麦克风前置放大器是一种有源电子设备,其主要作用是将麦克风的电平信号提升到线路电平,以便供专业设备使用。
麦克风的输出信号电平是典型的标称值,范围很大,介于-60dBV和-20dBV之间。而线路电平是录制/混合音频的专业标准,标称电平为+4dBu(1.78dBV)。因此,为了将低电平的麦克风信号提升到线路电平,麦克风前置放大器需要应用适当的增益(通常可调节),并且输出线路电平信号。一个好的麦克风前置放大器应该能够应用至少60dB的增益,这样我们才能在后期工作中,将麦克风信号与其他线路电平信号进行混合和录制。
麦克风前置放大器主要有以下用途:
总之,麦克风前置放大器在录音过程中起着至关重要的作用,它可以增强麦克风信号、滤除噪声和干扰信号,以及提供更灵活的声音调整选项,从而提高录音质量和效果。
下面小编分享一些麦克风前置放大器电路图,以及简单分析它们的工作原理。
1、使用LMV721运算放大器的驻极体麦克风前置放大器电路图
这是使用 LMV721 运算放大器的驻极体麦克风前置放大器的示意图。由于 LMV721 具有低噪声和低功耗的特性,因此它是电池供电麦克风前置放大器的理想选择。 LMV721 作为反相放大器连接。
电阻器 R1 = R2 = 4.7k,将参考设置在 VCC = 3V 和地之间的中点。因此,这将运算放大器设置为单电源使用。该前置放大器的增益为 34dB (50x),由电阻器 R3 = 10k 和 R4 = 500k 设置。 LMV721 的 10 MHz 增益带宽产品对于大多数音频应用来说绰绰有余,因为正常音频范围为 20 Hz 至 20kHz。电阻R5=5k为驻极体麦克风提供偏置电压。输入和输出处的电容器 C1 =C2 = 4.7μF 用于阻止直流电压偏移。
2、使用IC LM348的三输入麦克风前置放大器电路图
这里给出的电路是使用 IC LM348 的三输入麦克风混音器兼前置放大器。 LM348 是一款高增益、内部补偿四路运算放大器,具有 AB 类输出级。该 IC 具有非常低的输入电源电流消耗(0.6mA/运算放大器)并采用双电源供电。
IC LM348 内部的四个运算放大器中,IC1a、IC1b 和 IC1c 作为同相放大器接线,并用作相应麦克风通道的输入放大器。这三个放大器的输出连接在一起并连接到 IC1a 的反相输入端,IC1a 的接线作为反相放大器。 IC1a 混合来自每个通道的信号,也充当输出级。
3、动圈麦克风前置放大器电路图
动圈麦克风使用围绕磁场的动圈将机械运动转换为电信号。普通的迷你音箱变成了一个非常灵敏的麦克风。虽然看起来像是误用扬声器当麦克风,但实际上真正的标准动圈麦克风与该扬声器的原理是一样的。
我们可以使用任何 NPN 晶体管,例如 BC 547。该电路的工作电压为 2v 至 9v。它是一个共基极放大器,接受扬声器的低阻抗,产生超过 100 的增益。扬声器的最佳类型是全范围型,几乎任何直径都可以使用。扬声器直径越大,接收越灵敏。
4、基于TLC251的麦克风前置放大器电路图
这里描述的麦克风前置放大器是为动圈式麦克风设计的,阻抗在200欧姆到1欧姆之间。其独特之处在于功耗低,在“最坏”情况下不超过 30 uA,因此非常便携,由 1.5 V 电池供电,可实现更长的工作时间。该方案基于德州仪器 (TI) 应用程序的记录。
TLC251 是一款可编程低功耗运算放大器。这确实是一个控制输入,称为 BIAS(引脚 8),它决定操作模式。当引脚穿在电源正电位上时,电路的功耗降至最低,为10 uA(十微安)。当引脚电位为 0V(接地)时,电路的功耗回到 30 uA,是低功耗模式下的三倍。为什么要选择消费更重要的模式?因为带宽。在低功耗模式下,后者降至约5KHz的涓流至上限,而在另一种模式下则增加至20KHz以上。考虑中间模式的可能性,当端子 8 (BIAS) 增加到 0.75 V(电源电压的一半)时。
两个电阻 R2 和 R3 有效地用于为来自麦克风的 AF 信号创建一个参考点,该参考点称为虚拟地,即将 AF 信号“放置”在电源两极之间的中线上,因此它们可以尽可能地从正向负向移动,而不会出现任何尴尬的剪辑。添加耦合电容器 C3 是为了阻止由虚拟接地产生并反映在输出中的连续分量。
5、基于NE5532的驻极体麦克风前置放大器电路图
这里描述的麦克风前置放大器设计用于连接小型驻极体麦克风。驻极体麦克风前置放大器方案非常简单,并且基于当今可用的组件。
运算放大器提供约 30 dB 的放大(对于驻极体麦克风的相对高输出电平来说足够了),该增益取决于电阻器 R3 和 R4 的值。如果您希望能够改变增益,只需将电阻器 R4 替换为 120K,串联一个 10K 电阻的 470K 电位器即可。这种方式的总增益可以在 10 到 45 dB 之间变化。
单电源就足够了(非平衡),单节9V电池工作正常。为了增加组装的独立性,可以用能量较少的运放替换NE5532。可以使用交流电源,但必须完全稳定。
6、使用分立元件的麦克风前置放大器电路图
这是一个使用分立元件的麦克风前置放大器电路。该电路的增益为 100,对于大多数麦克风来说应该足够了。它由 10k 电阻与 100R 的比率设置。作为共发射极放大器,该电路使用两个直接耦合的晶体管。
请注意,该电路没有偏置电压源,因此不能与电容式麦克风一起使用。该电路可以与动圈式麦克风配合使用,也可以与内部有源电路的电容式驻极体模块配合使用(任何内置电池的麦克风都可以使用)。
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