Почему микрофоны тихие и как их доработать
Опубликовано: 28.08.2018
Предисловие
Предложенный мной метод не бесплатен, зато он работает. Улучшение не подойдёт всем и каждому, потому что придётся потратить 2-3 тысячи рублей либо научиться читать электронные схемы и паять. Зато качество будет хорошим, позволит с комфортом говорить даже в паре метров от микрофона.
Проблема
У большинства дешёвых микрофонов чувствительность по умолчанию недостаточна для того, чтобы вас отчётливо слышали. Приходится кричать, но на постоянной основе так делать нельзя, оранье - занятие утомительное и вредное.
Внимательно изучив вопрос, я пришёл к выводу, что в ситуации виноваты производители, чрезмерно упрощающие конструкцию устройства. Отдав свои кровно заработанные 100-500 рублей, покупатель по сути получает модуль (капсюль) электретного микрофона без какой-либо электронной "обвязки".
HTC DESIRE 601 тихий микрофон / тихий звук.
Электретный микрофон и стандартный штекер 3,5 мм jack. Такая конструкция не позволяет микрофону быть чувствительным, но записать звук можно
Всякие гибкие ножки, прищепки - это опциональная мишура. Формально такие микрофоны работают, но их чувствительность и качество записи невысоки (слышен шум). Ничто не мешает добавить в схему несколько электронных компонентов, улучшив способность микрофона улавливать тихие звуки.
Типичный представитель электретных микрофонов
В динамические микрофоны уже встроен усилитель
Схемы усилителей довольно просты, поэтому умеющие пользоваться паяльником люди переделывают микрофоны и наслаждаются жизнью.
Электронщики успешно дорабатывают микрофоны (источник)
Кстати, даже в дешёвых петличках за 100 рублей ставят неплохие электретные модули. Например, у меня есть микрофончик-прищепка Genius десятилетней давности, работает шикарно. После доработки, разумеется.
Кроме низкой чувствительности, на записях можно услышать негромкое шипение. Его можно подавить фильтрами в аудиоредакторе, но когда помехи слишком сильны, очистка от шума исказит полезную часть записи и голос зазвучит глухо, словно из бочки.
Шум (в 99% случаев это помехи от электромагнитных полей) появляется на нескольких этапах доставки звука:
В электретном капсюле микрофона. В микрофонном предусилителе, если он имеется. При передаче сигнала по не экранированному от помех соединительному кабелю. В усилителе звуковой карты.Наиболее больное место - звуковая карта компьютера. Замена на более качественную и/или вынос за пределы корпуса компьютера может избавить от шума, но не у всех есть деньги на подобный апгрейд.
Чаще всего пользователь остаётся один на один с дешёвым микрофоном, воткнутом в фоняще-шипящую звуковую карту, распаянную на материнской плате компьютера. Можно попытаться сделать звук громче программно.
Как программно усилить звук
Может оказаться, что звуковая карта в компьютере установлена хорошая. Тогда включение усиления микрофона поможет.
Жмите правой кнопкой по значку динамика
Правой кнопкой по подключённому микрофону - Свойства
В свойствах найдите вкладку "Уровни", там будут настройки усиления звука.
Усиление микрофона на вкладке "Уровни". Не забудьте нажать ОК
В зависимости от драйвера звуковой карты вместо ползунков может быть опция "Mic boost" или вовсе ничего.
К сожалению, с полезным звуком усиливается шум.
Если не засовывать микрофон в рот и не включать усиление, тихая запись в аудиоредакторе выглядит так:
Те, кто работал в Audacity, сразу поймут: запись недостаточно громкая. Включаем усиление и... увы, вместе с голосом усилится шум:
Для общения по Скайпу это приемлемо. А если в драйвере можно включить фильтр шумоподавления, жизнь прекрасна. Пускай голос звучит словно из бочки - слова разобрать можно и ладно.
Но для записи подкастов, видеуроков и тем более вокала нужен хороший источник звука. Никто не захочет слушать постоянное "шшш" на фоне даже самого приятного голоса в мире.
Помните!
Усиление чувствительности микрофона не всегда способствует качественной записи: чем лучше слышны окружающие звуки, тем сильнее они зазвучат на записи. И если вы записываете подкаст в комнате с чирикающим попугайчиком, сильное усиление сигнала будет только мешать. Нужно поймать баланс между чувствительностью, шумом помех и фоновыми звуками так, чтобы при обработке от лишних элементов можно было избавиться.
Как правильно подключить микрофон
Чтобы добиться качественного звучания, нужно знать, как подключить микрофон к компьютеру. Не все понимают, что за разноцветные входы расположены на задней панели настольного компьютера. С ноутбуками проще: возле разъёмов всегда найдутся поясняющие значки, на настольных ПК это роскошь.
(Могут наличествовать разъемы для подключения дополнительных колонок, что отлично подходит для создания домашнего кинотеатра, они нам не нужны.)
Основных разъёма три: выход на колонки (наушники), микрофонный и линейный входы, каждому присвоен определённый цвет.
Зачем нужны микрофонный вход и выход на динамики/наушники, понятно из названия. А с линейным (Line in) ситуация интереснее. Он тоже предназначен для записи звука, но устроен проще.
| Микрофонный вход | Линейный вход |
| Подаётся напряжение 2 - 5 Вольт, точная величина зависит от модели звуковой карты | Выходного напряжения нет |
| Установлен предусилитель, усиливающий сигнал примерно в 30-50 раз | Усилителя нет |
На устройство, подключённое к микрофонному разъёму, подаётся напряжение (так называемое "фантомное питание"), а обратный сигнал проходит через усилитель. Отсюда и возникает шум на записи: во-первых, подаваемое питание имеет свою частоту, во-вторых, электронные компоненты звуковой карты ловят и делают громче все помехи и сигналы с микрофона и окружающих устройств.
Линейный вход фантомного питания не имеет, да и усилителя как такового нет. Сигнал нужен мощный, но зато при оцифровке сигнала примешивается минимум постороннего шума. Например, можно взять старый кассетный плеер и подключить к Line in его выход на наушники - так получится оцифровать аудиокассеты.
Электретные и конденсаторные микрофоны нельзя просто взять и подключить к линейному входу. Точнее, электретный заработает, но без питания он, будучи генератором очень слабого тока, выдаст слишком тихий звук, практически неслышимый.
Существует поверье, что качество записи зависит от того, есть ли у звуковой карты фантомное питание или нет. Это заблуждение. У разных моделей выдаваемое напряжение разное, но оно есть всегда. Чистота звука зависит от схемы усилителя, общей защищённости от помех и ряда других факторов. Сколько напряжения выдаёт карточка - дело десятое, электретным капсюлям много и не надо.
Что же делать? К чему знать эту заумь? А к тому, что существует два вида усилителей, способные повысить громкость звука, подключаемые либо к микрофонному, либо к линейному входам. И нужно понимать, какой вариант вам подходит.
Встроенные в микрофон, питающиеся от идущего по микрофонному кабелю напряжения. Усиливают сигнал до 10 раз (в децибелах точно не могу сказать), сильно уязвимы для помех. Со внешним питанием от батареек или отдельного блока. Могут усиливать сигнал в 10-1000 раз и подключаются к линейному входу. Шум никуда не исчезает, но относительно полезного сигнала он в сотню раз тише, поэтому, подключив даже дешёвую сторублёвую петличку через усилитель, можно получить качественный звук.То есть в идеале микрофон нужно подключить через усилитель к линейному входу и всё будет ОК.
Готовые усилители
Дорогие варианты рассматривать не буду, извините. Предполагается, что бюджет предельно ограничен.
Усилители для колонок/наушников не подойдут. Они недостаточно чувствительные, не подают фантомное питание на микрофон, а выходная мощность слишком большая даже для линейного входа.
На Алиэкспресс устройства нужно искать запросами "микрофонный предусилитель" и "предусилитель микрофона". Самые дешёвые варианты стоят полторы-две тысячи рублей. Предназначены для караоке, но, если не выкручивать на полную громкость, можно подключить к линейному входу.
За три тысячи рублей можно найти полноценный предусилитель, к которому еще и музыкальный инструмент подключается. Например, гитара со звукоснимателем.
Для подключения дешёвого компьютерного микрофона понадобится переходник 3.5 мм джек > 6.3 мм джек. У компьютера должен быть линейный вход.
И не стоит забывать про такое чудо, как конденсаторный микрофон BM 800, завоевавший голосовые связки ютуберов, обозревающих товары из китайшопов:
BM 800 микрофон для компьютера Конденсаторный 3.5 мм Проводной
Уточняю: я не рекомендую его к покупке. Не совсем понятно, при каких условиях он нормально работает, слишком уж противоречивы отзывы. Но иногда ВМ 800 можно найти за 300-500 рублей, что не сильно дороже примитивных электретных, зато с предусилителем. Но подключается он к микрофонному входу, а значит - привет, помехи звуковой карты.
Делаем усилитель сами
Сразу предупреждаю: питать от блока питания самодельные микрофонные предусилители нежелательно - придётся городить отдельную схему для фильтрации питания от помех. А батарей хватит надолго и по части питания проблем не будет.
Готовый микрофонный модуль на микросхеме MAX9812
Самый простой вариант - купить микрофонный модуль для Ардуино на микросхеме MAX9812 (70 рублей), кабель (30 рублей), штекер 3,5 мм (15 рублей) и батарейку-таблетку CR-2032 (от 30 рублей). Компоненты обойдутся рублей в 150.
Платку можно превратить в полноценный микрофон, обладая минимальными навыками пайки или попросив спаять тех, кто умеет.
Штекер втыкается в линейный вход, батарейки хватит надолго.
Не забудьте надеть кусок поролона на микрофон, чтобы убрать громовой звук дыхания.
Усиление в 3-5 раз на фантомном питании
Этого достаточно для общения по Скайпу, глотать микрофон вам больше не придётся.
Собственно схема:
Если в вашем городе есть нормальные магазины радиодеталей, стоит к ней присмотреться, ибо все компоненты типовые. У меня в Ессентуках нет ни одного нормального магазина радиодеталей, не нашёл даже конденсатора подходящего номинала, пришлось заказывать через интернет. Транзистор не обязательно должен быть BC547, аналогов много, они легко гуглятся.
Подключается к микрофонному входу компьютера или видеокамеры. То есть этот вариант - портативный, можно улучшить запись видео, если камера поддерживает подключение внешних микрофонов.
Доработка дешева и эффективна, но требует экранированного кабеля, иначе шипение слишком заметно, ибо микрофонный вход всё-таки.
Усиление в 3-5 раз с питанием от батарейки
Аналог модуля для Ардуино, вместо микрочипа используется транзистор.
Подключается к линейному входу, шум минимален. Просто, но подходит только для изначально чувствительных микрофонов, т.к. коэффициент усиления маловат.
Усиление в 10-1000 раз, питание от батарей
В своих изысканиях остановился схеме, которую подглядел где-то в теме на форуме РадиоКота. Я перерисовал её в программе Qucs-S, чтобы протестировать и убедиться в правильности номиналов.
P1 и P2 - плюс и земля электретного микрофона соответственно, P3 и P4 подключаются к линейному входу компьютера.
В реальности схема оказалась очень чувствительной, стало слышно дыхание попугая в клетке в двух метрах от меня, пришлось добавить резистор R6 на 10 кОм, чтобы приглушить сигнал от микрофонного капсюля. Также на выходе усилителя может быть слишком большая амплитуда сигнала, поэтому её тоже можно ограничить резистором, поставив его перед выводом P3.
Работает от двух аккумуляторных батарей АА, на сколько их хватит не знаю, за неделю не сели.
Если вы радиолюбитель, сразу увидите возможности по доработке. Или возьмите другие из темы по ссылке выше, их там десятки, одна лучше другой. Также есть схемы усиления на сайте radiomaster, требующие небольшой доработки - для подключения электретного микрофона нужно подать на него напряжение согласно его даташиту. На схеме выше это сделано с помощью резистора R3 на 3 кОм.
Напоследок
Микрофон - простое устройство, которое можно сильно доработать. Если до этого не паяли - не беда, инструкций в интернете полно, а недорогой паяльник, кусочек канифоли и олова можно найти во многих магазинах хозяйственных товаров.
В крайнем случае обратитесь в ближайший сервис-центр по ремонту техники, любая из приведённых схем человеку с опытом покажется примитивной и простой.
Если у вас остались вопросы, мои комментарии всегда открыты для вас.
Похожие записи:
