Špičkové mikrofonní předzesilovače DiGiGrid

Co je za špičkovými mikrofonními předzesilovači DiGiGrid?

Výzva

Mikrofonní předzesilovač neslouží pouze k zesílení slabých signálů. Kdyby to tak bylo, návrh předzesilovače by byl celkem snadný! Předzesilovače musí pracovat i v těch nejdrsnějších podmínkách. Mikrofonní signál většinou bývá většinou velmi slabý – někdy i v řádu milivoltů. Než dorazí k předzesilovači, musí projít skrz dlouhé kabely, případně patch panely. Během této cesty bývá vystaven mnoha problémům.

Jedním z nich jsou elektromagnetické interference: dlouhé mikrofonní kabely tvoří perfektní anténu, která nabírá rádiové rušení a dnešní stage jsou takových zařízení plné. Bezdrátové mikrofony, vysílačky, bezdrátový ethernet a to je jen pár příkladů. Další faktory, jako statické výboje mohou také působit interference. Předzesilovač také musí vydržet další týrání, jako zkrat phantomového napájení vůči zemi, z čehož vyplívá výrazný –48V přechod aplikovaný na citlivé součástky.

Takže dobrý mikrofonní předzesilovač má dva úkoly:

  1. Musí věrně zesilovat a reprodukovat i ten nejslabší signál z mikrofonu.
  2. Musí zabránit náběru jakýchkoliv chybných šumů nebo poruch.

Návrh

Vytvoření předzesilovače s nízkým šumem, který dokáže pracovat i v nejdrsnějších podmínkách není jednoduchý úkol. Proto DiGiGrid používá pro svá audio rozhraní špičkové předzesilovače DiGiCo, které jsou výsledkem více než 30-letých vývojových zkušeností.

Začneme přímo od vstupního konektoru:

  • DiGiCo předzesilovače mají špičkové přechodové filtry, které dokážou odfiltrovat špičky v rámci 5 ns o výkonu až 600 W.
  • Následuje LC Delta/PI síť, zabraňující jakýmkoliv RF rušení, které by mohlo projít.
  • Třetím prvkem je dvojité diodové pole, které zachytí cokoliv, co se dostane skrz první dvě bariéry.

Když se dostaneme k předzesilovači samotnému, jeho vstupní část poskytuje mikrofonu konstantní impedanci v rámci celého audio spektra, důležité pro zabránění přenosu artefaktů do mikrofonního signálu.

Vstup předzesilovače je založen na nejlepších dnes dostupných bipolárních zesilovačích. Zajišťují velmi konzistentní vstup s ultra nízkým šumem, takže každý ze zesilovačů zní přesně stejně. Na nízkých úrovních zisku jsou také schopné zpracovat velmi vysoké hladiny signálu přes 26 dB bez přebuzení.

Zisk předzesilovače je ovládán 100% digitálně, poskytující plynulý rozsah zisku od –20 DB do +60 dB bez nutnosti padování. Kroky gainu jsou ovládány pečlivě a obsahují detekci přechodu nulovým napětím, takže všechny změny zisku jsou prováděny tiše. Navíc při aplikaci phantomového napájení jsou předzesilovače přinuceny k mutování vstupu, aby nedocházelo k hlasitým přechodům.

Aplikováním digitálního ovládání zisku na vstupní části předzesilovače můžeme zajistit optimální dynamický rozsah a odstup signál-šum za všech podmínek.

Mikrofonní předzesilovač v digitálním audio mixu může být pouze tak dobrý, jako je jeho A-D převodník. Výběr převodníku je zásadní pro vstupy s nízkým šumem a DiGiCo nemá rádo kompromisy. Pokud se rozhlédnete na trhu bez ohledu na cenu, DiGiCo našlo ideálního partnera v Burr Brown. Jejich multibit delta sigma převodníky poskytují přes 123 dB vstupního dynamického rozsahu, zajišťující, že převodník nikdy nezkazí vlastnosti předzesilovače.

Výsledek

Takže tady to máme: ultra robustní vstupní mikrofonní předzesilvač, který dokáže věrně zesílit a reprodukovat jemné mikrofonní signály i v nejdrsnějším prostředí.