ข้อกำหนดแหล่งจ่ายไฟหลักสำหรับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์หลอดสุญญากาศ
โครงสร้างแหล่งจ่ายไฟของไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบหลอดสุญญากาศมีความแตกต่างโดยพื้นฐานจากไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบทรานซิสเตอร์แบบดั้งเดิม ความแตกต่างหลักอยู่ที่ความต้องการที่จะตอบสนองความต้องการของส่วนประกอบวงจรทั้งสองพร้อมกัน:
แหล่งจ่ายไฟแอโนดแรงดันสูง-: หลอดสุญญากาศต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ DC แรงดันสูง-ที่เสถียร (โดยทั่วไปคือ 60V-120V) เพื่อขับเคลื่อนหลอดและขยายสัญญาณเสียง ตัวอย่างเช่น ไมโครโฟน Neumann U47 แบบคลาสสิกมีแรงดันแอโนดที่ 105V ในขณะที่ AKG C12 อยู่ที่ประมาณ 60V (ข้อมูลจาก *คู่มือวิศวกรรมไมโครโฟน*) แรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอจะนำไปสู่การบิดเบือนสัญญาณหรือการบีบอัดช่วงไดนามิก
แหล่งจ่ายพลังงานความร้อนของเส้นใย: แคโทดของหลอดสุญญากาศจะต้องได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ (โดยทั่วไปคือ 6.3V หรือ 12V) เพื่อปล่อยอิเล็กตรอน ข้อกำหนดกระแสไฟของไส้หลอดค่อนข้างสูง (ประมาณ 0.3A-1A) ซึ่งต้องใช้วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าอิสระเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกับสัญญาณเสียง
การออกแบบโครงสร้างพาวเวอร์ซัพพลายทั่วไป
โดยทั่วไปการจ่ายไฟสำหรับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบหลอดทำได้ผ่านกล่องจ่ายไฟภายนอก ซึ่งคุณสมบัติเชิงโครงสร้างสามารถแบ่งย่อยออกเป็นโมดูลต่อไปนี้:
การปรับกำลังไฟ Phantom: ไมโครโฟนหลอดส่วนใหญ่เข้ากันได้กับกำลังไฟ Phantom 48V แต่จำเป็นต้องแปลงเป็น DC แรงดันไฟฟ้าสูง-ผ่านวงจรบูสต์ภายในกล่องจ่ายไฟ ตัวอย่างเช่น กล่องจ่ายไฟ Telefunken ELA M 251 จะเพิ่มไฟ 48V เป็น 120V สำหรับขั้วบวก
เอาต์พุตแยกหลาย-ช่องสัญญาณ: กล่องจ่ายไฟจะต้องแยกแหล่งจ่ายไฟแอโนดแรงดันสูง-ออกจากแหล่งจ่ายไฟแบบเส้นใยอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน การออกแบบโดยทั่วไปใช้หม้อแปลงทอรอยด์และตัวเก็บประจุตัวกรอง (เช่น 100μF หรือสูงกว่า) เพื่อลดการกระเพื่อม
กลไกการป้องกันความปลอดภัย: วงจรไฟฟ้าแรงสูง-ต้องมีฟิวส์หรือไดโอดป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน (เช่น 1N4007) เพื่อป้องกันความเสียหายต่อท่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ากะทันหัน
ผลกระทบของพาวเวอร์ซัพพลายต่อโทน
โทนเสียง "อุ่น" ของไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบท่อเกี่ยวข้องโดยตรงกับลักษณะของแหล่งจ่ายไฟ:
การตัดทอนแรงดันไฟฟ้าสูง-: เมื่อท่อเข้าใกล้แรงดันไฟฟ้าอิ่มตัว (เช่น 90% ของค่าพิกัด) ท่อจะทำให้เกิด-ความผิดเพี้ยนของฮาร์โมนิคตามลำดับ ซึ่งช่วยเพิ่มความนุ่มนวลของเสียง
ความเสถียรของเส้นใย: ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของเส้นใยที่ ±0.1V อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระแสการปล่อยแคโทด ซึ่งส่งผลต่อเส้นโค้งการตอบสนองความถี่ (ข้อมูลที่วัดได้สามารถพบได้ใน *JAES* Vol. 45)
การปรับปรุงและแนวโน้มสมัยใหม่
แอปพลิเคชันการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง: การออกแบบใหม่บางแบบใช้การจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งความถี่สูง- (เช่น โมดูล DC- DC) เพื่อทดแทนการจ่ายไฟเชิงเส้นแบบเดิม โดยลดขนาดลง 50% แต่ปัญหา EMI จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข
โซลูชันแหล่งจ่ายไฟแบบไฮบริด: ผลิตภัณฑ์บางอย่าง (เช่น Warm Audio WA-47) ได้ปรับปรุงวงจรเพื่อให้สามารถใช้พลังงาน Phantom 48V ได้โดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องใช้กล่องจ่ายไฟภายนอก
