Czy kiepsko Cię słychać, gdy prowadzisz rozmowę telefoniczną przez Internet?
Niewykluczone, że to wina mikrofonu. Tania "chińszczyzna" nie zawsze ma przyzwoite
parametry
Rozmowy telefoniczne prowadzone przez Internet budzą
coraz większe zainteresowanie. Trudno się dziwić, gdyż
dzięki technologii VoIP dwie osoby dysponujące
komputerami podłączonymi do Sieci rozmawiają niemal za
darmo.
Na temat oprogramowania do internetowych rozmów
napisano wiele i zapewne każdy znalazł odpowiadającą mu
aplikację. Nie ulega też wątpliwości, że mało kto przyłożył
się do wyboru mikrofonu. Szkoda, bo jakość tego
drobiazgu bezpośrednio przekłada się na komfort prowadzenia rozmów.
Najprościej jest kupić czuły mikrofon dobrej klasy, podobny do urządzeń
wykorzystywanych w studiach telewizyjnych albo radiowych. Ceny takiego sprzętu są jednak
wysokie, a z dostępnością bywa różnie. Z drugiej strony "chińszczyzna" miewa kiepskie
parametry. Chwyćmy zatem za lutownicę i sami zbudujmy coś lepszego albo poprawmy
osiągi taniego mikrofonu złożonego gdzieś na dżonce w delcie Żółtej Rzeki.
Z czego budować
Najlepszą bazą dla naszego mikrofonu będzie elektretowa wkładka mikrofonowa.
W sprzedaży dostępna jest szeroka gama elementów tego typu, różniących się
charakterystykami i ceną. Do przekazu mowy wystarczy jedna z tych najtańszych,
wycenianych na symboliczną złotówkę. Zakup modelu "no name" będzie jednak zawsze
pewną loterią. Trudno bowiem ustalić parametry, takie jak czułość, charakterystyka
przenoszonych częstotliwości czy nominalne napięcie zasilania, jeśli wkładka nie ma żadnych
oznaczeń. Na szczęście w tej branży panuje spora standaryzacja. Uruchomimy więc
praktycznie każdy model, a parametry wypróbujemy i skorygujemy w praktyce.
Podane na naszych schematach wartości niektórych elementów traktować należy jako
uniwersalne, zapewniające poprawną współpracę z praktycznie każdą wkładką, lecz nie
zawsze najbardziej optymalne. Czasem niewielka korekta rezystancji lub pojemności pozwoli
wycisnąć z mikrofonu lepszą czułość czy czytelność dźwięku.
Zwróćmy uwagę na dwa elementy: rezystor zasilający wkładkę i kondensator sprzęgający.
Zmiany oporności pozwolą skorygować zasilanie i tym samym znaleźć wartość zapewniającą
najlepszą czułość (zdolność do wychwytywania cichych, słabych dźwięków). Zalecany przez
producentów większości wkładek zakres zasilania (mierzonego na stykach wkładki) mieści
się w granicach od 3 do 4 V, przy czym większe napięcie nie musi oznaczać wyższej
czułości!
Drugi element - kondensator - pozwoli zmienić charakterystykę częstotliwościową.
Wzrost pojemności kondensatora prowadzi do poprawienia przenoszenia niskich tonów.
Spadek z kolei spowoduje uwypuklenie tonów wysokich. Optymalna wartość zależy od
właściwości samej wkładki i barwy głosu mówiącego. Gdy mikrofon ma służyć do
prowadzenia rozmów telefonicznych, nie powinniśmy dążyć do zbytniego "poprawiania
basów". Nadmiar niskich tonów może pogarszać czytelność mowy.
Z trzech klocków
Najprostsza wersja mikrofonu do peceta składa się tylko z trzech podstawowych,
przedstawionych już elementów: wkładki mikrofonowej, rezystora i kondensatora. Połączenie
całości zgodnie ze schematem nie powinno nikomu sprawić problemów. Układ jest tak
prosty, że z oczywistych względów nie ma sensu wykonywanie dla niego płytki drukowanej.
Trzeba tylko starannie wszystko zaizolować i prawidłowo podłączyć do wtyczki oraz samej
wkładki. Uwaga: ważna jest biegunowość! Styk masy wkładki przeważnie ma dodatkowe
połączenia z jej metalową obudową.
Tak zbudowany mikrofon przy zastosowaniu czułej wkładki i włączeniu dodatkowego
wzmocnienia w sterownikach karty dźwiękowej dobrze się sprawdza, gdy umieścimy go
w odległości kilku-kilkunastu centymetrów od ust. Zapewni on mały poziom szumów i czysty
dźwięk. Koszt podzespołów (razem z kablem i wyczką) powinien zamknąć się w granicy 5 zł.
Tranzystor poprawi czułość
Dla uzyskania lepszej czułości wypadnie sięgnąć po dodatkowy wzmacniacz sygnału.
Funkcję tę spełni kosztujący kilkanaście groszy tranzystor wraz z kilkoma dodatkowymi
rezystorami i kondensatorami. Taki układ pozwala na prowadzenie rozmowy, gdy mikrofon
jest oddalony od ust nawet o metr! Oczywiście w tak skrajnych przypadkach nieco wzrośnie
poziom szumów, a czasami pojawią się też przesterowania. Do odbiorcy trafią także dźwięki
z tła (np. głośniejsze fragmenty rozmów z innego pokoju), ale komfort rozmowy bardzo się
poprawi. Pojawi się także możliwość swobodnego uczestniczenia w rozmowie kilku osób
przebywających w tym samym pomieszczeniu. Koszty nie będą duże - ok. 10 zł.
Jeśli oprócz wysokiej czułości ważne są dla nas jakość przekazywanego dźwięku,
odporność na przesterowania itp., zainteresujmy się scalonymi, wyspecjalizowanymi
przedwzmacniaczami mikrofonowymi. Kosztują one co prawda kilka złotych, ale zwykle
wymagają niewielu elementów dodatkowych i z racji swej konstrukcji gwarantują łatwe
wykonanie bardzo dobrze pracującego mikrofonu. Czułość układu może być nieco mniejsza
niż tego tranzystorowego. Mikrofon z chipem okaże się jednak uniwersalny - sprawdzi się
znakomicie zarówno oddalony pół metra od ust, jak i trzymany przy samym nosie. Całkowity
koszt to maksymalnie kilkanaście złotych.
Stereo dla wszystkich
Aby przekazać sygnał stereofoniczny, musimy porzucić monofoniczne wejście mikrofonowe
karty dźwiękowej i skorzystać ze stereofonicznego wejścia liniowego. Brak w nim zasilania,
potrzebna zatem będzie np. dodatkowa bateryjka. Nie obędzie się też bez układu scalonego
dysponującego dwoma niezależnymi kanałami audio.
Koszt takiego "scalaka" jest niewielki (ok. 3 zł), więc i cały mikrofon nie będzie drogi -
wydamy na niego raptem kilka złotych. Czułość powinna wystarczyć do wykonania dobrego
nagrania stereofonicznego, nawet wtedy gdy urządzenie znajdzie się około metr od źródła
dźwięku.
Robić, nie robić?
Jak zwykle po lekturze tego typu tekstu zastanawiamy się: zrobić coś takiego czy jednak
kupić coś gotowego w sklepie? Oczywiście zachęcam do eksperymentów z lutownicą w dłoni
- zwłaszcza jeśli w cenie zalegającej w sklepach "chińszczyzny" zbudujemy sobie sprzęt
znacznie lepszych parametrach i przy okazji dowiemy się czegoś nowego o elektronice.
Najprostszy mikrofon do peceta
Nawet najprostszy mikrofon zbudowany z wkładki elektretowej, rezystora
i kondensatora okaże się znacznie lepszy od taniego, fabrycznego urządzenia.
Swobodnie wybierzemy samą wkładkę, a dzięki samodzielnej korekcie napięcia
zasilającego "wyciśniemy" z niej maksymalną czułość. Dobierając odpowiednio
kondensator sprzęgający, zmienimy pasmo przenoszenia.
Mikrofon z przedwzmacniaczem tranzystorowym
Gdy czułość dobrej i pracującej w precyzyjnie dostrojonym układzie wkładki
elektretowej okaże się zbyt mała, sięgnijmy po wzmacniacz. Prosty
przedwzmacniacz mikrofonowy wykonamy na bazie jednego tranzystora oraz
kilku rezystorów i kondensatorów. Wzmocnienie takiego układu jest spore,
a pobór prądu niewielki. Całość podłączymy bezpośrednio do gniazda
mikrofonowego pecetowej karty dźwiękowej.
Mikrofon z wyspecjalizowanym układem scalonym
Osoby bardziej wymagające powinny zainteresować się mikrofonem
z przedwzmacniaczem, zbudowanym na bazie specjalnego układu scalonego. Za
przykład posłuży nam MAX9812H firmy Maxim/Dallas. Ta naprawdę mała
(obudowa SMD typu SC70-6) kosteczka zawiera kompletny, wyspecjalizowany
przedwzmacniacz mikrofonowy. Niski pobór prądu, 5 V napięcia zasilania
i znikoma liczba wymaganych elementów dodatkowych powodują, że nadaje się
on znakomicie do budowy pecetowego mikrofonu dobrej klasy.
Mikrofon stereofoniczny
Wejście mikrofonowe pecetowych kart dźwiękowych jest z założenia
monofoniczne. Jeśli zatem zapragniemy wykonywać stereofoniczne nagrania
mowy, to niestety będziemy musieli skorzystać z wejścia liniowego. Ponieważ
brak w nim zasilania i wymagany jest wyższy poziom sygnału niż w porcie
mikrofonu, wypadnie przygotować nieco bardziej skomplikowany wzmacniacz
sygnału.
Do jego budowy użyć można na przykład kostki zawierającej dwa
wzmacniacze operacyjne, najlepiej specjalnie przygotowane do zastosowań
audio. Taką rolę spełni np. chip TDA2320. Uzupełniając go rezystorami
i kondensatorami, otrzymamy stereofoniczny mikrofon współpracujący
bezpośrednio z wejściem line-in. Potrzebne będzie jeszcze dodatkowe źródło
napięcia - na przykład bateryjka 9 V.