Форум РадиоКот

Уважаемые Коты! Возникла необходимость сделать переговорное устройство для водолаза. Постановка задачи такова - в шлеме водолаза высокоомные наушники и микрофон ДЭМШ-1А, от них кабель(четыре жилы) - 40 метров, далее усилитель с громкоговорящим динамиком (постоянно слушаем водолаза), ключь коммутации (передача-прием) и компьютерная гарнитура с электретным микрофоном, для оператора на верху. Вроде бы все просто, но есть факторы, которые уже заставили меня выбросить в ящик три варианта усилителей! Первый, заключается в использовании разнотипных микрофонов на обеих сторонах (под водой - динамический, сверху электретный), с разными уровнями выходного сигнала и системой запитки. Второй - сильная акустическая связь в шлеме, даже при использовании ДЭМШ. Третий - шум в наушниках (наводки в кабеле), что со временем начинает действовать на нервы и переговорное просто хочется выключить и некоторые менее существенные моменты. Поиск в Google особо не помог (может плохо ищу), посему, Прошу Вас поделиться информацией, идеями, мыслями, ссылками, источниками, наработками по поводу схемы тихого устойчивого усилителя НЧ, который можно было-бы использовать, и как лучше построить устройство - симплекс и один усилитель, или дуплекс и два разных усилителя? Да, питание - автономная батарея 12в, с разрядом к 9-10в. Я не привожу схем, которые уже были опробованы, дабы не сузить направление на разборе именно их, просто прошу помощи у тех, кто в это жаркое время имеет еще свободную минуту и может поделиться информацией. Заранее благодарю всех, кто ответит, ну или хотя бы дочитал это сообщение до конца!!!

в шлеме водолаза высокоомные наушники и микрофон ДЭМШ-1А, от них кабель(четыре жилы) - 40 метров, далее усилитель с громкоговорящим динамиком

Вообще-то усилитель микрофона располагают рядом с микрофоном, а не в 40 метрах от него.

использовании разнотипных микрофонов на обеих сторонах (под водой - динамический, сверху электретный), с разными уровнями выходного сигнала и системой запитки

А в чем проблема?

сильная акустическая связь в шлеме, даже при использовании ДЭМШ

В танковых шлемах тоже используется ДЭМШ - как ларингофон, то есть плотно прижимается к гортани - в этом случае акстическая связь себя не проявляет. Скорее связь проявляется между проводами наушников и микрофона - на 40 метрах-то, к тому-же без микрофонного усилителя.

Да, расположение рядом с микрофоном идеальный вариант, но в данном случае именно такие условия, поскольку в унифицированом водолазном снаряжении есть только разьем для подключения кабеля, а снаряжение не одно, пока не вижу возможности модифицировать каждое. С акустической связью именно таким методом, как Вы и пишете - ДЭМШ вшит в подшлемник, что уменьшает чувствительность микрофона и требует большего коэф. усиления от усилителя, а с подьемом усиления полезного сигнала значительно лезут шумы. Ну это я в общем, попробую разбить по частям. Допустим - симплекс, работает один усилитель. По какой схеме предложите исполнить микрофонный усилитель при таких условиях как на рис.

Nico2_2 писал(а):Да, расположение рядом с микрофоном идеальный вариант, но в данном случае именно такие условия, поскольку в унифицированом водолазном снаряжении есть только разьем для подключения кабеля,

Ну, микрофонный усилитель можно вполне расположить внутри кабельной части разъема.

Можно, но нужно его разгерметизировать. Вообще, кабель используется специальный от древней советской станции подводной связи, просто сама стация уже не работает давно, ремонтировать ее сложно из-за того, что сам усилитель в ней наглухо залит какой-то керамикой, его и разбить трудно, не то что отковырять. Вот и нужно устройство на замену, а периферия в виде кабеля, стыковочного разьема, подшлемника должна остаться стандартной, поскольку костюм не один, да и кабелей хватает, кабели бывают и составные, по 20 м, с возможностью сращивания. Тут все зависит от глубины и отдаленности от диспетчера на берегу или плавсредстве.

Сегодня еще раз рассмотрел шлем и увидел, что наушники там низкоомные, да еще и включены паралельно. Возникает вопрос об УМ для них и динамика операора на верху. Есть вероятность, что выход такого усилителя может быть закорочен водичкой. Использовать транформаторный выход усилителя, или безтрансформаторный усилитель с защитой от КЗ ? Есть ли готовое удачное решение?

Усилитель нужно вшить в шлем. Всего то - 1 микросхема и пара конденсаторов - зато будет все надежно.
И усилитель для наушников - тоже вшить в шлем. Там тоже понадобятся микросхема и пара конденсаторов.
Размер каждого усилителя получится меньше 1 кубического сантиметра.
Для микрофонного усилителя можно использовать, например, К538УН3 или К504УН1 - из отечественных.
Для усилителя для наушников - например, TDA7050, MC34119 - из импортных или К174УН26 - из отечественных.
Питание можно передавать по тем же сигнальным проводам.

Ткните, пожалуйста, носом в схемку, где бы ДЭМШ работал с LM368 например, электретный с ней работает нормально.

LM368???
а может быть, LM386?
Вообще-то LM386 - далеко не лучший выбор для работы с электромагнитным микрофоном.
Я недаром ее не упомянул. Она не предназначена для работы с таким слабым сигналом. Электретный микрофон - это совсем другое дело - там уровень сигнала намного выше.
А вот для работы на наушник ее использовать можно.

Да, lm386(механическая опечатка, извените), Вы совершенно правы по поводу этой микросхемы, заставить ее нормально работать с динамическим микрофоном я так и не смог...

Попробуйте избавить водолаза от микрофона - используйте ларингофоны. Этим снимется проблема внешних шумов. Усилитель к ним в шлеме совсем не обязателен (таки там риск попадания воды), но обязательно симметричное (балансное) включение.

Паралельно с поиском ларингов, искал у себя указаные выше микросхемы советского производства. К сожалению, не оказалось, но труды по переборке загашников не прошли даром. Нашлась плата то ли от "Маяка", то ли "Электроники" с специализированой микросхемкой К157УП1А. Микросхема имеет два канала, вот пока думаю, как использовать один для ДЭМШ, а другой для электретного, а сводить это на УМ, например на TDA2003. Может кто пользовал такую микросхему с разными типами микрофонов и уже имеет готовые решения?

Этой ночью, вдоволь наигравшись с различными усилителями с несимметричными входами, окончательно решил от таких схем в данном случае отказаться в пользу схем с симметричным(балансным) входом. С утра, немного погуглив, понял, что таких схем не так уж и много, при условии однополярного питания. Пока рассматриваю такую. Наверное должна работать при тщательном подборе соответствующих резисторов... А еще, интересным, показалось решение, применяемое в УМЗЧ мегафона. Есть у кого замечания по схемам? Может есть нюансы, с первого взгляда не бросающиеся в глаза? А может у кого есть разведенная печатка первого варианта, буду весьма благодарен!!!

Микрофонный джек на первой схеме неправильно подсоединён. Контакт общего провода соединяется с общим, а не с сигнальным, и служит для соединения с третьим проводником и экраном в кабеле (если таковые есть).
Вообще, балансный вход можно сделать даже на одном ОУ (совместив инвертирующее и неинвертирующее включение), но он строго говоря будет не совсем симметричными, с другой стороны, для звука вполне может хватить. Полностью балансный предусилитель делается на трёх ОУ (вот как у мастеркита : http://www.masterkit.ru/images/magazines/2_RL_7_04.gif) Операционники не обязательно аудиофильские 5532, вполне сгодятся и народные TL082 и другие...
Насчёт УН7 не уверен, боюсь, из-за недостатка чувствительности интересно не получится (шуметь будет).

Slabovik, спасибо, что поддерживаете и за Ваши советы! Ну и хитрый мастер-кит, вот схема из журнала "Радио" №6 за 1986г., а китовцы, похоже, просто запитали однополярным источником... Ну да Бог с ними. В общем, устройство обрисовывается для меня таким образом. Схема - дуплекс. От водолаза стандартый ДЭМШ и кабель к береговому симметричному предусилителю и усилителю(пока не выбрана схема), работающему на динамик либо наушник на выбор. Условие - постоянно слушаем водолаза -выполнено. Кабель четырех-проводный, поэтому необходимость лишних коммутаций отпадает. С берега к водолазу - электретный микрофон стандартной компьтерной гарнитуры с включением питания только во время передачи, усилитель по мостовой схеме, нагруженный на вторую пару кабеля и паралельно включенные головные телефоны водолаза. Немного не экономично, но надежно, в плане исключения лишних коммутационных ключей, пусть сделанных даже на самых крутых реле. Верхний микрофон необходимо отключать, да бы не отвлекать посторонними береговыми шумами человека под водой. И того - два отдельных усилителя. В первом осталось определиться со схемой выходного каскада, во втором - со схемой в целом. Наверное не корректно просить схемы сразу здесь, не поискав их в Интернете... А пока еще раз СПАСИБО! Тему не закрываю, до реализации, знаю, что по ходу будет у меня много вопросов. Надеюсь на Вашу и коллективную помощь. Как-то длинно вышло

При работе на длинные линии стараются сделать низкоомные тракты (каскады с общей базой например) для уменьшения наводок.

Nico2_2 писал(а):В общем, устройство обрисовывается для меня таким образом.

Nico2_2, вот только не понятно, как Вы решили проблемы, которые обозначили в первом посте? Особенно вот эти:

Nico2_2 писал(а):Второй - сильная акустическая связь в шлеме, даже при использовании ДЭМШ. Третий - шум в наушниках (наводки в кабеле)

Которые заставили Вас

Nico2_2 писал(а):выбросить в ящик три варианта усилителей!

Акустическую связь буду стараться уменьшать не только электротехническими решениями по установке уровней сигналов, но и механическими (паралоновые вставки, ориентация микрофона и т.п.) Теперь о шуме. Как показали полевые испытания, убрать шум из наушников водолаза полностью тоже не очень хорошо. При полной тишине человек под водой думает, что связь не работает и начинает постоянно перепроверяться, так-что тут нужно добиться разумного компромиса, просто хочется выбрать правильные (с некоторым запасом) схемы, да бы была возможность такого компромиса достичь. Благодарю за вопросы!

При полной тишине человек под водой думает, что связь не работает и начинает постоянно перепроверяться

В блокадном Ленинграде по радиосети передавали сигнал метронома.

Пока едут NE5532, набросал схемку усилителя на передачу, т.е. с берега под воду. Выдумывать ничего не стал - микрофон здесь электретный, использую что есть - LM386