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Produzione audio

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Autore Eddy Bøgh Brixen Tempo di lettura 8 min

Come collegare correttamente un microfono dpa ad un trasmettitore wireless

Un microfono wireless indossato è la combinazione di un piccolo microfono cablato e un trasmettitore da cintura (TX). È importante collegarli correttamente per ottenere la miglior qualità audio possibile.

Figura 1. Microfono wireless indossato

Il microfono migliore per questa applicazione è di tipo elettrete per l'alta qualità audio, l'ingombro ridotto e nessuna necessità di alimentazione. Per funzionare, tuttavia, ha bisogno di un amplificatore/buffer/convertitore di impedenza integrato. Le batterie del trasmettitore devono fornire l'alimentazione, spesso chiamata "polarizzazione del microfono" o "tensione di polarizzazione". La capacità energetica delle batterie è limitata. Pertanto, la maggior parte della potenza dovrebbe essere risparmiata per il trasmettitore stesso, e mantenerlo "in onda" il più a lungo possibile.

All'interno dell'alloggiamento del microfono, una soluzione comune

L'elemento del microfono a elettrete produce un segnale dipendente dal contributo acustico. Sfortunatamente, l'uscita del microfono non può pilotare cavi troppo lunghi e ingressi microfonici standard. Per farlo funzionare, come detto, è necessario un buffer. Tipicamente troviamo, all'interno dell'alloggiamento del microfono in miniatura, oltre all'elemento electret, un FET (Field Effect Transistor). Il FET presenta un'impedenza di ingresso estremamente elevata e un'impedenza di uscita relativamente bassa, come necessario. Il segnale audio dall'elemento electret controlla la corrente attraverso il FET. Anche se l'elemento electret può funzionare senza alcun tipo di alimentazione, il FET necessita di tensione CC esterna.

Figura 2. Soluzione comune per microfoni electret miniaturizzati, l'elemento electret e il FET

Controllare la corrente attraverso un FET è un po 'come schiacciare un tubo dell'acqua: stringendo la presa, passa meno acqua. Premendo troppo forte, l'acqua smette di scorrere (nel FET, si chiama "modalità di cut-off"). Il semplice circuito FET funziona relativamente bene se non viene raggiunta la modalità di cut-off. Tuttavia, presenta due svantaggi:

La corrente attraverso il FET - e quindi l'uscita del microfono - non è una funzione completamente lineare del segnale in ingresso. Il risultato è una gamma dinamica non lineare e una certa distorsione. Questi errori di non linearità possono variare tra diverse marche e modelli. I trasmettitori di alcuni produttori contengono una rete di correzione incorporata per la linearizzazione del FET. La maggior parte dei trasmettitori no. A causa della polarità della tensione di alimentazione fornita, l'uscita diventa negativa quando la pressione sonora sul diaframma del microfono è positiva. Gli standard audio comuni stabiliscono che i microfoni dovrebbero produrre una tensione positiva quando è presente una pressione sonora positiva sul diaframma. Alcuni produttori correggono questo problema invertendo la polarità del sistema di trasmissione.

All'interno dell'alloggiamento del microfono, la soluzione DPA

Tutti i microfoni miniaturizzati mai prodotti da DPA hanno una circuiteria molto più avanzata che garantisce un'elevata qualità del suono e un alto grado di versatilità. Con l'introduzione della tecnologia CORE by DPA, le prestazioni sono ulteriormente migliorate. I microfoni DPA miniaturizzati e subminiaturizzati hanno queste caratteristiche:

Uscita positiva per pressione sonora positiva, cioè in fase.
Elettronica completamente compensata che fornisce la più bassa distorsione possibile a tutti i livelli.
Ogni microfono è regolato per le massime prestazioni e non necessita di una marca specifica di TX per ottenere il massimo.

Figura 3. Soluzione per microfoni miniaturizzati con tecnologia CORE by DPA, che garantisce un alto grado di linearità e bassa distorsione.

Grazie alla miniaturizzazione, l'avanzata circuiteria elettronica implementata nelle tecnologia CORE by DPA, può essere contenuta anche nella piccola capsula da 3 mm dei microfoni subminiaturizzati.

Quanta tensione?

Il livello della tensione di polarizzazione determina il possibile livello del segnale audio. Il segnale non può mai superare la tensione di esercizio. Quindi, se si desidera un segnale audio di una data ampiezza, dovrebbe essere disponibile una tensione operativa (bias) sufficiente.

La tensione di polarizzazione disponibile nella maggior parte dei trasmettitori è compresa tra 5 e 7 volt. Tuttavia, alcune marche forniscono solo 2-4 volt. I microfoni miniaturizzati DPA (lavalier, headset e microfoni per strumenti) necessitano 5-10 volt per funzionare correttamente. Un'eccezione, tuttavia, è la versione a bassa tensione DPA 4063 che funziona fino a 3 volt.

Cosa succede se la tensione è troppo bassa?

Come accennato, il segnale di uscita dipende dalla tensione CC fornita. Se è troppo basso, può provocare un clipping asimmetrico del segnale audio al di sopra di un certo livello [vedere la figura 4]. Il risultato è una distorsione; minore è la tensione CC, maggiore è la distorsione ai livelli più alti.
Se la tensione di polarizzazione disponibile è, 4 o anche 3 volt, il microfono funziona ancora. Ma il livello acustico deve essere ridotto e mantenuto al di sotto di un limite, inferiore alla massima SPL specificata; per evitare distorsioni. In pratica, una bassa tensione di polarizzazione (3-4 volt) significa che la pressione sonora deve essere mantenuta a circa 6-10 dB al di sotto del valore massimo specificato.

In generale, se l'SPL è inferiore a 110 dB, la polarizzazione di 3-4 volt può essere sufficiente, senza un'eccessiva degradazione del segnale. Ma ricorda, il microfono non soddisfa più le specifiche complete.

Figura 4. Uscita in funzione della tensione di polarizzazione operativa, 5, 4 e 3 volt. Sinistra: al massimo SPL specificato (la distorsione appare quando la tensione di polarizzazione viene ridotta al di sotto dei 5 volt). Destra: Il massimo SPL possibile (ingresso ridotto).

Il ruolo degli adattatori DPA

Come standard, i microfoni DPA miniaturizzati e subminiaturizzati sono terminati con un connettore MicroDot. I produttori di trasmettitori utilizzano connettori diversi per gli ingressi microfonici. Per rendere i microfoni DPA compatibili con le varie marche, un adattatore è una soluzione pratica. Il connettore MicroDot si adatta quindi all'altro tipo di connettore e consente di utilizzare il microfono su vari tipi di trasmettitori, ora e in futuro.

L'adattatore garantisce inoltre l'ottimizzazione della tensione/corrente disponibile da uno specifico trasmettitore. Alcuni adattatori hanno resistenze integrate. Questi componenti sono presenti per fornire il bias corretto per il microfono. Questo è uno dei motivi per cui i microfoni potrebbero non funzionare se il cavo è saldato direttamente ad un connettore qualsiasi. (Sulle pagine dei prodotti, sono presenti i diagrammi che mostrano l'interno degli adattatori).

Collegamento, 2, 3 e 4 pin

Marche diverse utilizzano configurazioni di connettori diverse, comprese varianti a 2, 3 o 4 pin.

2-pin: in una connessione a 2 fili, potrebbe sembrare che manchi un filo. Ciò che serve è una tensione di alimentazione più massa e uscita audio più massa. Nello schema di collegamento a 2 fili, uno viene utilizzato per fornire la tensione al microfono e ricevere l'audio da questo.Quindi, nella connessione a 2 pin, il cavo che trasporta audio e polarizzazione è collegato a un pin e la massa/schermatura all'altro. Tutti i microfoni miniaturizzati e subminiaturizzati DPA sono del tipo a 2 fili. Il MicroDot è un connettore a 2 pin.

Figura 5. Collegamento a 2 pin di microfoni a 2 fili, sia di tipi a FET tradizionali (sinistra) o versioni CORE by DPA (destra).

3-pin: il collegamento microfonico tradizionale a 3 fili è semplice: un polo per l'alimentazione elettrica, uno per l'uscita audio e uno per la massa comune.

A differenza della soluzione a FET singolo a 2 fili, la connessione a 3 fili offre la possibilità di un'uscita positiva per pressione sonora positiva, cioè in fase. (Vedi schemi sotto).

Figura 6. Circuito FET convenzionale a 3 fili con uscita in fase. Tipi di connettori: Mini-jack, Lemo.

4-pins: in un design semplice, con un solo componente attivo (il FET) nel microfono, alcuni produttori costruiscono un circuito di compensazione nel trasmettitore utilizzando una connessione a 4 poli. La compensazione non funziona altrettanto bene per tutti i microfoni, ma è specifica per una particolare combinazione di microfono e TX. Una soluzione "unica per tutti" non è ottimale perchè il microfono e il trasmettitore dovrebbero piuttosto essere accoppiati uno ad uno.

Figura 7. Un esempio di una connessione a 4 fili con compensazione per un singolo circuito FET. Connettore: MTQG / TA4M.

Le miniature e le subminiature DPA non dovrebbero mai essere collegate ad un circuito di compensazione poiché questo potrebbe alterare l'uscita già ottimizzata. Nello schema di collegamento dell'adattatore di DAD6010 (MicroDot al connettore a 4 pin) mostrato di seguito, il pin 4 (per carico attivo) non è collegato.

Prodotti taggati

DAD6010 Adattatore per sistemi Shure, TOA e Line 6

MicroDot Adapters

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Figura 8. Adattatore DPA per connessioni a 4 pin, DAD6010.

Conclusione

I microfoni DPA miniaturizzati e subminiaturizzati sono lineari da progetto. Alimentati con 5-10 volt funzioneranno correttamente. Evitare "circuiti di linearizzazione" in qualsiasi trasmettitore. Assicurarsi di aver scelto lo schema di connessione corretto. Quindi i microfoni funzionano perfettamente.

Diagrammi di piedinatura

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