzosilňovača s vysokou vstupnou impedanciou sa minimalizuje zaťaženie mikrofónu a optimalizuje prenos signálu.
Zosilnenie predzosilňovača by malo byť nastavené tak, aby sa dosiahla optimálna úroveň signálu pre ďalší stupeň zosilňovača alebo pre záznamové zariadenie. Príliš nízke zosilnenie by viedlo k slabému signálu, zatiaľ čo príliš vysoké zosilnenie by mohlo spôsobiť skreslenie. V niektorých aplikáciách je vhodné použiť potenciometer na nastavenie zosilnenia.
Minimalizácia šumu je kritická pre kvalitný zvukový signál. LA3161 má relatívne nízku úroveň šumu, ale je potrebné dbať na správne zapojenie a tienenie obvodu, aby sa zabránilo rušeniu. Použitie kvalitných komponentov a správne uzemnenie tiež prispieva k zníženiu šumu.
Stabilné a čisté napájacie napätie je nevyhnutné pre správnu funkciu LA3161. Integrovaný regulátor napätia pomáha potlačiť zvlnenie, ale odporúča sa použiť externý stabilizátor napätia a filtračné kondenzátory pre dosiahnutie najlepších výsledkov. Je dôležité sa uistiť, že napájacie napätie je v rámci špecifikovaného rozsahu pre LA3161.
Pri návrhu obvodu je dôležité zaistiť jeho stabilitu. Použitie väzbových kondenzátorov na vstupe a výstupe pomáha predchádzať jednosmernému prúdu a stabilizuje obvod. V niektorých prípadoch je potrebné použiť kompenzačné kondenzátory, aby sa zabránilo osciláciám.
V hlučnom prostredí je potrebné použiť techniky na potlačenie rušenia. Tienenie obvodu, použitie tienených káblov a správne uzemnenie sú dôležité pre minimalizáciu rušenia. V niektorých prípadoch je potrebné použiť filtre na potlačenie špecifických frekvencií rušenia.
Pre zlepšenie zvukovej kvality je možné použiť ekvalizér. Ekvalizér umožňuje nastavenie frekvenčnej odozvy a kompenzáciu nedostatkov mikrofónu alebo akustiky prostredia. Jednoduchý ekvalizér môže byť implementovaný pomocou pasívnych komponentov, zatiaľ čo pokročilejšie ekvalizéry používajú aktívne obvody.
V niektorých aplikáciách je užitočné použiť automatické riadenie zosilnenia (AGC). AGC automaticky upravuje zosilnenie predzosilňovača, aby sa udržala konštantná úroveň signálu. AGC sa používa v situáciách, keď sa úroveň vstupného signálu mení v širokom rozsahu.
Hoci je LA3161 dobrá voľba, existujú aj iné integrované obvody, ktoré sa dajú použiť ako predzosilňovače pre elektretové mikrofóny. Medzi ne patria:
Voľba vhodného IO závisí od konkrétnych požiadaviek aplikácie, ako je úroveň šumu, zosilnenie, spotreba energie a cena.
LA3161 je všestranný a cenovo dostupný IO, ktorý sa dá použiť na vytvorenie kvalitného predzosilňovača pre elektretový mikrofón. Správnym návrhom a zapojením obvodu je možné dosiahnuť vynikajúce výsledky. Dôležité je dbať na správne hodnoty komponentov, stabilné napájanie a minimalizáciu šumu. Aj keď bol LA3161 pôvodne určený pre autorádia, jeho vlastnosti ho robia vhodným aj pre širokú škálu iných audio aplikácií.
tags: #Mikrofon