Osnovni zahtjevi za napajanje kondenzatorskih mikrofona s vakuumskom cijevi
Struktura napajanja kondenzatorskih mikrofona s vakuumskom cijevi bitno se razlikuje od strukture tradicionalnih tranzistorskih kondenzatorskih mikrofona. Glavna razlika leži u potrebi da se istovremeno zadovolje zahtjevi dviju komponenti kruga:
Visoko{0}}naponsko napajanje anode: Vakuumske cijevi zahtijevaju stabilno visoko{1}}naponsko istosmjerno napajanje (obično 60 V-120 V) za pokretanje cijevi i pojačavanje audio signala. Na primjer, klasični Neumann U47 mikrofon ima anodni napon od 105 V, dok je AKG C12 približno 60 V (podaci iz *Microphone Engineering Handbook*). Nedovoljan napon će dovesti do izobličenja signala ili kompresije dinamičkog raspona.
Napajanje grijanjem žarne niti: katodu vakuumske cijevi treba zagrijati na visoku temperaturu niskim naponom (obično 6,3 V ili 12 V) kako bi emitirala elektrone. Zahtjevi za struju žarne niti relativno su visoki (približno 0,3 A-1 A), što zahtijeva neovisni krug regulatora napona kako bi se izbjegle smetnje s audio signalom.
Tipični dizajn strukture napajanja
Napajanje za cijevne kondenzatorske mikrofone obično se ostvaruje putem vanjske kutije za napajanje, čije se strukturne značajke mogu raščlaniti na sljedeće module:
Prilagodba fantomskog napajanja: Većina cijevnih mikrofona kompatibilna je s fantomskim napajanjem od 48 V, ali ono se mora pretvoriti u visoki-napon istosmjerne struje putem strujnog kruga za pojačavanje unutar kutije za napajanje. Na primjer, Telefunken ELA M 251 kutija za napajanje povećava 48V do 120V za anodu.
Više{0}}kanalni izolirani izlaz: Kutija za napajanje mora strogo izolirati visoko{1}}naponsko napajanje anode od napajanja sa žarnom niti kako bi se izbjeglo preslušavanje. Tipični dizajni koriste toroidni transformator i filter kondenzatore (npr. 100 μF ili više) za suzbijanje valovitosti.
Sigurnosni zaštitni mehanizam: Visok{0}}naponski krug mora sadržavati osigurače ili diode za zaštitu od prenapona (npr. 1N4007) kako bi se spriječilo oštećenje cijevi uslijed naglih promjena napona.
Utjecaj napajanja na ton
"Topao" ton cijevnog kondenzatorskog mikrofona izravno je povezan s njegovim karakteristikama napajanja:
Visoko{0}}naponsko meko odsijecanje: kada se cijev približi svom naponu zasićenja (npr. 90% svoje nazivne vrijednosti), proizvodi ravnomjerno{4}}harmonično izobličenje, poboljšavajući glatkoću zvuka.
Stabilnost žarne niti: fluktuacije napona žarne niti od ±0,1 V mogu uzrokovati promjene u struji emisije katode, utječući na krivulju frekvencijskog odziva (izmjereni podaci mogu se pronaći u *JAES* Vol. 45).
Moderna poboljšanja i trendovi
Primjene prekidačkog napajanja: neki novi dizajni koriste visoko{0}}frekventne prekidačke izvore napajanja (kao što su DC-DC moduli) za zamjenu tradicionalnih linearnih izvora napajanja, smanjujući veličinu za 50%, ali potrebno je riješiti probleme s EMI-jem.
Hibridna rješenja za napajanje: Nekoliko proizvoda (kao što je Warm Audio WA-47) imaju optimiziran sklop za dopuštanje izravne upotrebe fantomskog napajanja od 48 V, eliminirajući potrebu za vanjskom kutijom za napajanje.
