Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik alte Mikrofonkapsel durch Elektretmikrofon austauschen


von Maxim (maxim) Benutzerseite


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Hallo,

ich habe das Türtelefon in meiner Wohnung ersetzt durch ein neues 
Modell. Das alte Telefon hatte ein anderes Mikrofon drin (Bild, rechte 
Seite). Das neue hat eine Elektretkapsel, die nach einem anderen Prinzip 
funktioniert und einen Verstärker braucht.

Direkt angeschlossen kommt kein Ton aus dem Lautsprecher an der Haustür. 
Ich habe schon versucht einen Verstärker zu bauen, siehe Schaltbild. Der 
funktioniert auch gut, wenn ich ein Oszi an OUT anschließe. Beim Pfeifen 
sehe ich ein mehrere mV starkes Signal. Wenn ich OUT an die Sprechanlage 
anschließe, kommt unten an der Haustür aber kein Ton.

Wie kann ich das Elektretmikrofon an die Anlage anschließen? Ich kenne 
mich mit Mikrofonen leider gar nicht aus.

PS: Der Mosfet soll natürlich die Elektretkapsel darstellen, habe kein 
Symbol in LTSpice dafür gefunden.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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von Maxim (maxim) Benutzerseite


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hinz schrieb:
> http://www.opppf.de/TelephonMic/

Danke, habe die Schaltung auch schon entdeckt. Mir ist die 
Funktionsweise noch nicht ganz klar. Wo schließe ich die Anlage an? Am 
Kollektor von T2?

An der Leitung, die aus der Wand kommt und für das Mikrofon bestimmt 
ist, liegen ca. 6V Konstantspannung an. Soll ich ein Kondensator 
dazwischenschalten?

von Günter Lenz (Gast)


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Maxim S. schrieb:
>Beim Pfeifen
>sehe ich ein mehrere mV starkes Signal.

Das ist viel zu wenig für eine Elektretkapsel, die liegt
normalerweise bei 100mV oder noch höher.
1kohm als Vorwiderstand für eine Elektretkapsel ist viel zu klein.
Er liegt bei meinen Erfahrungen bei etwa 20kohm. Um den optimalen
Widerstand zu finden, einen einstellbaren Widerstand so einstellen,
daß etwa 2V bis 3V Gleichspannung über die Kapsel liegt,
dann den Widerstand messen und durch einen Festwiderstand
ersetzen. Bei einer Elektretkapsel ist auch die Polarität
zu beachten, bei Falschpolung funktioniert sie nicht. Um
einen Lautsprecher zu treiben, reicht die Kapsel alleine
nicht aus, es muß auf jeden Fall noch ein NF-Verstärker
nachgeschaltet werden.

von F. F. (foldi)


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von hinz (Gast)


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Maxim S. schrieb:

> Wo schließe ich die Anlage an?

Es gibt an der Schaltung exakt zwei Klemmen.


> An der Leitung, die aus der Wand kommt und für das Mikrofon bestimmt
> ist, liegen ca. 6V Konstantspannung an. Soll ich ein Kondensator
> dazwischenschalten?

War denn bisher einer dran?

von hinz (Gast)


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F. F. schrieb:
> https://www.google.de/url?sa=t&source=web&rct=j&ur...
>
> Kostet fast nichts und wird dafür sicher reichen.
>
> Schalte den als Bridge.

Und dann darf er auch noch die Türsprechstelle umbauen...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Miss doch mal bitte den Durchgangswiderstand der alten Kapsel. Wenn das 
weniger als ein paar dutzend Ohm sind (und es dabei leicht aus dem Teil 
knistert), ist das nämlich ein dynamisches Mikrofon.

: Bearbeitet durch User
von Maxim (maxim) Benutzerseite


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Matthias S. schrieb:
> Miss doch mal bitte den Durchgangswiderstand der alten Kapsel. Wenn das
> weniger als ein paar dutzend Ohm sind (und es dabei leicht aus dem Teil
> knistert), ist das nämlich ein dynamisches Mikrofon.

Es ist ziemlich sicher ein Kohlemikrofon. Der Widerstand bewegt sich 
zwischen 10kOhm und 100kOhm und schwankt sehr stark während der Messung 
(kleinste Vibrationen). Auch die konstante Spannung von ca. 6V, die an 
der Kapsel anliegt, spricht dafür.

Aus Wikipedia:
> Zwischen Membran und Gegenelektrode muss über einen Arbeitswiderstand
> (Verbraucher) eine Gleichspannung angelegt werden. Die Schallwellen
> werden durch die Membran auf den Kohlegrieß übertragen. Das Prinzip
> beruht quasi auf einem „Wackelkontakt“ zwischen den Kohlekörnchen. Die
> mikroskopischen Lageänderungen der Teilchen bewirken eine Modulation des
> durchfließenden Gleichstroms. Dabei spielt auch der für Graphit typische
> druckabhängige Kontaktwiderstand eine Rolle.
> Der Arbeitswiderstand kann bei Telefonen direkt die Hörkapsel
> (elektromagnetischer Wandler) sein - eine Verstärkung ist nur bei
> größeren Übertragungsstrecken nötig.
> Unterschiedliche Anwendungsanforderungen kann man in bestimmtem Umfang
> durch unterschiedliche Korngrößen gerecht werden."

Die Frage ist nun also, wie die Schaltung aussehen soll, die so ein 
Kohlemikrofon nachahmt. Der Schall moduliert den Widerstand des Kapsel 
und damit den Strom in der Leitung mit der konstant angelegten Spannung.

Ich habe zwei Ideen:
1) Die bisherige Schaltung hat eine nicht ausreichend hohe Spannung 
generiert, wie Günter gesagt hat. Also muss ich da noch ev. einen 
Verstärker ranhängen, wie in http://www.opppf.de/TelephonMic/
2) Eigentlich muss ich zunächst rausfinden, wie hoch die 
Stromschwankungen sein müssen, damit unten an der Haustür was zu hören 
ist.

Ich glaube, ich verstehe jetzt auch die Schaltung in 
http://www.opppf.de/TelephonMic/. Die Spannungsänderung an der 
Elektretkapsel bedingt eine Widerstandsänderung der CE-Strecke von T2. 
Also greift man den Ton an + und - der Schaltung ab.
Nun ist es bei mir so, dass eine der beiden Leitungen, die die AC 
Versorungsspannung liefert, gleichzeitig die Masse ist. Ich müsste in 
der Schaltung also eine Diode in der Brücke kurzschließen. Ginge das? 
Alternativ muss ich mit Kondensatoren arbeiten, um den DC-Anteil zu 
unterdrücken.

von Günter Lenz (Gast)


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Maxim S. schrieb:
>Direkt angeschlossen kommt kein Ton aus dem Lautsprecher an der Haustür.

Um herauszubekommen warum, müßte man schon die komplette Schaltung
beider Geräte haben.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Maxim S. schrieb:
> Ich glaube, ich verstehe jetzt auch die Schaltung in
> http://www.opppf.de/TelephonMic/. Die Spannungsänderung an der
> Elektretkapsel bedingt eine Widerstandsänderung der CE-Strecke von T2.
> Also greift man den Ton an + und - der Schaltung ab.
> Nun ist es bei mir so, dass eine der beiden Leitungen, die die AC
> Versorungsspannung liefert, gleichzeitig die Masse ist. Ich müsste in
> der Schaltung also eine Diode in der Brücke kurzschließen. Ginge das?

Wenn du weisst, wo in deiner Schaltung Plus und Minus liegen, ist es 
sinnvoll, den Brückengleichrichter am Ausgang ganz wegzulassen, denn der 
erzeugt eine 'tote Zone' von etwa 1,4V.
Du schliesst dann die positive Spannung direkt an die obere Schiene in 
der Schaltung an, und Masse an die untere.
Den 'Ruhestrom' der Schaltung regelst du dann mit P1 so ein, das das 
Mikrofon auch bei höheren Sprechlautstärken seine konstante Spannung aus 
der LED Stabilisierung bekommt, bzw. wie im Artikel beschrieben, die LED 
etwas dunkler wird.

: Bearbeitet durch User
von Maxim (maxim) Benutzerseite


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Matthias S. schrieb:
> Wenn du weisst, wo in deiner Schaltung Plus und Minus liegen, ist es
> sinnvoll, den Brückengleichrichter am Ausgang ganz wegzulassen, denn der
> erzeugt eine 'tote Zone' von etwa 1,4V.
> Du schliesst dann die positive Spannung direkt an die obere Schiene in
> der Schaltung an, und Masse an die untere.
> Den 'Ruhestrom' der Schaltung regelst du dann mit P1 so ein, das das
> Mikrofon auch bei höheren Sprechlautstärken seine konstante Spannung aus
> der LED Stabilisierung bekommt, bzw. wie im Artikel beschrieben, die LED
> etwas dunkler wird.

Oh, natürlich! Das habe ich gänzlich übersehen. Macht Sinn. Dann mache 
ich mich mal demnächst ans Löten. Leider fehlt mir ein 1MOhm Poti. Ich 
werde ihn zunächst durch ein paar seriell geschaltete 100kOhm 
Widerstände ersetzen, die man dann ja jeweils überbrücken kann, um auf 
kleinere Werte zu kommen.

von Günter Lenz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Wenn du weisst, wo in deiner Schaltung Plus und Minus liegen, ist es
> sinnvoll, den Brückengleichrichter am Ausgang ganz wegzulassen, denn der
> erzeugt eine 'tote Zone' von etwa 1,4V.

http://www.opppf.de/TelephonMic/

Der Brückengleichrichter stört überhaupt nicht, es entsteht
nur ein Gleichspannungsabfall von 1,4V, die überlagerte
Sprech-Wechselspannung Ändert sich dadurch nicht.
Aber wenn man ihn wegläßt und man beachtet die Polarität
der Leitung, funktioniert es natürlich auch.

von captain_crunch (Gast)


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Maxim S. schrieb:
> Es ist ziemlich sicher ein Kohlemikrofon. Der Widerstand bewegt sich
> zwischen 10kOhm und 100kOhm und schwankt sehr stark während der Messung
> (kleinste Vibrationen). Auch die konstante Spannung von ca. 6V, die an
> der Kapsel anliegt, spricht dafür.

Kohlemikrofone lassen sich leicht identifizieren: Schüttelt man sie nahe
am Ohr, so hört man den Kohlegries deutlich rascheln.

Zur Verwendung in Telefonen existierten in den 70er- und 80er-Jahren 
sogenannte Transistormikrofone - in exakt der gleichen Bauform wie vom
TO eingangs gepostet. Zu erkennen an der Kurzbezeichnung TS. Sie
enthielten meist ein dynamisches Mikrofon und einen Verstärker, der das 
elektrische Verhalten eines Kohlemikrofons nachbildete. Solch ein Modell
könnte der TO sehr wahrscheinlich nutzen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Günter Lenz schrieb:
> Der Brückengleichrichter stört überhaupt nicht, es entsteht
> nur ein Gleichspannungsabfall von 1,4V, die überlagerte
> Sprech-Wechselspannung Ändert sich dadurch nicht.
> Aber wenn man ihn wegläßt und man beachtet die Polarität
> der Leitung, funktioniert es natürlich auch.

Das Problem könnte eben zu geringe Betriebsspannung für den o.a. 
'KohleMikro-Emulator sein'. Wenn da nur 6V liegen und der GR schon 1,4V 
schluckt, könnte es für die Schaltung knapp werden.

von Bernd K. (prof7bit)


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Maxim S. schrieb:
> Danke, habe die Schaltung auch schon entdeckt. Mir ist die
> Funktionsweise noch nicht ganz klar. Wo schließe ich die Anlage an? Am
> Kollektor von T2?

Rechts neben dem Brückengleichrichter an den beiden Klemmen.

von Bernd K. (prof7bit)


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Matthias S. schrieb:
> Das Problem könnte eben zu geringe Betriebsspannung für den o.a.
> 'KohleMikro-Emulator sein'. Wenn da nur 6V liegen und der GR schon 1,4V
> schluckt, könnte es für die Schaltung knapp werden.

Nö, der linke Teil (die erste Stufe) wird eh nur mit 1.6V betrieben, 
dafür sorgt die LED die als Shuntregler mißbraucht wird. Die zweite 
Stufe lässt sich im Arbeitspunkt in weiten Bereichen einstellen, sie 
wird auch schon bei ein paar wenigen Volt zu funktionieren beginnen.

: Bearbeitet durch User
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