Нормальный микрофон из МКЭ-3

Имеем: советский микрофон МКЭ-3 диаметром 12 мм с тремя проводками снаружи;  непонятно как и к чему его подключать.

Надписи на микрофоне МКЭ-3: ц. 15 руб, 1991г, Октава. Сделано в СССР

Фото 1. Микрофон МКЭ-3 1991 года, производитель «Октава»

Любопытно, что на микрофоне выбита цена 15 руб, т. е. этот экземпляр произведён в тот редкий период времени, когда цены на товары уже устремились вверх (интересно, а сколько он стоил ранее?), но производители всё ещё продолжали писать розничные цены на товарах.

Что внутри

Устройство МКЭ-3

Фото 2. МКЭ-3 в разборке

Резистор 7.5 КΩ. Фигня с позолоченными контактами и маркировкой АА0 (волшебным образом расшифровывается как К513УЕ1А) в современном мире называется JFET (junction gate field-effect transistor), полевым транзистором, а в советские времена это называли «микросхема» (потому, что там внутри ещё есть  диод от истока к затвору и резистор) и «истоковый усилитель-повторитель».

Питание у этого микрофона кошмарное:

Питание и назначение выводов микрофона МКЭ-3

Фото 3. Устройство МКЭ-3

К чему это можно подключить сейчас — неведомо. Но большая мембрана как бы намекает, что у этого микрофона есть потенциал… в плане повышенной чувствительности.

Переделка

Резко начинаем думать, как переделать этот микрофон на современный лад. Вот схема «электрическая принципиальная» МКЭ-3 и современного электретных микрофонов:

Схема электрическая принципиальная электретных микрофонов МКЭ-3 и типичного современного

Схема 1. Микрофон курильщика (слева), микрофон нормального человека (справа)

Тут видно, что для переделки нужно удалить резистор и поменять исток и сток транзистора местами:

Переделка микрофона МКЭ-3 для подключения к компьютеру, планшету, смартфону

Фото 4. Перекоммутируем подключение транзистора, резистор игнорим

Если так сделать (как на Фото 4), то микрофон действительно начинает работать при простом подключении в микрофонный вход компьютера, но очень тихо, даже при вывернутом на максимум входном уровне. В самом деле, ведь его 9-ю вольтами питать надо, а тут всего 2.1-2.5В; плюс внутри возможно мешающие делу диод и резистор… Звук будто старый (советский) телевизор бухтит. Т. е. даже мужской голос делает бухтяще-бубнящим, будто ящик резонирует.

Поэтому, выкидываем все внутренние детали и ставим нормальный современный транзистор, в даташите которого написано «for audio frequency applications», «for microphone amplifiers» и «low noise». Вот, например, попался некий 2SK301:

MKЭ-3 и 2SK301

Фото 5. Установка одного JFET полевого транзистора 2SK301 вместо всего того, что было

Лёгким движением паяльника пристыковываем… готово:

Переделка МКЭ-3 для подключения к современным компьютерам, планшетам, смартфонам

Фото 6. Сборка модернизированного микрофона

Звук записи отличный, идентичен натуральному почти полностью совпадает с исходным (только немного на басах гулко, но это типично для всех электретных микрофонов), очень громко-чувствительно (в сравнении с более мелкими современными капсюлями, см. ниже). Но выявились две проблемы:

  1. На уровне собственного шума (при записи тишины) слышно лёгкое журчание.
  2. Сопротивление микрофона (точнее транзистора на выходе исток-сток) оказалось 500 Ом, из-за чего он не работает при подключении к смартфону Самсунг (точнее смартфон глючить начинает).

Тут история такая: все смартфоны Samsung имеют возможность подключения проводной гарнитуры с тремя кнопками:

Проводная трёхкнопочная гарнитура Samsung. Схема

Схема 2. Проводная гарнитура (наушники, микрофон, кнопки) Самсунг

и кнопка «предыдущий»  (она же «-«) — это как раз порядка 500 Ом параллельно микрофону.

Для справки: Смартфон Самсунг считает, что подключена гарнитура, даже если просто воткнуть штекер (предлагает запись с внешнего микрофона, звук гонит на гарнитуру). Напряжение на микрофонном контакте с микрофоном (1.4к) — 2.11В, без микрофона — 2.47В.

В общем, возникла идея поставить другой транзистор, вытащив его из более мелкого (1-см-метрового) и плохого по звуку. В первом раскуроченном капсюле оказался 2SK596:

Установка JFET полевого транзистора 2SK596 в советский микрофон МКЭ-3

Фото 7. Другой транзистор: 2SK596

Оказалось удивительное: звук на записи хоть и громче, но точь-в-точь такой же на слух (которым тщимся субъективно измерить АЧХ — амплитудно-частотную характеристику), что и был в мелком микрофоне. Т. е. хреновый (повышенная высокачастотность: цыканье, сипение). Вскрываем другой микрофон, с другим «звучанием» (звук на записи с него глуховат и тиховат), там 2SK596S:

МКЭ-3 и 2SK596S

Фото 8. Другой транзистор: 2SK596S

Припаиваем и опять: звук точь-в-точь такой же, что и у микрофона, из которого этот транзистор вытащен, только громче (за счёт большей площади мембраны).

Мораль: качество звукозаписи с электретного микрофона катастрофически зависит от транзистора.

Надо искать нормальный JFET. Вроде 2SK170 в Сети считается лучшим. Будем искать.

Тестирование-сравнение микрофонов

Вообще, для тестирования (субъективного, на слух) микрофонов делаем такую штуку:

Тестирование разных электретных микрофонов

Фото 9. Массовое тестирование электретных микрофонов

Т. е. для простоты смены микрофонов припаиваем к ним простые разъёмы и приклеиваем номера. Потом для каждого микрофона проигрываем один и тот же кусок какой-нибудь музыкальной композиции (с басами, голосом, всякими высокочастотными инструментами одновременно) через двухполосные динамики или наушники; записываем в порядке номеров. Потом прослушиваем и сравниваем, пишем рецензии.

В частности выяснилось, что все микрофоны на Фото 9 «звучат» по разному. № 1, 2, 3 примерно вдвое тише, чем № 5, 6, 7 (и это понятно: они мельче, мембрана по площади как раз примерно вдвое меньше). Все они (электретные, включая МКЭ-3 с любым транзистором) гудят, бу́хают, как бы воют на низких частотах (басах). У всех уровень шума (при записи тишины) вдвое выше, чем у простейшего динамического за 2 бакса.

Основные результаты и выводы:

  1. Электретные конденсаторные микрофоны — отстой. Тихие (в смысле слабочувствительные), шумные (в тишине). Нет бы просто не слышали низких частот, а то ведь пишут их достаточно громко и в кошмарно искажённом виде.
  2. Чем больше диаметр такого микрофона, тем «громче»-чувствительнее он. По причине большести площади мембраны.
  3. Качество звукопередачи на 99% зависит от полевого транзистора внутри капсюля. (В отличие от динамического микрофона, у которого транзистор влияет только на громкость-чувствительность из-за разного коэффициента усиления).

Нормальный микрофон из МКЭ-3
5 (100%) 3 vote[s]
Поделиться ссылкой на эту страницу в:

Комментарии (2):

  1. Тема поднятая тобой правильная, но не достаточная, меняя форму звукового канала, избавится от бубнения легко., и микрофоны других видов не представлены. М1-Б2, М4-б2 , N7,…MEMS. А они на порядок выше….Кроме того резонансная камера сильно меняет их свойства, и приближает к свойствам динамического, давление- ускорение.

  2. А мне кажется наоборот общее звучание, окрас, больше зависит от капсюля, его механического устройства так сказать. От полевика зависит спад на низких частотах, так как бывает разное сопротивление встроено.
    Мкэ-3 не самый хороший капсюль, видел тут недавно его внутреннее строение, короче говоря там круглый пятачок в центре, а полость по краю. А в нормальных микрофонах как правило равномерно распределенные отверстия.
    Во вторых Мкэ-3 имеет очень низкую емкость, сопоставимую с входной емкостью транзистора, и чувствительность по нынешним мерками низкая. Ну и шумный. И с этим ничего не сделать, хоть поставь самый лучший в мире транзистор.

Добавить комментарий: