¿Amplificación de bajo ruido de señales de micrófono, válvulas o chips?

Básicamente, depende de la fuente de la señal, es decir, del tipo de micrófono.

Hay algunos tubos de vacío de muy bajo ruido.

Hay algunos amplificadores IC de bajo ruido, pero no muchos.

También hay semiconductores discretos, tanto bipolares como JFET, y estos suelen ser la mejor opción para una etapa de entrada, posiblemente usando un IC para las etapas posteriores de ganancia y salida.

Entre los tubos de vacío, el 7586 (Nuvistor) tiene una buena reputación. (Lo mismo ocurre con algunas marcas del triodo 6060 si no recuerdo mal y, creo, el V301 si tiene una fuente confiable de componentes de la era de la Segunda Guerra Mundial ...).

Para usar una válvula como amplificador de bajo ruido, debe recordar que en realidad tiene una resistencia al ruido bastante alta, por lo que logra su mejor cifra de ruido con una fuente de impedancia alta. Después de todo, puede mantener las impedancias del circuito de la red arbitrariamente altas.

Por lo tanto, una válvula que funciona como un seguidor de cátodo es una buena opción para proporcionar ganancia de corriente cuando se alimenta desde una cápsula de micrófono de condensador (típicamente 30pf). Es necesario sesgar la entrada con una resistencia de fuga de red en la región de 1 Gohm o más (considere la constante de tiempo RC y verá que esto determina el rendimiento LF del micrófono). Ver Neumann U47, etc.

Pero para una impedancia de fuente baja, como un micrófono de cinta, la única forma en que la válvula puede lograr un rendimiento de bajo ruido es haciendo coincidir esa impedancia de fuente con la impedancia de ruido del micrófono con un transformador elevador de alta relación.

Un buen reemplazo para un tubo de vacío en aplicaciones similares (alta fuente Z) es un JFET de bajo ruido adecuado. Obtenga el "Libro de datos discreto" NatSemi de 1978: ahora es una rareza pero contiene más información buena que la que puede encontrar en casi cualquier otro lugar, incluidos los voltajes de ruido frente a la frecuencia y la corriente para una variedad de dispositivos.

Encontrará que algunos FET de área relativamente grande (dirigidos a la conmutación) tienen voltajes de ruido relativamente bajos. Efectivamente, estos son múltiples JFets pequeños en paralelo. Consulte el resumen rms de las fuentes de ruido... Preste especial atención al "Proceso 55" (2N5459) operado con corrientes de drenaje de 1 mA o más.

Para una impedancia de fuente baja, que yo sepa, aún no puede vencer a los transistores bipolares, generalmente PNP y, por lo general, de potencia media (nuevamente, un área relativamente grande). Incluso el BC214 no es malo (consulte el libro de datos de Nat Semi nuevamente), pero algunos diseñadores recomiendan el Hitachi 2SC2547 (y si necesita un equivalente NPN, creo que el 2SA1075). Con estos, a corrientes de alrededor de 10 mA, puede reducir la resistencia al ruido del transistor a algún lugar en el rango de 10-30 ohmios.

Te dejaré convertir eso a nV/rtHz y compararlo con los mejores amplificadores operacionales que puedas encontrar, o el AD797...

Entre los tubos de vacío y los semiconductores discretos, cada uno usado de la mejor manera, dudo que encuentre más de un dB de diferencia en el nivel de ruido.

En última instancia, por supuesto, está limitado por la figura de ruido de la propia cápsula del micrófono, es decir, el movimiento browniano de las moléculas de aire que la golpean. Nuevamente, una cápsula de área grande es más silenciosa (¿percibe un tema aquí?) a expensas de un rendimiento de HF inferior (cuando sus dimensiones superan 1/4 de longitud de onda de la señal de sonido). Ha habido micrófonos de doble diafragma (LF grande, HF pequeño) con cruces internos para superar este inconveniente.

Y como señala @pjc50, cualquier mejora adicional más allá de esto proviene, efectivamente, de múltiples micrófonos en paralelo: con DSP no solo para superar las desventajas de su dispersión espacial, sino también para ofrecer ventajas como la formación de haces sintéticos.