Microfone Condensador com Phantom Power

Microfone Condensador

Este é um circuito de um microfone condensador de eletreto alimentado via phantom power. Este microfone é direcionado para gravações caseiras e, embora não calibrado, serve como microfone de medição para  projetos amadores de caixas acústicas.

Início.

Normalmente, microfones de eletreto são alimentados a partir de pilhas, sendo mais comum o uso de tensões como 1,5V e 3V . Estes circuitos geralmente, são muito simples, compostos por alguns resistores e capacitores. Mas por serem muito simples, apresentam certas desvantagens como:

* Impedância de saída relativamente alta (1~5kΩ).

*Baixos níveis de saída (baixa sensibilidade).

*Ruido elevado.

*Baixo Dynamic Range (menor que 90dB SPL)

Estes são fatores que tornam este tipo de microfone muito acessível e barato, mas também muito odiado.

O primeiro problema está em conseguir baixa impedância em sua saída, mas é facilmente resolvido com o emprego de um OpAmp. Com isto, conseguimos em sua saida algo em torno de 100~200Ω.

O segundo problema é resolvido com o aumento da tensão de trabalho, aplicaremos então algo em torno de 9 a 10V. Com isto também eliminamos os outros dois problemas. Com o aumento da tensão de trabalho, aumentamos o head-room, eliminamos grande parte do ruido e também reduzimos as distorções na saída.

O Circuito.

Condensador com Phantom Power
Esquema Microfone Condensador Com Phantom Power

Um dos problemas que encontramos para se trabalhar com Amplificadores Operacionais nesta situação, são as limitações do Phantom Power que é provido a partir do periférico receptor dos sinais do microfone (mesa, interface, etc).

Sabemos que, em linhas balanceadas, os condutores Hot e Cold (Pinos 2 e 3 do XLR) trabalham com o mesmo sinal, porem invertidos (deslocamento de 180º). Portanto, para aplicar o phantom(48V) nestes dois sinais sem que haja um interação entre eles (havendo cancelamento do sinal) devemos aplicar esta tensão por meio de dois resistores (tipicamente 6,8kΩ) para criar uma boa separação entre os sinais. Porem, estes resistores limitam (em curto) o fornecimento de corrente para algo em torno de 15mA.

Para um funcionamento aceitável do OpAmp precisamos de pelo menos 10mA disponíveis. Porem, em aplicações tipicas de microfones profissionais que trabalham com pouco mais que 3mA, são novamente adotados mais dois resistores de 6,8kΩ, limitando ainda mais a já tão escassa corrente. Estes resistores, por sua vez, separam os sinais de áudio e capturam a tensão DC para alimentar o circuito.

Para contornar esta deficiência, adotamos a configuração mostrada nos transistores BC549. Estes então são capazes de manter uma boa separação dos sinais, capturar a tensão DC e manter os níveis de corrente em seu valor máximo. Esta tensão então é regulada em seus emissores através do zener e dos capacitores de 100μF e 100nF, e então alimentam todo o circuito.

PCB.

Microfone Condensador PCB
PCB Microfone Condensador Com Phantom Power

Este design de placa foi concebido para o uso do circuito em um tubo metálico cujo diâmetro varia entre 25 e 30mm, assim como o visto na introdução deste artigo.

Durante a montagem, dependendo do fabricante dos eletrolíticos, seja necessária a acomodação horizontal destes capacitores, verifique antes de efetuar a solda. Também é aconselhável o uso de um tubo termocontrátil de diâmetro adequado para prover um isolamento eletrico entre o circuito e o tubo metálico, este, por sua vez, deverá ser ligado ao GND do circuito (Pino 1 do XLR).

Também é aconselhável que se inicie o funcionamento do circuito com o trimpot de 50KΩ apresentando sua resistência máxima entre Vcc e o terminal do eletreto. Após o funcionamento você poderá ir ajustando o trimpot até alcançar o ganho desejado.

LED Indicador.

Para o uso de um LED indicador, é necessário que este seja de pequeno tamanho e que trabalhe com sua corrente minima exigida para a visualização luminosa. Use um LED de 3mm com seu valor de resistência próximo ao dobro do que seria utilizado normalmente. Desde que, montado cuidadosamente, este circuito de microfone é de grande utilidade e possui boa qualidade a um preço relativamente baixo.

Espero que este artigo tenha lhe sido útil!

Teste.

33 comentários em “Microfone Condensador com Phantom Power

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  1. Ola, achei muito legal seu artigo! É uma ótima solução para quem quer fazer gravações simples em casa mas não possui condições de ter bons microfones condesadores.
    Gostaria de saber qual foi a cápsula de eletreto que você utilizou no seu projeto. Você usou alguma mais específica com qualidade melhor ou usou as comuns que geralmente tem nas lojas de componentes eletrônicos?

    Obrigado!

    1. Olá amigo..
      Capsulas comuns também servem, mas tem baixa qualidade e muita sensibilidade nos agudos.
      No meu caso eu usei uma WM-55 Panasonic, muito antiga, ja prejudicada. A melhor opção seria a WM-61A Panasonic, mas é de difícil aquisição aqui no Brasil. Primeiro faça os testes com uma capsula comum, só então pense em adquirir uma capsula mais cara.. Abrç

      1. Ok, muito obrigado pelas dicas. Vou fazer como sugeriu, irei testar com capsulas mais simples e depois comprar umas melhores, bom que já vejo as diferenças entre elas.
        Encontrei no Ebay as capsulas que você citou e outra do modelo WM 64P, que é mais baratinha, mas não sei qual seria a diferença entre elas. Irei usar o microfone mais para overhead de bateria e imagino que a capsula não deve ser muito sensível a ponto de clipar os sinais mais fortes que fossem capturados.

        Você poderia detalhar um pouco como você fez na carcaça na parte da frente onde fica a capsula? Tem alguma espuminha como filtro antes dela? Obrigado

        Abraço

      2. Usei uma espuma com um furo ao centro para centralizar a capsula dentro do tubo e colei a grade na frente. O circuito é colocado pela parte de tras do microfone junto com o XLR.

      3. Posso utilizar uma cápsula de Shure SM58, no lugar do eletreto afim de aumentar a qualidade ?
        Gentileza dar uma força com essa informação. Parabéns pela atitude e pela força em compartilhar seu projeto. Abraço.

  2. ola amigo,bacana este progueto! estava a procura de um microfone condensador para fazer,e achei este progueto muito bom .
    tenho uma pergunta: este mic daria pra conectar diretamente na entrada de microfone do pc?
    Outra pergunta: vc substituiu os dois NE5532 pelo TL 072 correto?
    O resto dos componentes são os mesmos?
    Desde já agradeço a atenção!

    1. Este microfone necessida de Phantom Power para funcionar. Logo so é usado em interfaces de audio profissional ou em mesas que possuam o Phantom Power. O Ci pode ser tanto o 5532 quanto o 072..Abrç

  3. amigo,não consegui identificar um componente.
    ele esta perto da entrada do XLR , parece ser um resistor. (tem uma marca branca em um dos lados)
    Se puder me ajudar eu agradeço!
    (desculpe pela minha ignorancia)

  4. vc caPTOU A BATERIA COMPLETA COM APENAS ESSE MICROFONE,E O CONTRABAIXO E TECLADO VC GRAVOU SEPARADO OU TUDO NA MESMA SALA ?

  5. Amigo, os transistores usados nesse diagrama são dois BC549?
    Uma pergunta. Como fica a ligação no cabo do microfone? Ele pode ser usado em mesas de som convencionais ou ele tem algum pré para alimenta-lo antes de ser ligado na mesa?

    1. O cabo do microfone é ligado normalmente atravez de uma cabo balanceado. Este microfone so funciona com mesas que possuem Phantom Power..

  6. Cara…muito legal seu projeto…so estou com uma duvida no circuito impresso que num bate com o esquerma…a entrada negativa do op amp 1 do TL072 é ligado via resistor de 33k a saida do mesmo e desta atraves do resistor de 33K para a entrada negativa do op amp 2 do TL072 e tambem para a entrada XLR 2 e olhando a PCI não existe menção a estas ligações…so existe o terminal de ligação do pino 01 saida do op amp 1 do CI mas não se liga a entrada negativa pino 02 do op amp 1 como está no esquema…gostaria de um esclarecimento e desde já agradeço e deixo um abraço pois o projeto pelo jeito é muito legal

  7. Ola….realmente..o que eu não estava entendendo era mesmo o jumper entre o pino 1 e os componentes..obrigado pela orientação…estou começando a efetuar a montagem e agradeço a atenção e pergunto se a capsula de eletreto panasonic é vendida em algum lugar aqui em SP ou se é so na base da importação mesmo…ah sim…a alimentgação do led indicador vc tira da onde na placa de pci?…desde já vou agradecendo e deixando um abraço…

    1. capsulas panasonic so mesmo importando.. mas aconselho montar o circuito primeiro.. se gostar do resultado, ai voce importa uma capsula.. o led voce pode tirar da linha de 10v, que é encontrada no diodo zener 10v.

  8. Boa chefe, Sou iniciante em eletronica entao pode parecer redundante mas tenho q perguntar:
    onde coloco o led 12v?
    qual a especificação do led: watts, etc
    e se posso colocar 4 de 3v para dar um visual ao mic
    eu agradeço muitissimo a resposta

    1. O LED pode ser colocado em qualquer ponto por onde passa a linha de 10V definida pelo Diodo Zener.. A corrente de Phantom é muito pequena para alimentar muitos LEDs. Recomendo apenas 1 LED..

  9. Boa chefe, vlw a explicação, botei um led 3mm com um resistor de 470ohms, mas ainda tenho algumas dúvidas:

    Montei o mic já 3 vzs e ele fica grave sem agudos, com pouco ganho e cheio de ruidos, já testei com vários eletretos de modelos diferentes, ai vou aumentando o ganho no trimpot e ele começa a distorcer o som até sumir, ou seja ele só funciona grave e sem ganho.
    outra dúvida: akeles buracos livres na placa de um lado e outro do Ci era pra ter algo ali? será esse o meu problema?

    vlw pela resposta.

    1. Boa chefe, era isso um jumper, é esse o nome?
      muito bem desde já agradecido belo post, como estou começando me economizou algumas centenas de reais, estou agora procurando um amplificador valvulado simples pra montar, pela data dos posts esse site mudou de endereço? manda ai que com certeza irei visita-lo periodicamente.
      vlw

  10. Gostaria de Parabenizá-lo amigo, seu projeto é show de bola, muito bom mesmo, obrigado por ter postado. Mas será que poderia me tirar uma dúvida? Você substituiu os dois CIs NE5532 por um unico CI TL-072 foi (Dizem que o NE5532 é mais silencioso)? E eu poderia usar uma fonte estabilizada de 12V (Será que daria certo)?

    1. Os dois TL072 na verdade sao um unico CI , pois ele possui 2 amplificadores operacionais em seu interior, assim como o NE5532.
      No caso da fonte de 12V, para uma boa estabilização , são necessários pelo menos 15 volts na entrada.

      1. Obrigado amigo, agora entendi melhor!
        Eu acabei comprando 2 capsulas de eletreto Panasonic Wm-61A, estou só esperando chegar para montar o meu.
        Obrigada por tudo, 🙂

  11. Terminei de montar o meu esta noite, neste momento são 2h57 horário de Brasília, de manhã meu irmão vai buscar o mixer com phantom power pra fazer o teste, espero que dê tudo certo…. depois comento o resultado pra vocês.

  12. ola amigo montei esse progeto com os bc549 funcionou mais ficou com muito chiado me ajude por favor valeu a e outra coisa eu coloquei um diodo zener de 12 voult tem algum problema tem como me mandar outras fotos do desenho do pcb e que quando amplio quase nao da pra ver os nomes dos componentes aguardo valeu

  13. Muito bacana seu projeto. Refiz o layout usando o 2n3904 e diminuindo um pouco o tamanho da placa. Posso republicar o projeto no meu blog?

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