MODEL SM81

Микрофон модели SM81 с кардиоидной диаграммой
направленности
Модель SM81 фирмы Shure является высококачественным кардиоидным конденсаторным
микрофоном, разработанным для профессионального применения в студиях,
радиовещании и на концертах. В комплект поставки входят держатель, блокиратор
аттенюатора, ветрозащита и футляр.
Характеристики:





гладкая частотная характеристика
низкий шум и высокая отдача
малые искажения во всем рабочем диапазоне частот
головка с кардиоидной диаграммой направленности обеспечивает защиту от
паразитной обратной связи
 низкая чувствительность к наводкам радиочастот
 переключаемая частотная характеристика в области низких частот: ровная, 6 или 18
dB/октаву
 dB аттенюатор, блокирующийся в любой позиции
 широкий диапазон питающих напряжений от 12 V до 48 V
 противоударная конструкция
возможность работы в полевых условиях в широком диапазоне окружающих температур
Технические характеристики:
Тип
Кардиоидный
Частотный диапазон
20 Hz — 20000 Hz (см. Рис. 1)
Диаграмма направленности
Кардиоидная (однонаправленная), с осевой симметрией (см. Рис. 2)
Выходное сопротивление
Расчетное 150 Ohm (реально 85 Ohm)
Рекомендуемое сопротивление микрофонного входа
800 Ohm минимум
Уровень сигнала на выходе
(на частоте 1000 Hz)
Напряжение при разомкнутой схеме: –65 dB (0.56 mV)
(0 dB = 1 Vbar)
Уровень эквивалентной мощности: –40.5 dB
(0 dB = 1 mW/10 bar)
Уровень перегрузки (на частоте 1000 Hz)
на нагрузке 800 Ohm: –4 dBV (0.63 V)
на нагрузке 150 Ohm: –15 dBV (0.18 V)
Гармонические искажения
Менее 0.5% (131 dB SPL при 250 Hz на нагрузке 800 Ohm)
Максимальный уровень звукового давления (SPL) (на частоте 1000 Hz)
136 dB (аттенюатор на 0); 146 dB (аттенюатор на 10) на нагрузке 800 Ohm
128 dB (аттенюатор на 0); 138 dB (аттенюатор на 10) на нагрузке 150 Ohm
Фон переменного тока
–3 dB эквивалентного SPL на 60 Hz
Шум на выходе
16 dB, A-взвешенный
19 dB, взвешенный, согласно DIN 45 405
Отношение сигнал/шум
(разность между 94 dB SPL и эквивалентным SPL A-взвешенного внутреннего шума)
78 dB при 94 dB SPL (IEC 651)
Защита по питанию
Максимальное напряжение на контактах 2 и 3 относительно контакта 1: + 52 V
Защита от обратной полярности: диодная, максимум 200 mA
Полярность
Давление на диафрагму в прямом направлении приводит к возникновению
положительного напряжения на контакте 2 по отношению к контакту 3 выходного
разъема микрофона.
Емкость головки
54 pF
Переключатель частотной характеристики
Ровная, –6 dB/октаву ниже 100 Hz, –18 dB/октаву ниже 80 Hz
Аттенюатор
0 – 10 dB (120 pF)
Питание
Фантомное
Напряжение: от 11 V до 52 V
Потребляемый ток: 1.0 mA – 1.2 mA
Условия окружающей среды
Диапазон температур от -29 до +57 oС при относительной влажности от 0 до 95 %.
Диапазон температур от -29 до +74 oС при относительной влажности от 0 до 50 %.
Разъем
3-контактный XLR (M), стыкующийся с разъемами серий Cannon XL и Switchcraft A3 (Q.G.)
Корпус
Стальная конструкция с экраном из нержавеющей стали
Габариты
см. Рис.3
Вес
230 g
1.2 kg (с упаковкой)
Условия работы
Для работы микрофона SM81 требуется фантомное питание. Оно может подаваться с блока
питания (типа PS1A фирмы Shure) или с предусилителей, микшеров и консолей, имеющих
встроенные источники фантомного питания, обеспечивающие напряжение в пределах от 12 V
до 48 V.
Во избежание увеличения шумов, используйте только высококачественные кабели. Избегайте
земляных петель, образующихся при соприкосновении корпуса микрофона с другими
заземленными металлическими объектами.
Параллельное подключение SM81 с другим микрофоном (два микрофона к одному входу) не
рекомендуется. Однако, возможно параллельное подключение двух SM81 при одновременном
снижении максимального SPL и выходного уровня или уменьшении только выходного уровня,
если микрофоны электрически изолированы. Если микрофоны запараллелены до или после
источника питания PS1A, максимальный SPL уменьшается примерно на 10 dB, а выходной
уровень – на 6 dB. Снижения максимального SPL можно избежать используя для каждого
микрофона аттенюаторов A15AS и адаптеров Switchcraft 391Q43 Y-Adapter для изоляции
микрофонов, или применяя изолирующую развязку, показанную на Рис. 4. Развязка уменьшает
выходной уровень каждого микрофона на 8 dB, в то время как A15AS уменьшает выходной
уровень на 5 dB вдобавок к позициям аттенюатора: 15, 20 или 25 dB (выбирается
переключателем). Развязка или аттенюаторы могут размещаться между выходами блока
питания и входом микшера, или между двумя микрофонами и одним блоком питания.
Имейте в виду, что PS1A может обеспечивать питание для двух SM81 по каждому входу; другие
блоки питания необходимо проверять на возможность обеспечивать минимум 10 V на каждый
микрофон при подключении двух микрофонов.
Для получения максимального сигнала с минимальными искажениями входное сопротивление
входного каскада должно быть не менее 800 Ohm. При нагрузке 150 Ohm работоспособность
сохраняется, но уменьшается уровень перегрузки. Имейте в виду, что источник питания имеет
внутреннее сопротивление (3300 Ohm у PS1A), добавляющееся в общую цепь.
Источник питания PS1A
Подключите микрофонным кабелем SM81 к разъему MICROPHONE блока питания. Для подачи
питания используется симметричный аудиокабель с экранированной оплеткой.
Подключите разъем OUTPUT блока питания к низкоомному входу микшера, консоли или
магнитофона. Второй SM81 подключается аналогично.
Альтернативное питание
SM81 питаться от любых внешних устройств по схемам, приведенным на Рис. 5 и 6. Для
питания подходит любое хорошо отфильтрованное напряжение от 12 V до 48 V. график на Рис.
7 показывает диапазон значений, в котором может находится резистор R при использовании
стабилизированного блока питания. Точность резисторов (2R), показанных на Рис. 5 должна
быть не менее 1% для обеспечения симметрии, хотя абсолютные значения не критичны.
Имейте в виду, что двухрезисторная схема (Рис. 5) дает нагрузку, равную 4R, которая
включается параллельно входному сопротивлению микшера. Если суммарная нагрузка
оказывается менее 800 Ohm, рекомендуется применять трансформаторную схему (Рис. 6). Если
блок питания нестабилизированный, при подключении SM81 его выходное напряжение может
упасть, вследствие добавочной нагрузки. В этом случае сопротивление резистора R можно
определить следующим способом.
Включите последовательно переменный резистор и резистор, сопротивлением 10 k Ohm 10%.
Подключите свободный конец 10k резистора к земле, а свободный конец переменного
резистора к B + источника питания. Изменяйте значение переменного резистора в пределах
изменения напряжения от 12 V до 36 V, измеряемого на 10k резисторе. Запомните реальное
напряжение и значение переменного резистора. Определите изменение значения резистора в
диапазоне, показанном на Рис. 7. Значение переменного резистора соответствует
сопротивлению R, используемого в схеме на Рис. 6. При применении схемы Рис. 5, удвойте
значение резистора (2R).
Напряжение 10 V является минимально возможным для питания микрофона. При этом
потребляемый ток равен 1.1 mA.
Например, в микшерах с фантомным питанием, равным 30 V, значение 2R для схемы на Рис. 4
должно быть 3.6 k. Оба 3.6 k резистора должны быть подобраны с большой точностью (не
менее 2%), и могут монтироваться на клемме B+ источника питания 30 V.
Способ батарейного питания SM81 от двух 9-вольтовых батарей показан на Рис. 8. Имейте в
виду, что данная схема может использоваться только с симметричными плавающими
(незаземленными) трансформаторными входами микшеров, типа Shure M68A. Точность
резисторов должна быть не менее 1% для обеспечения симметрии. С новыми батареями
работоспособность сохраняется в течение 200 часов.
Переключатель частотной характеристики
SM81 имеет трехпозиционный переключатель частотной характеристики, расположенный на
рукоятке. Он находится в углублении для защиты от случайного перемещения, но легко
переключается пальцем. Есть возможность выбора между тремя характеристиками:
гладкая, обрезной фильтр –6 dB/октаву ниже 100 Hz, обрезной фильтр –18 dB/октаву ниже 80
Hz (см. Рис. 1). При приближении микрофона к источнику звука, отдача на низких частотах
возрастает (эффект приближения). Рис. 9 иллюстрирует этот эффект при трех различных
положениях переключателя. Имейте в виду, что переключатель частотной характеристики
можно использовать для компенсации эффекта приближения.
Кольцо аттенюатора
SM81 имеет переключаемый 10 dB емкостной аттенюатор, предотвращающий перегрузку схемы
микрофона при высоких звуковых давлениях. Аттенюатор включается вращением кольца,
расположенного под защитной сеткой. В положении “10”, выходной сигнал с микрофона
ослабляется на 10 dB, увеличивая порог перегрузки по звуковому давлению на 10 dB. Кольцо
аттенюатора можно заблокировать в любом из положений “Q” или “10”. Для этого:
Отвинтите сетку и блок головки. Переместите кольцо в необходимую позицию. Введите
блокиратор кольца в промежуток между контактом и краем разъема, тем самым предотвращая
возможность перемещения кольца. Верните на место сетку и блок головки. Значение
ослабления можно увеличить изменением величины емкости конденсатора, входящего в состав
аттенюатора.
Отвинтите сетку и блок головки. Поднимите кольцо аттенюатора вверх. Удалите блок
аттенюатора, захватив его за центральный контакт. Вы увидите 5% NPO монолитный
керамический конденсатор, емкость которого влияет на коэффициент ослабления.
Ослабление
Емкость
–15 dB
270 pF
– 20 dB
560 pF
– 25 dB
1000 pF
– 30 dB
1800 pF
С помощью пинцета и маломощного паяльника аккуратно удалите конденсатор из схемы и
замените его новым. Промойте место пайки спиртом и высушите. Соберите SM81.
Перегрузка микшера
Выходной сигнал SM81 приблизительно на 15 dB выше, чем у динамических микрофонов о
обеспечивает оптимальное соотношение сигнал/шум. При высоких SPL, вход микшера может
перегружаться. Во избежание этого, в цепь сигнала перед микшером можно включить
резистивный ослабитель. Существует специальная модель аттенюатора A15AS
(переключаемый 15, 20, 25 dB) фирмы Shure для работы с конденсаторными микрофонами.
Общая схема 15 dB аттенюатора показана на Рис. 10. Применяемые резисторы имеют 1%
точность, и данная схема может быть размещена в разъеме Switchcraft S3FM. 15 dB аттенюатор
можно включать между SM81 и PS1A (или другим блоком питания), или между PS1A и
микшером. Два аналогичных аттенюатора можно включать последовательно для получения
ослабления 30 dB. Имейте в виду, что продаваемые 150 Ohm аттенюаторы (типа A15AS) не
рекомендуется применять из-за их нагрузочных характеристик.
Шум ветра
Прекрасная отдача SM81 в широком диапазоне частот делает его чувствительным к шуму
ветра, “задувам” и потокам воздуха, вызванным вентиляцией оборудования. Результирующая
низкочастотная составляющая сигнала может вызвать перегрузку микшера или привести к
другим негативным последствиям. Применение сетчатого “Pop”-фильтр модели A81G
уменьшает данный эффект и позволяет использовать микрофон на открытых пространствах.
Наденьте A81G на SM81 до соприкосновения внутренней поверхности A81G с верхней частью
микрофона. Закрепите A81G вращением втулки. При удалении A81G, сперва освободите втулку.
При работе в условиях сильного ветра, рекомендуется использование модели тяжелой
ветрозащиты A81WS.
Описание схемы
Блок-схема SM81 показана на Рис. 11. После конденсаторной головки расположен блок
емкостного аттенюатора. Далее сигнал поступает на входной каскад, собранный на полевом
транзисторе для согласования сопротивлений. Его выход подключен к активному обрезному
фильтру низких частот, управляемому переключателем частотной характеристики. Выход
фильтра через составной транзистор, работающий в режиме Класса А и эмиттерный
повторитель подключен к трансформатору, который обеспечивает симметричный выход на
фильтр радиочастот, расположенный на разъеме микрофона.
Схема стабилизации питания регулирует фантомное напряжение. Схема защиты от обратной
полярности собрана на диодах. Вся схема содержит пять полупроводников и обеспечивает
малые шумы, низкие искажения, широкий частотный диапазон и высокую устойчивость при
работе в различных окружающих условиях.
Обслуживание
При возникновении неисправностей проделайте следующие шаги:
1. Проверьте выходное напряжение источника питания микрофона. Для PS1A, оно должно быть
21.5 ± 1.5 V при разомкнутой схеме.
2. Проверьте напряжение на контактах разъема микрофона 2 и 3. Напряжение на контактах 2
и 3 относительно контакта 1 должно быть в пределах 10 – 48 V.
3. При использовании более одного SM81, поменяйте их местами для определения
неисправного.
Разборка
1. Отвинтите сетку и блок головки
2. Поднимите кольцо аттенюатора вверх.
3. Удалите блок аттенюатора, захватив его за центральный контакт.
4. Отвинтите винт расположенный около разъема. С помощью длинных плоскогубцев захватите
один из контактов трехконтактного разъема и выньте фильтр RFI и разъем из рукоятки.
5. Удалите ручку переключателя частотной характеристики, поместив маленькую отвертку или
пинцет в щель под ручкой и поднимая ее.
6. Удалите маленький винт, расположенный около разъема. Легко стукните по рукоятке со
стороны блока головки; печатная плата должна выскользнуть.
Комплектность
Футляр
Держатель микрофона
Блокиратор аттенюатора
Ветрозащита
Дополнительные аксессуары
Источник фантомного питания
Тяжелая ветрозащита
Кабель 7.6 m
Сетчатый “Pop”-фильтр
Микрофонная стойка-тренога 4.3 m
Адаптер для стерео микрофона
Головка с круговой диаграммой направленности