Микрофон ардуино: Подключение микрофона к Arduino – блог

Не ну правда?
Правда не знаю.

Ардуина вообще работает? Накатите тестовый скетч «блинк» и проверьте. (в приложении)
Лента вообще работает? Накатите тестовый скетч для ленты и проверьте. (в приложении)
Пульт вообще работает? Накатите тестовый скетч для пульта и проверьте. (в приложении)
Микрофон вообще работает? Накатите любой тестовый скетч для микрофона и проверьте. Тестовые скетчи искать в интернетах, кто первый найдет и оптимизирует (под наши пины) весь комплект – присылайте, прикреплю (часть я уже сделал).

Если что-то из этого не работает по отдельности, то не нужно пытаться запустить всё в сборе и надеяться, что оно само починится. Не починится, разберитесь сначала со своими «железками». Не нужно сразу всё паять, собирайте на макетке иначе вообще никогда не поймете в чем проблема.

Если по отдельности всё работает (на тех же пинах, что и в схеме), значит хоть что-то и с прошивкой должно работать. Напишите конкретно какие режимы не работают или работают неправильно, какая версия прошивки, какая схема (что конкретно и к каким пинам подключено) и при каких настройках.

Хочу как на схеме, микрофон + стереовход!
Делай как на схеме, и настройку «MONO_STEREO» меняй на «0».

Хочу только микрофон!
Ставь только микрофон (как на схеме), и настройку «MONO_STEREO» меняй на «1».

Хочу только линейный стереовход!
Ставь только линейный вход (как на схеме), и настройку «MONO_STEREO» меняй на «2».

Хочу только линейный моновход!
Ставь линейный вход на пин для микрофона, и настройку «MONO_STEREO» меняй на «1».

Хочу три микрофона, один линейный моновход и два дополнительных стереовхода, но я уже всё припаял на первые попавшиеся пины!
Переписывай прошивку. Очень многое прокомментировано. Переназначить пины – элементарно если потратить 10 минут и разобраться.

Как мне откалибровать шум?
1. Включить нужный вход (MIC или LINE) – нажимать “0” в режиме настроек “ОК”. Микрофон и линейный калибруются независимо друг от друга!
2. Включить нужный эффект 4-7 (частоты) или 8-9 (уровни). Эти две группы калибруются независимо друг от друга!
3. Нажать 4 раза “ОК”
4. НО!!! Если имеется переменный резистор (крутилка), то повторяйте пункт “3” в разных положениях резистора. По центру, в крайнем правом, в крайнем левом и т.д. Ищите оптимальное положение! Затем уже ПОСЛЕ калибровки ОПЯТЬ можно немного покрутить. Экспериментируйте.

У меня не очень хорошо работает реакция на звук и особенно на частоты.
У меня тоже, а особенно реакция на частоты. Но если все собрать даже на макетке, поставить прошивку, сбросить настройки и откалибровать шум – то худо-бедно работать должно, а дальше уже играться с настройками чувствительности и крутить резистор подгоняя под свою систему. На форуме есть разные решения. А я потихоньку буду ковырять код и сообщать об успехах.
Вот одно из решений.

Самодельный датчик из микрофона | Электрик по-жизни

Привет, друзья!

Продолжаем цикл статей про микроконтроллеры Arduino и программу XOD IDE.

Авторский коллаж

Подключение датчиков для управления исполнительными механизмами – одно из интереснейших занятий. Для электронных самоделок в последнее время мне всё больше и больше симпатизирует Raspberry Pi. А для отладки самих датчиков – больше подходят платы Arduino, с их защитой от неправильных подключений, и на мой взгляд – это самый оптимальный вариант. Не будем сбрасывать со счетов тот факт, что Arduino, стоит гораздо дешевле Raspberry Pi, как и то, что для выполнения мелких задач Arduino явно вне конкуренции, взять хотя бы одну из моих последних самоделок:

Автоматизируем подсветку рассады или проект “Микропарник”

Внимание! Статья имеет ознакомительный характер и ни как не рекомендательный. Для выполнения подобных работ требуются соблюдение правил техники безопасности и электробезопасности.

В этот раз решил сделать самодельный датчик из такого микрофона.

Микрофон, найденный в закромах

Цель этого эксперимента- сделать датчик дистанционного управления, который реагирует на акустические колебания, т. е. голос, громкий звук, хлопок. Конечно, данный датчик не будет идентифицировать человека по голосу, но простые действия, такие как включить и выключить какой-то исполнительный механизм, сможет.

В качестве примера

Таким датчиком можно заменить монтаж проходного выключателя в длинном коридоре, а также этот датчик будет удобен в местах, где включение вручную сопряжено с какими-то неудобствами. Сами понимаете, установка проходного выключателя, о котором я писал здесь, ведёт к определенным неудобствам:

• Установка дополнительного выключателя
• Прокладка дополнительных проводов
• Заделка проводов в стены
• и др.

Подключение проходного выключателя

Применение Ардуино в данной ситуации решает все выше перечисленные проблемы дешево и сердито.

Что же касается датчика движения, то он в некоторых случаях может быть бесполезен или просто неудобен. Другое дело, датчик, который включается от громкого звука и выключается тем же самым способом. Понятное дело, такой способ не подходит для шумных мест.

Кто-то скажет, что можно купить микрофон, специально разработанный для Ардуино, но не всё же покупать в Китае, что-то можно сделать и самому, успешно “обкатав”, это даже интереснее.

Подключил микрофон к плате Arduino по следующей схеме.

Схема подключения микрофона к Arduino

На данном этапе это всего лишь эксперимент, поэтому собирал и опробовал схему на макетной плате в таком варианте.

Тестирование с помощью Arduino Uno на макетной плате

Светодиод использовал по классической схеме с резистором на 220 Ом для индикации процесса включения и отключения алгоритма.

Для отладки и настройки использовал программу XOD IDE. Ознакомиться с документацией программы и скачать можно на официальном сайте программы, здесь.

Ознакомиться с другими моими проектами, сделанные с помощью программы XOD IDE, можно на странице Навигатор по каналу. Рекомендую прочитать, особенно будет интересно тем, кто в первый раз услышал об этой программе.

Для отладки датчика использовал ноду analog-sensor и конечно же ноду wath.

Подключение микрофона с помощью ноды analog-sensor

Чтобы добавить новую ноду, необходимо дважды кликнуть в пустом месте патча и в появившейся строке поиска вписать название нода, например analog-sensor. Подробнее читайте здесь.

Добавляем ноду

Запустил программу XOD IDE в режиме отладки, датчик показывает данные 0,39 и при громком звуке или хлопке данные увеличиваются до 0,40, но этого мало, так как это слишком небольшой диапазон для настройки сигнала исполнительного механизма.

Поэтому я добавил ноду multiply, ноду умножения.

Данные умножения

В инспекторе ноды multiply установил параметр умножения на 1000, теперь показания с датчика стали более ёмкими и их можно как-то контролировать.

Для контроля порога громкости, т.е. пиковых значений, применил ноду less и конечно же добавил ноду led для индикации срабатываний.

Почти готовый алгоритм

В инспекторе ноды less установил значение 395, такое значение более-менее оптимальное и не надо орать.

Инспектор ноды less

Теперь при достижения значения на выхода ноды multiply выше 395 светодиод загорается и тут же гаснет, вообщем, работает как индикатор.

Но мне то хочется фиксировать включение, поэтому добавил ноду-триггер flip-flop.

Готовая программы датчика включения освещения

Но и это ещё не всё, при произношении длинной голосовой команды даже с триггером flip-flop, светодиод успевает включиться, выключиться и снова включиться причём очень быстро, что даже не заметно для глаза, поэтому пришлось поставить защиту от дребезга в “лице” ноды debounce(boolean).

Программа “Акустический датчик”

Теперь программа “Акустический датчик” готова и самодельный датчик включения по звуковому сигналу тоже полностью готов к использованию. В ближайшее время, я его обязательно использую в ком-нибудь из проектов, но об этом в следующий раз.

Скачать готовый патч можно по ссылке с Яндекс Диск

https://yadi.sk/d/Bdcx-EiUw8sqow

P.S.: Заменив ноду led на ноду relay получаем управление над приборами напряжением 220 Вольт.

На этом сегодня всё, надеюсь было интересно.

Вот ссылки, где можно приобрести выгодно и с быстрой доставкой платы Arduino UNO, но лучше купить Стартовый комплект для Arduino UNO, в котором уже находятся все компоненты для начального моделирования и программирования.

До новых встреч.

Если хотите больше статей о программировании в программе XOD IDE, рекомендую перейти по ссылке в меню навигатора канала:

Страница навигации

Экспериментируйте!!!

Спасибо, что дочитали статью до конца.

Надеюсь статья была вам полезна и интересна.

Понравилась статья, ставьте палец вверх.

Хотите следить за новостями, подписывайтесь на наш канал.

Вы можете помочь проекту в развитии:

Последовательная связь Arduino производит шум на электретном микрофоне

В настоящее время я работаю над схемой, которая использует электретный микрофон и операционный усилитель LM386 для подачи аудиосигнала в Arduino. Во время тестирования я использовал свои прицел и наушники для анализа звука, исходящего от операционного усилителя. Я нашел наушники, чтобы хорошо работать для качественного анализа.

Когда я просто слушаю сигнал, поступающий из операционного усилителя через наушники, я слышу общий фоновый звук, который я ожидаю услышать от любого записывающего устройства. Но когда я открываю последовательный монитор в Arduino IDE, я слышу ужасное шипение в наушниках. Прицел показывает сумасшедший уровень шума между линиями электропитания и заземления при открытии последовательной линии связи. Я пришел к выводу (я думаю, что правильно), что последовательная связь улавливается микрофоном и делает мой сигнал чрезвычайно шумным. Я также слышу незначительный шум при отправке цифровых сигналов от Arduino на потенциометр, который есть в моей схеме, но они являются тихими щелчками, которые не оказывают существенного влияния на звук.

Само собой разумеется, я хотел бы устранить этот цифровой шум из моей схемы микрофона. Я читал о необходимости разделения аналоговых и цифровых силовых плат в цепях для правильного проектирования печатной платы. Итак, я подключил два параллельно подключенных диода, идущих от входа + 5В от USB, чтобы не допустить «разговора» двух линий электропередач. Одна линия электропитания подключалась непосредственно к микрофону, а другая питала все остальное на плате. Это решение не устранило проблему.

Мы ценим любые предложения. Я в некотором роде новичок, когда дело доходит до схемотехники, поэтому я не совсем уверен, что изолировал две линии электропередач друг от друга. Спасибо.

— Редактировать —

Я использую макет без припоя с ATMega328. Я также использую коммутационную плату FTDI от Sparkfun для связи между компьютером и платой.

Схемы и рамки скриншотов находятся по ссылке ниже. Я не могу публиковать фотографии без 10 репутации и не могу публиковать более 2 гиперссылок. Крышка между выводами 1 и 8 на операционном усилителе предназначена для обратной связи (что дает усиление 200). Контакт 7 является байпасным контактом. 2 и 3 – входы, а 5 – выходной сигнал, поступающий на аналоговый вход на Arduino.

Схема и область видимости ссылка

Сфера выстрелы:

Все еще чешу голову. У меня есть развязывающие колпачки (не показаны на схеме) рядом со всеми входами питания для моих микросхем на плате, а также периодически отсоединяющие колпачки вверх и вниз от линий заземления. Я также попытался поставить разъединяющую крышку между микрофоном и землей, но безрезультатно. Я постараюсь ответить на большинство комментариев по мере их поступления. Большое спасибо за отзывы.

— 2-е редактирование —

Я попробовал ту же схему, используя плату Arduino Uno, подключенную к микрофону и операционному усилителю на отдельной макетной плате. Те же результаты, что и ранее.

— 3-е редактирование —

Я понял, что шум воспринимается не обязательно микрофоном, а операционным усилителем. Я могу удалить микрофон из схемы, и идентичный шум на том же уровне громкости (при прослушивании через наушники) все еще сохраняется.

Использование микрофона с Arduino • AranaCorp

Можно добавить к микроконтроллеру чувство слуха, подключив его к микрофону. Микрофон улавливает колебания в воздухе и преобразует их в электрический сигнал, который можно анализировать и обрабатывать с помощью алгоритма. В этом уроке мы увидим, как определить уровень звука с помощью микроконтроллера.

Оборудование

• Компьютер
• Arduino UNO
• Кабель USB от мужчины к мужчине B
• Микрофон

Принцип работы

Датчик, используемый в этом руководстве, представляет собой электрический конденсаторный микрофон.Он состоит из двух пластин, одной неподвижной, а другой мобильной. Колебания воздуха преобразуются в смещение подвижной диафрагмы, которая создает изменение электрического потенциала, обнаруживаемого датчиком, и посылает электрический сигнал на микроконтроллер. Существует несколько моделей микрофонов с разной чувствительностью для обнаружения более громких или более тихих звуков. Одна модель может быть более подходящей, чем другая, в зависимости от того, что вы хотите сделать. Внимательно проверьте документацию модуля.

Схема

Микрофон требует низкого энергопотребления и может питаться непосредственно от вывода 5V Arduino. Он возвращает аналоговое значение, которое будет отправлено на аналоговый вход микроконтроллера. В зависимости от используемой модели на модуле присутствует потенциометр для регулировки чувствительности микрофона.

• AUD к контакту A0
• Vdc на контакте 5V
• GND к контакту GND

Код

Для измерения уровня звука мы используем функцию AnalogRead (), как и для большинства аналоговых датчиков.

 // Параметры
const int micPin = A0;

// Переменные
int micVal = 0;

void setup () {
 // Инициируем последовательный USB
  Серийный . Начало (9600);
  Серийный номер  .println (F («Инициализировать систему»));
 // Запуск микрофона
 pinMode (micPin, ВХОД);
}

void loop () {
 readMicrophone ();
}

void readMicrophone () {/ * функция readMicrophone * /
 //// Тестовая программа для микрофона
 micVal = analogRead (micPin);
  Серийный номер  .print (F ("mic val"));  Серийный номер  .println (micVal);
 if (micVal> 600) {
  Серийный .println («микрофон обнаружен»);
 }
}

 

Результат

После загрузки кода в микроконтроллер вы должны увидеть, как аналоговое значение изменяется в соответствии с окружающим шумом. Попробуйте хлопнуть в ладоши, щелкнуть пальцами или поговорить, чтобы посмотреть, как ведет себя микрофон. Это позволит вам определить уровень, необходимый для запуска действия.

Приложения

• Активация лампы хлопком в ладоши
• Создание шумовой сигнализации

Источники

Найдите другие примеры и руководства в нашем автоматическом генераторе кода
Code Architect

audio – Использование микрофона с Arduino

«Самый простой» способ – просто подать сигнал и выборку с помощью АЦП.Сохраните результаты в буфере, а затем отобразите по желанию (в вашем случае отправьте на ПК через RS232).
Если вам нужен уровень RMS сигнала, вам нужно будет вычислить его в какой-то момент, либо перед отправкой на ПК, либо после.

Ваша схема усиления, показанная на рисунке, не идеальна, но должна работать в разумных пределах для базового измерителя уровня громкости. РЕДАКТИРОВАТЬ – Я только что заметил C2, удалите его, так как он блокирует смещение постоянного тока от транзистора, и сигнал будет качаться ниже земли.

EDIT – вот лучшая схема для транзистора усиления:

Это не должно слишком заботиться об используемом транзисторе, смещение на выходе должно быть около 2.5В.
Точные значения входного делителя (R3 и R4) не так важны, важнее соотношение 1: 4. Таким образом, вы можете использовать, например, 400k и 100k, или 40k и 10k и т. Д. (Старайтесь не превышать эти значения выше или ниже). C2 должен быть> 10 мкФ. C1 должен быть> 1 мкФ (заменяет C1 в вашей схеме)
R1 и R2 должны быть этими значениями.
Все, что вам нужно, это электрет с резистором смещения (R1 в вашей схеме)

Одна проблема, вызывающая беспокойство, заключается в том, что линии Arduino 3,3 В и 5 В кажутся связанными вместе – я предполагаю, что это схемная ошибка, но если это так в реальной цепи, она не будет работать и может что-то повредить.
Чтобы точно определить проблему (ы), было бы полезно увидеть ваш код и то, что вы видите на стороне ПК. И какой транзистор вы используете?

Если у вас есть осциллограф, вы можете проверить, правильно ли работает ваш микрофон / транзистор. Если нет, то можно использовать мультиметр для выполнения еще нескольких основных тестов (например, подтвердить наличие + 5 В, подтвердить, что база транзистора находится на уровне ~ 0,6 В, проверить коллектор, чтобы убедиться, что он не подключен к + 5 В или заземлению при отсутствии сигнала)

Также вам необходимо убедиться, что RS232 работает правильно, поэтому было бы неплохо написать простой код для отправки некоторых тестовых значений.

Если вы можете предоставить запрошенную информацию, и сообщите нам, какие инструменты у вас есть, может быть предоставлена ​​более конкретная помощь.

РЕДАКТИРОВАТЬ – если вы собираете образцы так медленно, вам понадобится схема обнаружения пиков, подобная этой:

Вы бы поместили эту схему между транзистором и выводом Arduino (минус C2)

Диод может быть практически любым. Значения конденсатора и резистора являются ориентировочными, их можно немного изменить. Их значения определяют, сколько времени потребуется для изменения напряжения в зависимости от уровня сигнала.Вы можете рассчитать это, используя постоянную RC (то есть R * C – в приведенном выше примере, постоянная RC составляет 1e-6 * 10e3 = 10 мсек. Напряжение займет около 2,3 постоянной времени, чтобы упасть на 90% от исходного значения, поэтому в приведенном выше примере, если напряжение начинается с 1 В и вы убираете сигнал, примерно через 23 мс оно упадет до 0,1 В.

РЕДАКТИРОВАТЬ – хорошо, думаю, я обнаружил серьезную проблему. Ваш транзистор S9012 – это транзистор PNP (как и S9015), вам нужен транзистор NPN для этой схемы.S9014 – это транзистор NPN, поэтому вам придется использовать его.

Конденсаторы с маркировкой «104» почти наверняка являются керамическими конденсаторами 0,1 мкФ. Значение (в пФ) – это первые 2 числа, за которыми следует количество нулей, установленных рядом с последним числом. Таким образом, для 104 значение равно 10 + 4 нуля, или 100000 пФ. 100000 пФ – это 100 нФ или 0,1 мкФ.

РЕДАКТИРОВАТЬ – Отсутствие осциллографа или мультиметра делает жизнь здесь очень сложной (вы должны получить один или оба сразу, как только сможете)
Тем не менее, есть несколько основных осциллографов звуковой карты ПК, которые можно использовать для проверки вашей электретной / транзисторной схемы .Visual Analyzer – неплохой пример:

Если вы замените C2 (не обязательно, но хорошая идея), вы сможете подавать сигнал напрямую на ПК и наблюдать в программном обеспечении, чтобы убедиться, что микрофон и усиление работают правильно. Если на вашем компьютере есть линия, но микрофонный вход обычно подходит для напряжения до 2 В IIRC. Вы также можете проверить электрет напрямую – просто удалите бит транзистора и оставьте R1 и C1, снимите сигнал с другой стороны C1.
Обратите внимание, что этот метод не будет проверять уровни постоянного тока, только переменного тока (из-за заглушки постоянного тока на входе звуковой карты), но сигнал переменного тока (аудио) – это то, что вас здесь интересует.

Если вы попробуете это сделать, опубликуйте скриншоты, чтобы мы могли понять, что происходит.

с Arduino и ESP8266 – Обновлено

Модуль «Ai Thinker ESP12» (ESP8266MOD) имеет вывод ACD (работает в диапазоне от 0 В до 3,3 В) с разрешением 10 бит (0-1023). Штифт находится между RST и EN.В проекте « WiFi Microphone » мы использовали этот канал в качестве входа аудиосигнала.

Страница аудиопотока

Эта страница находится в корневом адресе (192.168.4.1 или IP-адрес маршрутизатора).

Модуль считывает аудиосигнал с вывода АЦП, затем декодирует его в аудиоданные и передает в веб-браузер. Веб-браузер получает данные и записывает их в файл WAV. Также пользователь может воспроизводить записанный звук и одновременно слушать его живо.

Предварительно установленное время – 10 минут. По прошествии этого времени вы можете сохранить файл, щелкнув правой кнопкой мыши на проигрывателе и выбрав «Сохранить как», или вы можете обновить страницу и записать снова.

• Если вы закроете веб-страницу, запись будет прервана.

Калибровка микрофона

В «192.168.4.1/cal» есть страница калибровки, на которой отображается аудиосигнал. Когда нет шума и голоса, сигнал должен быть прямой горизонтальной линией в центре прицела.

Также вы можете увидеть форму входного аудиосигнала на этой странице:

Аудиосигнал использует частоту дискретизации 8000 Гц с разрешением 10 бит, что дает хорошее качество звука.

• Уровень сигнала WiFi влияет на возможности модуля и аудиопотоки.
• Среднее напряжение (бесшумное напряжение) составляет 1,65 В (половина от источника питания 3,3 В).

The Circuit

Лучше использовать стандартный микрофонный модуль на 3,3 В. Но вот предлагаемая минимальная схема с простым емкостным микрофоном, подключениями ESP8266 и регулировкой напряжения для тестирования программы:

На приведенной выше схеме LED1 показывает, что питание включено, SW1 – это кнопка сброса модуля ESP8266, h2 – это разъем UART модуля (для мигания / программирования), а на разъеме h3 требуется перемычка, чтобы перевести модуль ESP12 в режим программирования вспышки. .

Блок микрофона имеет потенциометр (P1) для калибровки входного аудиосигнала.

• Лучше использовать источник питания 5–12 В с возможностью стока на выходе 2 А.
• Модуль должен получать только 3,3 В (от регулятора LF33). Более высокое напряжение повредит модуль.

Ссылка на проект в нашем интернет-магазине: ESP8266 Arduino WiFi Microphone Source Code – Rev 1.1

Если вы уже купили этот проект, просто вставьте свой код заказа в раздел заказов и загрузите обновленную ревизию.

В этой обновленной версии мы внесли следующие изменения:

Версия 1.1 (последняя)

• 10:28 кадр (увеличено)
• Устройство записи аудиопотока и проигрыватель
• Частота дискретизации 8 кГц (увеличена)
• Разрешение 10 бит (увеличено)
• Страница калибровки
• Повышены стабильность и качество аудиопотока
• Предлагаемая тестовая схема обновлена ​​
• Исправлены ошибки

Версия 1.0 (предыдущая версия)

• 3300 миллисекунд кадров
• Кнопка LOUD
• Частота дискретизации 7,5 кГц
• Разрешение 8 бит
• Защищенная ссылка на внутренние страницы
• Показать MAC и IP на странице конфигурации
• Установить точку доступа модуля и ssid модема и пароль
• Автоматическое подключение к модему
• Страница конфигурации
• Скрытая кнопка точки доступа
• Кнопка отключения точки доступа

Протестировано с платой Arduino ESP8266 2.6.3 и модуль Ai Thinker ESP8266MOD.

микрофон arduino

В настоящее время они предоставляют семидневный пробный период, так что вы можете попробовать и получить доступ к огромной библиотеке аудио бесплатно, просто посетите. Audioblocks.Comyoutube или щелкните ссылку в описании видео, чтобы начать пользоваться бесплатной пробной версией. С учетом сказанного, давайте начнем с видео.Задача такого конденсаторного микрофона – преобразовать звуковые волны в электрический сигнал, который мы затем можем записать, например, с помощью компьютера. Для этого. Конденсаторный микрофон состоит из тонкой мембраны и твердых металлических пластин, которые вместе стягивают пластину. Конденсатор, когда звуковые волны попадают на диафрагму, он изменяет свое расстояние до твердых пластин, и, таким образом, в соответствии с формулой емкости пластины, конденсатора изменяется емкость установки. Но для того, чтобы получить правильный электрический сигнал, нам нужно зарядить конденсатор через резистор смещения высоким напряжением до 48 В, которое также известно как фантомное питание.Таким образом, поскольку мы получили почти постоянный заряд, изменения напряжения конденсатора отражают изменения емкости и, следовательно, звуковые волны. Довольно круто. Единственная проблема в том, что такие конденсаторные капсулы нелегко купить, кроме, конечно, если вы купите подходящий студийный микрофон, но это разрушит аспекты DIY. Вместо этого мы могли бы сосредоточиться на этих электрических конденсаторных микрофонах. Их можно купить очень дешево и почти все современные микрофоны такого типа.

Даже петличный микрофон, который я использовал для своих видео на QampA, является одним из них.Их структура похожа на конденсаторный микрофон, но светлый. Название этого типа микрофона подразумевает. Между двумя пластинами конденсатора есть пленка из электрета, которая, следовательно, поляризует конденсатор, естественно, без фантомного питания, и как только мы разобьем такой микрофон, что, честно говоря, легче сказать, чем сделать, тогда мы сможем найти дополнительный эффект поля. . Транзистор, подключенный к одной обкладке конденсатора, этот полевой транзистор используется для усиления мощности, что означает, что все, что нам нужно сделать, это добавить к схемам резистор 1 кОм и конденсатор 1 мкФ и запитать их напряжением выше 1.5 вольт, чтобы получить наш аудиосигнал на выходах, поэтому я добавил эти компоненты в капсулу и приложил 5 вольт к блоку схем. Поднял на свой осциллограф и понял, что все работает как положено и подключить такую ​​электретную конденсаторную капсулу к компьютеру стало еще проще. Нам просто нужно подключить к микрофону аудиокабель. Подключите правое кольцо к отрицательному полюсу капсулы, который можно определить по следам, идущим к корпусу, и подключите два других кольцевых контакта к положительному полюсу капсулы.Это работает так: эти звуковые карты включают резистор Manito и конденсатор, что означает, что при проверке записывающих устройств микрофон должен работать нормально, но обязательно отключите все улучшения.

Ваша звуковая карта предлагает, иначе они могут испортить запись. Затем я открываю программу Audacity. Создал небольшую тестовую установку и начал запись музыкального клипа. Как вы можете слышать, микрофон работает нормально, но вы также должны слышать и, вероятно, видеть это из-за формы звуковой волны, что громкость немного мала.Один из способов увеличить эту громкость записи – использовать окна усиления микрофона, которые, как вы снова можете слышать и видеть, действительно работают … Но проблема в том, что вы одновременно увеличиваете минимальный уровень шума. для лучшего понимания, вот тихая запись без усиления, а вот запись с повышением. Как вы могли слышать, капсула сама по себе еще не лучшее решение. нам нужен приличный усилитель. Для этого.Я создал эту небольшую схему. Как и раньше, резистор 1 кОм питает, дефекты, но два параллельных конденсатора емкостью 470 нанофарад устраняют смещение постоянного тока аудиосигнала. Затем мы получили NJM 5. 5. 3. 2, малошумящий, операционный усилитель в конфигурации инвертирующего операционного усилителя. У нас коэффициент усиления около 21. Делитель напряжения на неинвертирующих входах используется для создания смещения 2,5 В. напряжение, при котором выходное напряжение будет колебаться вокруг. И последнее, но не менее важное: у нас есть фильтр высоких частот и фильтр низких частот с частотой среза 3.6 герц и 15,9 килогерц, что должно избавить от нежелательных частот, и с учетом теории, я собрал все необходимые компоненты и начал паять их все на небольшой кусок перфорированной платы.

Спустя всего 30 минут пайки эти схемы были готовы, и после установки ICEA, подключения микрофона и подачи питания на схемы 5 В, настало время для первых испытаний. Об осциллографе. Мы можем видеть, что теперь мы получили напряжения от пика до пика до 3 вольт, что означает, что усилитель должен увеличить громкость.Таким образом, после повторного подключения правого кольца к земле и на этот раз только крайнего левого кольца, контактирующего с выходом усилителя. .Пришло время для еще одной тестовой записи, но для того, чтобы получить надлежащее эталонное значение, я сначала использовал свой обычный студийный микрофон, чтобы записать немного музыки. Вот неотредактированные результаты. И вот что дает маленький электретный микрофон. Теперь оба микрофона выполняют свою работу без проблем, но неудивительно, что студийный микрофон предлагает лучшее качество записи, пока не уверен. Что ж … Это то, на что звучит закадровый голос, записанный электретным конденсаторным микрофоном. Опять же, определенно пригодный для использования, но не так хорошо, как студийный микрофон.Поэтому, когда дело доходит до записи глубокой озвучки, в этом случае я определенно выигрываю, но если мы сравним качество записи моего петличного микрофона, который звучит так, с качеством записи моего самодельного микрофона, который звучит так, это Понятно, что когда петличный микрофон стоит около 57 евро, победителем будет версия DIY стоимостью около 4 евро.

Беспроводной микрофонный передатчик

РУКОВОДСТВО ПО УМНЫМ ДОМАШНИМ УСТРОЙСТВАМ

Arduino урок – Датчик обнаружения звука «osoyoo.com

1. Вступление
2. Препараты
3. О датчике обнаружения звука
4. Примеры

Датчик обнаружения звука – это небольшая плата, которая сочетает в себе микрофон и некоторые схемы обработки, она способна обнаруживать различные размеры звука. Этот датчик можно использовать в различных целях – от промышленного до простого хобби или для игр.

В этом уроке мы расскажем, как подключить и использовать детектор звука.В нем будет рассмотрено, как работает схема, объяснены некоторые подробности о том, как добиться максимальной производительности от датчика звука, а затем представлены некоторые проекты, демонстрирующие, как его использовать.

Оборудование

• Плата Osoyoo UNO (полностью совместима с Arduino UNO rev.3) x 1
• Датчик обнаружения звука x 1
• Макетная плата x 1
• Джемперы
• Кабель USB x 1
• ПК x 1

Программное обеспечение

• Arduino IDE (версия 1.6.4+)

Обзор

Модуль датчика обнаружения звука имеет встроенный емкостный электретный микрофон, который очень чувствителен к звуку. Звуковые волны заставляют тонкую пленку электрета вибрировать, а затем изменяется емкость, создавая соответствующее измененное напряжение, поэтому он может определять интенсивность звука в окружающей среде. Поскольку изменение очень слабое, его нужно усилить. В качестве усилителя мощности мы используем LM393. Вы можете настроить чувствительность с помощью потенциометра.Когда уровень звука превышает заданное значение, на модуле датчика загорается светодиод, и выходной сигнал становится низким.

Примечание: Этот звуковой датчик используется для определения наличия объемного звука, он не может распознавать частоту или объем, пожалуйста, не используйте модуль для сбора звукового сигнала.

Выводы датчика обнаружения звука Arduino

На изображении и в таблице ниже подробно описаны элементы управления, выводы и другие ключевые компоненты.

Что касается чувствительности, хорошо.Я имею в виду:

• При меньшей чувствительности требуется больше звука для срабатывания устройства.
• Чем выше чувствительность, тем меньше звука для срабатывания устройства.

Он имеет четыре контакта , которые необходимо подключить к вашему Arduino.Верхний (если вы посмотрите на изображение выше) – это AO . Он должен быть подключен к аналоговому входу 0 на Arduino (A0). Рядом с ним находится GND , который подключен к земле, VCC подключен к + 5 В, а последний – DO , который является цифровым выходом модуля и должен быть подключен к цифровому выводу. 2 на Arduino.

В верхней части звукового датчика есть небольшой винт с плоской головкой, который вы можете повернуть, чтобы настроить чувствительность и аналоговый выход звукового датчика.Чтобы откалибровать звуковой датчик, вы можете пошуметь и поворачивать его, пока не увидите, что светодиодный индикатор на модуле начинает мигать в ритме.

Использование звукового детектора Arduino

Учитывая, что это устройство измеряет, превысил ли звук пороговое значение, вам в основном остается решить, что вы хотите сделать. Я имею в виду, что вы можете что-то делать, когда это тихо, и / или вы можете что-то делать, когда это громко. Например:

• Вы можете определить, работает двигатель или нет.
• Вы можете установить порог звука насоса, чтобы знать, есть ли кавитация.
• При отсутствии звука вы можете создать атмосферу, включив музыку.
• При отсутствии звука и движения вы можете перейти в режим экономии энергии и выключить свет.

Цифровое обнаружение чувствительных к звуку огней

В этом примере мы собираемся подключить модуль датчика обнаружения звука к цифровому выводу Arduino для управления встроенным светодиодом, чтобы светодиод загорался каждый раз, когда датчик обнаруживает звук.

Примечание : Чувствительность датчика обнаружения звука регулируется – вы можете регулировать ее с помощью потенциометра.

Подключение

Здесь мы используем D2 в качестве цифрового вывода для подключения к звуковому датчику, соберите схему, как показано ниже:

Код Программа

После завершения вышеуказанных операций подключите плату Arduino к компьютеру с помощью кабеля USB. Зеленый светодиодный индикатор питания (с надписью PWR ) должен загореться.Откройте IDE Arduino и выберите соответствующий тип платы и тип порта для вашего проекта. Затем загрузите следующий скетч на свой Arduino.

 int digit_sensor = 2; // выбираем входной контакт для потенциометра int ledPin = 13; // выбираем вывод светодиода int digitValue; // значение из пина ввода цифры void setup () {pinMode (ledPin, OUTPUT); pinMode (digit_sensor, INPUT);  Серийный . Начало (9600); } недействительный цикл () {digitValue = digitalRead (digit_sensor); если (digitValue == LOW) {digitalWrite (ledPin, HIGH); задержка (50); } else {digitalWrite (ledPin, LOW); задержка (10); }} 

Рабочий результат

Через несколько секунд после завершения загрузки вы можете хлопнуть или постучать чем-нибудь рядом с датчиком, когда громкость достигнет определенного значения, загорится светодиод, прикрепленный к контакту 13 на плате Osoyoo Uno.

Примечание: Если светодиод не горит или светодиод всегда светится, вам необходимо изменить чувствительность датчика, вращая потенциометр.

Аналоговое обнаружение чувствительных к звуку фонарей

В этом примере мы покажем, как использовать аналоговый вывод для обнаружения звука. Датчик микрофона определит интенсивность звука в вашем окружении и загорится светодиодным индикатором, если интенсивность звука превышает определенный порог.

Подключение

Здесь мы используем A0 в качестве аналогового вывода для подключения к звуковому датчику, соберите схему, как показано ниже:

Код Программа

После завершения вышеуказанных операций подключите плату Arduino к компьютеру с помощью кабеля USB.Зеленый индикатор питания (с надписью PWR ) должен загореться. Откройте Arduino IDE и выберите соответствующий тип платы и тип порта для вашего проекта. Затем загрузите следующий скетч на свой Arduino.

 const int ledPin = 13; // вывод 13 встроенного светодиода const int soundPin = A0; // подключение звукового датчика к A0 int threshold = 600; // Установить минимальный порог для светодиода void setup () {pinMode (ledPin, OUTPUT); // установить pin13 как OUTPUT  Serial  .begin (9600); // инициализируем серийный номер} void loop () {int value = analogRead (soundPin); // считываем значение A0  Serial .println (value); // распечатываем значение if (value> threshold) // если значение больше 600 {digitalWrite (ledPin, HIGH); // включаем светодиод delay (200); // задержка 200 мс} else {digitalWrite (ledPin, LOW); // выключаем светодиод} delay (1000); } 

Это код, заставляющий светодиодный индикатор мигать со звуком. Вы должны установить порог так, чтобы он был достаточно разумным, чтобы индикатор мигал, вы также можете видеть значение интенсивности звука на последовательном мониторе.

Рабочий результат

После копирования и загрузки этого кода, когда громкость достигает определенного значения, загорается светодиод, подключенный к контакту 13 на плате Uno.Если звук не очень хорошо воспринимается, попробуйте изменить пороговое значение или изменить чувствительность датчика, вращая потенциометр.

Вы можете открыть Serial Monitor, перейдя в Инструменты> Serial Monitor или нажав кнопку с лупой в окне программного обеспечения Arduino.

Распечатываются аналоговые и цифровые значения модуля звукового датчика. Аналоговое значение должно возрастать при возникновении шума и стабилизироваться, когда снова становится тихо.Теперь в коде есть «int threshold = 600;» строку, которую нужно изменить на что-то очень близкое, но более высокое, чем значение, которое вы получаете от последовательного монитора, когда вокруг вас тихо. Например, если вы видите аналоговое значение 500, то пороговое значение следует изменить, возможно, на 503 или 505. При появлении звука аналоговое значение поднимется и превысит пороговое значение. Когда это произойдет, ваши светодиоды загорятся. Когда снова станет тихо, аналоговое значение вернется к 503, и светодиоды снова погаснут.

HydrogenAudio – Index

Lyra Обзор
Базовая архитектура кодека Lyra довольно проста. Особенности или отличительные атрибуты речи извлекаются из речи каждые 40 мс и затем сжимаются для передачи.Сами функции представляют собой логарифмические спектрограммы, список чисел, представляющих энергию речи в различных частотных диапазонах, которые традиционно использовались для их перцепционной значимости, поскольку они смоделированы на основе слуховой реакции человека. С другой стороны, генеративная модель использует эти особенности для воссоздания речевого сигнала. В этом смысле Lyra очень похожа на другие традиционные параметрические кодеки, такие как MELP.

Однако традиционные параметрические кодеки, которые просто извлекают из речи критические параметры, которые затем могут использоваться для воссоздания сигнала на принимающей стороне, достигают низких битрейтов, но часто звучат роботизированно и неестественно.Эти недостатки привели к разработке нового поколения высококачественных моделей генерации звука, которые произвели революцию в этой области, поскольку они могут не только различать сигналы, но и генерировать совершенно новые. WaveNet DeepMind была первой из этих генеративных моделей, проложивших путь для многих в будущем. Кроме того, WaveNetEQ, основанная на генеративной модели система маскирования потери пакетов, используемая в настоящее время в Duo, продемонстрировала, как эту технологию можно использовать в реальных сценариях.

Новый подход к сжатию с Lyra
Используя эти модели в качестве основы, мы разработали новую модель, способную восстанавливать речь с использованием минимальных объемов данных. Lyra использует возможности этих новых генеративных моделей с естественным звуком для поддержания низкого битрейта параметрических кодеков при одновременном достижении высокого качества, сопоставимого с современными кодеками сигналов, используемыми сегодня на большинстве потоковых и коммуникационных платформ. Недостатком кодеков формы волны является то, что они достигают такого высокого качества за счет сжатия и посылки сигнала по выборке, что требует более высокого битрейта и, в большинстве случаев, не является необходимым для достижения естественного звучания речи.

Одной из проблем генеративных моделей является их вычислительная сложность. Lyra избегает этой проблемы, используя более дешевую рекуррентную генеративную модель, вариант WaveRNN, который работает с более низкой скоростью, но генерирует параллельно несколько сигналов в разных частотных диапазонах, которые позже объединяются в один выходной сигнал с желаемой частотой дискретизации. Этот трюк позволяет Lyra работать не только на облачных серверах, но и на устройствах среднего класса в реальном времени (с задержкой обработки 90 мс, что соответствует другим традиционным речевым кодекам).Затем эта генеративная модель обучается на тысячах часов речевых данных и оптимизируется, подобно WaveNet, для точного воссоздания входного звука.

Сравнение с существующими кодеками
С момента создания Lyra наша миссия заключалась в том, чтобы обеспечить наилучшее качество звука, используя меньшую долю битрейта данных альтернатив. В настоящее время бесплатный кодек с открытым исходным кодом Opus является наиболее широко используемым кодеком для приложений VOIP на основе WebRTC и, со звуком на скорости 32 кбит / с, обычно обеспечивает прозрачное качество речи, т.е.е., неотличим от оригинала. Однако, хотя Opus может использоваться в средах с более ограниченной полосой пропускания до 6 кбит / с, он начинает демонстрировать ухудшенное качество звука. Другие кодеки могут работать с битрейтом, сравнимым с Lyra (Speex, MELP, AMR), но каждый из них страдает от повышенных артефактов и в результате получается роботизированный голос.

Lyra в настоящее время спроектирована для работы на скорости 3 кбит / с, и тесты прослушивания показывают, что Lyra превосходит любой другой кодек с такой скоростью передачи и выгодно отличается от Opus на скорости 8 кбит / с, что позволяет снизить пропускную способность более чем на 60%.Lyra можно использовать там, где условия полосы пропускания недостаточны для более высоких битрейтов, а существующие низкоскоростные кодеки не обеспечивают адекватного качества.

Похоже, что это уже не аудиокодек – это, по сути, ИИ для распознавания речи и ее синтеза, что просто потрясающе. Возможно, будущие видеокодеки будут работать аналогичным образом. NVIDIA уже создала рабочий видеокодек на базе искусственного интеллекта для видеоконференций, который требует гораздо меньшего битрейта, чем стандартные кодеки.

Двойной микрофонный предусилитель для АЦП, MCU и Arduino

Выходные сигналы большинства микрофонов слабые и не могут быть напрямую подключены к другим цепям.Кроме того, для некоторых микрофонов требуется источник питания постоянного тока или входы с высоким сопротивлением. Вот двойной (стерео) предусилитель для микрофонов, который можно использовать с широким спектром схем, включая аналого-цифровые преобразователи (АЦП), комплекты микроконтроллеров (MCU) и одноплатные компьютеры, такие как Arduino.

Схема и рабочая

Принципиальная схема двойного микрофонного предусилителя показана на рис. 1. Он построен на основе двух электретных микрофонов (MIC1 и MIC2), двух низковольтных операционных усилителей MCP602 (IC1 и IC2), трех светодиодов (от LED1 до LED3), два транзистора BC337 (T1 и T2), два диода 1N4007 (D1 и D2) и несколько других компонентов.

Схема имеет два независимых канала. Первый аудиоканал содержит MIC1, IC1 и T1, а второй канал содержит MIC2, IC2 и T2. CON1 и CON2 – это разъемы для MIC1 и MIC2 соответственно.

Переключатели S1 и S2 замыкаются, только если микрофонам требуется внешний источник питания. Если в качестве микрофонов используются небольшие громкоговорители или наушники, эти переключатели следует открыть, поскольку эти устройства производят гораздо более низкий сигнал при использовании в качестве динамических микрофонов.

IC1 и IC2 работают как неинвертирующие усилители с коэффициентом усиления 31 каждый. Когда переключатели S3 и S4 разомкнуты, коэффициент усиления равен 31, а когда они замкнуты, коэффициент усиления равен 11. Усиление выбирается в зависимости от микрофонов, источника питания и требуемых выходных уровней.

Выходы первого и второго каналов доступны через разъемы CON3 и CON4 соответственно. Каналы предусилителя имеют шесть выходов – от OUT1 до OUT6. В то время как четыре выхода (OUT2, OUT3, OUT5 и OUT6) имеют компоненты постоянного тока около Vcc / 2, два выхода (OUT1 и OUT4) не имеют компонентов постоянного тока.Все выходы имеют последовательные защитные резисторы.

постоянного тока (2,7–5,5 В) можно подать на разъем CON6 или источник питания 5 В на разъеме USB CON5. Резисторы R30 и R34, конденсатор C10 и диод D2 обеспечивают половину мощности, необходимой для смещения операционного усилителя. Диод D1 и предохранитель F1 защищают схему от неправильного подключения источника питания.

Каждый аудиоканал имеет буфер, управляющий светодиодом для индикации уровня выходного сигнала. LED1 и LED3 должны иметь низкое прямое падение напряжения – около 1.6 В или ниже с низким прямым током. T1 и T2 управляют LED1 и LED3 соответственно.

Строительство и испытания

Компоновка печатной платы двойного микрофонного предусилителя в натуральную величину показана на рис. 2, а расположение его компонентов – на рис. 3. После сборки схемы на печатной плате подключите источник питания USB 5 В через разъем CON5. Свечение светодиода LED2 указывает на наличие питания в цепи. Выходы (CON3 и CON4) могут быть напрямую подключены к АЦП, комплекту MCU или Arduino.

Загрузите файлы печатной платы и компоновки компонентов в формате PDF:

Для правильной работы схемы не требуется никаких настроек. При необходимости усиление предусилителя можно оптимизировать для конкретных микрофонов или требуемых выходных уровней сигналов.

Петре Цв Петров был исследователем и доцентом Софийского технического университета, Болгария, и преподавателем в OFPPT (Касабланка), Королевство Марокко.В настоящее время работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии