Capacitor normal vs. capacitor de áudio

Estou construindo uma fonte de alimentação para o velho Schoeps CMT30F microfones . Atualmente, o microfone condensador padrão é alimentado a 48V, mas esse é o microfone Schoeps dos anos 60/70 da RadioFrance / ORTF, personalizado na época para ser -9V ou -10V.

Preciso adicionar capacitores para evitar que os 9V entrem na interface de pré-amplificador / áudio.

Disseram-me para comprar "capacitores de áudio polarizados 100 µF, 50V, de preferência Vishay" (anteriormente Philips?). São mais de 3 € por unidade e estes Vishay são 11,89 € por unidade!

Pergunta: que tipo de diferença existe entre um capacitor para aplicações de áudio e um padrão de 100 µF / 50V , que custa 0,20 €, ou seja, 15 vezes menos / 60 vezes menos?

A diferença será ouvida no espectro de frequência de áudio?

A propósito, aqui está o ... hum ... esquema ... esquemas da fonte de alimentação que estou prestes a construir. Os capacitores são as duas coisas em rosa perto da interface de áudio (parte inferior do desenho). Você acha que é mais ou menos correto?

Vamos esquecer o áudio por enquanto e tentar descobrir onde está a diferença de preço nos produtos específicos que você mencionou primeiro.

• Razão principal: o vendedor do boné Vishay no eBay parece confundir seus clientes com vacas em dinheiro. O mesmo limite máximo no Digikey é inferior a 1 € (preço unitário - ele não tem o mesmo código de produto: MAL214651101E3, mas isso é apenas uma diferença de embalagem).
• A tampa barata é especificada para 85 ° (de acordo com a faixa de produtos em que você a encontrou - porque não possui ficha técnica). A tampa Vishay é especificada como 2500h a 6000h a 125 ° C, o que é muito bom e, portanto, caro.
• O boné barato, como mencionei, não tem folha de dados. Isso significa que provavelmente provém de um estoque enorme de qualquer fabricante sem nome (aquele que é mais barato no momento em que o vendedor precisa reordenar o fabricante). Isso não significa necessariamente que seja uma porcaria (mas não espere uma vida útil / tolerância excepcional / ESR / ...), mas significa que suas especificações podem ser diferentes de ordem para ordem.

Agora para a parte de áudio:

A folha de dados da tampa da Vishay em nenhum lugar menciona áudio. De fato, o que parece interessante com essa gama de produtos específica é a capacidade de vida útil e corrente de ondulação. O que o torna ideal para fontes de alta potência usadas em ambientes industriais.

Nada a ver com o bloqueio de áudio DC.

Conclusão : As duas partes vinculadas provavelmente terão o mesmo desempenho para aplicativos de áudio. O Vishay provavelmente durará muito mais tempo, mas o áudio não é muito exigente.

Agora, ao procurar um excelente desempenho em aplicações de áudio, as pessoas tendem a preferir capacitores de filme (por exemplo, polipropileno) ao invés de eletrolíticos, porque eles não se degradam com o tempo. Mas para 100µF, vai custar um braço e uma perna (por que 100µF, a propósito? Parece bastante alto - 50V parece muito acima do que é realmente necessário também).

De qualquer forma, não se engane com coisas "audiófilas". Seja pragmático.

Adicionado mais tarde

Após sua edição onde você mencionar uma outra tampa Vishay em 11,89 €: de novo, olhando para as especificações, estes são não projetado especificamente para áudio (na verdade, os designers certamente não tem áudio em mente em tudo , aqui, e eles provavelmente riria sua cabeça, se o viram usado como tal). Eles são projetados, como diz explicitamente a folha de dados, com "alta confiabilidade" em mente. Eu realmente não sei o que isso realmente se traduz, e se realmente justifica um preço de x50, mas, novamente, isso certamente não vai levará a melhores performances de áudio.

Na verdade, você não está vendo coisas "audiófilas" típicas aqui. E estou surpreso que seu amigo tenha sugerido esse tipo de boné. Estes são apenas capacitores caros, de nível industrial, que não são direcionados para aplicativos de áudio.

Então ... Lá vamos nós, vou morder, e vou lhe dizer qual é o típico boné " über-audiófilo " que os amadores recomendam nos fóruns, e que muitas vezes levam a guerras de opinião: o Rubycon Black Gate ! Tadaam ... Bem, eles se esgotaram cerca de 10 anos atrás, mas se você pesquisar na internet, poderá encontrar cerca de 100µ 50V por cerca de 50 $.

Tenha cuidado, alguns deles são falsos .

Mais seriamente, existem fabricantes de renome que atualmente produzem tampas eletrolíticas projetadas especificamente para áudio. Por exemplo, a série SIMLIC da ELNA . Eles são vendidos a um preço muito mais razoável (normalmente em torno de 1 € para 100µ 50V), e se sua pergunta era se esse tipo de capacitor realmente projetado especificamente para áudio (diferente de todos os exemplos que você sugeriu) valeu ou não, valeria a pena. na verdade, é mais difícil dar uma resposta definitiva ...

Meu palpite é: se você fez um teste cego real, provavelmente não seria capaz de dizer a diferença. Mas, às vezes, no nível de hobby, há alguns fatores psicológicos a serem considerados ao projetar coisas e, se você puder dormir à noite com um sorriso doce no rosto, apenas porque sabe que seu sinal passa por um "nível de áudio" "capacitor, pode valer totalmente a diferença de 0,80 €, mesmo que não ofereça objetivamente nenhuma melhoria no som ... Até você, não vou julgar.

Para fabricantes profissionais de equipamentos de áudio, é diferente. Eu não confiaria em um projetista que não fizesse as medições reais e comparasse o desempenho real dos capacitores in situ.

Fiquei curioso, porque tenho a sensação de que um componente que é "áudio" é parcialmente impulsionado pela crença, mas em muitos casos existem razões subjacentes para que essa crença seja sensata. Na forma mais compacta, eis o que a Vishay fornece sobre como escolher seus bonés. Fiz uma pequena filtragem no Digikey e concluí que uma comparação justa seria 142 RHS, é uma década mais barata.

Em tais componentes, mesmo pequenos desvios do que pode ser considerado padrão (ou seja, sua fabricação é padronizada a ponto de uma empresa poder terceirizar a produção para fabricantes sem nome no Extremo Oriente.) Pode resultar em aumentos de preços. E-bay é o diferencial aqui, no entanto. Aqui você tem um preço melhor: https://www.digikey.nl/short/jhm8m2

Mas ainda permanece a questão. 142RHS -> 140RTM torna o componente com classe industrial e -> 146 RTI diminui seu Z, o que significa que sua resistência parasitária e, até certo ponto, a indutância serão menores.

O 146RTI também é o AEC-Q100, o que significa que ele é testado em unidades até certo ponto para aplicações automotivas.

Áudio: Não Áudio:

Essas folhas de dados contêm as informações necessárias, por isso é cansativo ler, mas acho que as informações estão aqui. Eu calcularia a corrente de pico que você fornecerá em sua fonte de alimentação e tentaria manter a impedância parasitária (ou a ondulação da tensão, quando multiplicada pela corrente) dentro das especificações de sua escolha. Além disso, é preciso considerar o aquecimento causado pela corrente de ondulação.

Meu .02, desculpe, eu não era abrangente o suficiente.

Pergunta: que tipo de diferença existe entre esse capacitor para "aplicações de áudio"

O primeiro "aplicativo de áudio" não significa nada. Um capacitor pode atender a muitos usos diferentes, por exemplo, desacoplamento da fonte de alimentação ou bloqueio de sinal DC, e o que torna um capacitor bom em um uso específico não o faz em outro uso. Então você tem que ser mais específico.

Há muito misticismo no áudio, como "esta parte é incrível", mas eles não dizem o que é incrível (ou o porquê).

Sua aplicação parece ser uma tampa de acoplamento CA (ou seja, tampa de bloqueio CC) em uma linha de sinal, para um microfone que usa um tipo de "alimentação fantasma" de uma bateria de 9V.

Nesse caso:

• A corrente através do limite será muito baixa, portanto, não precisa ser de baixa ESR. Alguma resistência em série, até dezenas de ohms, não fará diferença. Para que possamos ignorar a ESR.

• A temperatura será "ambiente", portanto não precisa ser um modelo especificado para suportar altas temperaturas. Não doeria, mas também não ajudaria muito. Uma tampa de qualidade a 85 ° C durará décadas à temperatura ambiente.

• Em um aplicativo de bloqueio de corrente contínua, queremos baixa corrente de fuga de corrente contínua, portanto ignoraremos tântalo e polímeros e restringiremos nossa escolha a tampas de alumínio e filme de qualidade. Estes têm vazamento muito baixo, geralmente. Por exemplo, as tampas de polímero são otimizadas para menor ESR à custa de custo e vazamento.

• Haverá uma voltagem DC na tampa e ela será conectada a uma entrada de microfone de alta impedância; portanto, é muito importante que não seja microfônico.

Queremos evitar um limite cuja capacitância varia quando vibra. Assim, a cerâmica de alto K como o X7R está fora. Isso também está meio correlacionado com o tamanho do capacitor, pois a capacitância depende da distância entre as placas. As grandes capas de filme "audiófilas" são mais microfônicas ...

Isso é um pouco anti-científico, mas há algum tempo eu precisava de uma tampa de acoplamento à prova de vibração, então peguei um monte de tampas, coloquei um pouco de corrente contínua na tampa e bati nelas com um lápis. Os eletrolíticos eram os menos microfônicos. As grandes capas de filme audiófilo são surpreendentemente microfônicas.

• Se o cabo estiver no palco, talvez você precise colocar a tampa de bloqueio de CC no lado do microfone. Se o cabo tiver CC, e alguém pisar nele, a alteração da capacitância do cabo poderá ser suficiente para causar um ruído audível.

Então, entre filme e eletrolítico, nesse caso, eu usaria eletrolítico devido ao tamanho menor e à ausência de microfonia. Você pode experimentar a série Panasonic FM, mas realmente qualquer limite de boa qualidade funcionará.

É uma boa idéia usar um valor mais alto do que o exigido por um limite de 20Hz, porque as tampas eletrolíticas não são precisas (portanto, seu limite de 20Hz pode estar muito distante, como 10-40Hz), além de você não saber o valor da R na rede RC, e eles gerarão distorção se você os usar como filtros e permitir que uma tensão CA se desenvolva através da tampa.

Bem, esse foi um longo caminho para dizer "use um eletrolítico de boa qualidade".

Penso que o trabalho autoritário sobre áudio é o "Small Signal Audio Design" de Doug Self , e nele Doug analisa detalhadamente coisas como distorção nos capacitores. Suas observações não são um absurdo audiófilo, mas apoiadas por pesquisas sólidas.

Ele sugere que, para evitar qualquer tensão apreciável de sinal nos eletrolíticos. Se você fizer isso, é quando eles podem introduzir distorção. Nesse caso, as tensões são pequenas - portanto, não há problema. (De fato, o uso de eletrolíticos para bloquear o fantasma de + 48V volts é uma prática muito comum, mesmo em equipamentos de ponta.)

A outra maneira de fazer isso é, obviamente, usar um transformador de microfone de boa qualidade - mas isso custará um pouco mais.

Depois de experimentar muitos capacitores diferentes para a fonte de alimentação do microfone, aqui estão algumas conclusões dos meus testes:

• Kemet vs. capacitores de 10uF "noname": semelhantes em termos de SNR, nenhuma diferença significativa em favor de um ou de outro

• Vishay vs. capacitores de 100uF "noname": idem

Aqui estão mais detalhes sobre os testes e os resultados.

Eu acho que o parâmetro principal pode ser a corrente de fuga. A camada de isolamento em um elcap deve ser formada e mantida movendo íons (?) Através do eletrólito. Isso leva tempo x atual = carga. Até que esse processo seja concluído, haverá uma corrente de vazamento significativa e o C será descarregado automaticamente em alguns segundos. Considere que essa corrente pode fluir através do microfone e causar distorção.

Recomenda-se "formar" elcaps conectando-os a uma fonte DC através de um resistor limitador de corrente por um dia ou mais. E isso deve ser repetido após um longo período sem uso, ou então (no caso de um elcap em uma fonte de alimentação): kaboom!

Evitá-los é provavelmente a opção mais fácil.