如何使用Arduino將Adafruit駐極體麥克風(fēng)放大器連接到測(cè)量聲級(jí)

概述

本指南介紹了如何使用Arduino將Adafruit駐極體麥克風(fēng)放大器連接到測(cè)量聲級(jí)。

麥克風(fēng)放大器將駐極體膠囊麥克風(fēng)與aMAX4466運(yùn)算放大器配對(duì)，該放大器經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可用于麥克風(fēng)前置放大器應(yīng)用。靈活的電源電壓和可調(diào)節(jié)的增益使該模塊適用于各種音頻應(yīng)用。

規(guī)格：

電源電壓：2.4v-5v

輸出：軌到軌-最高5vp-p

頻率響應(yīng)：20Hz-20 KHz

可調(diào)增益25x-125x

可用范圍：當(dāng)然是Adafruit！

組裝和接線(xiàn)

裝配：該板附帶所有表面貼裝的組件-焊接。可以將附帶的標(biāo)題條焊接起來(lái)，以方便在帶有0.1英寸連接器的面包板上使用。

準(zhǔn)備標(biāo)題條： 如有必要，將標(biāo)題條切成一定長(zhǎng)度。如果將其插入面包板，則焊接起來(lái)會(huì)更容易-長(zhǎng)針向下。

添加分支板： 將分支板放置在插針上。

（您可以用一些額外的插針支撐板的自由邊緣，以便更好地對(duì)齊以進(jìn)行焊接。）

和焊接！ 確保焊接所有引腳以確?？煽康碾娊佑|。

（有關(guān)焊接的技巧，請(qǐng)務(wù)必查看我們的 優(yōu)良焊接指南 ）。

接線(xiàn)：該放大器只有3個(gè)連接，因此接線(xiàn)很簡(jiǎn)單：

GND-》 GND

VCC-》 3.3V

OUT-》 AIN0

VCC的電壓范圍可以是2.4-5VDC。為了獲得最佳性能，我們使用3.3v引腳，因?yàn)樗茿rduino上的“最安靜”電源。

輸出將具有VCC/2的DC偏置，因此當(dāng)其完全安靜時(shí)，電壓為穩(wěn)定的VCC/2（1.65v）。

測(cè)量聲音水平

來(lái)自放大器輸出的音頻信號(hào)是變化的電壓。為了測(cè)量聲級(jí)，我們需要進(jìn)行多次測(cè)量以找到信號(hào)的最小和最大范圍或“峰到峰幅度”。

在下面的示例中，我們選擇50毫秒的示例窗口。這足以測(cè)量低至20 Hz（人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的下限）頻率的聲音水平。

找到最小和最大樣本后，我們計(jì)算差值并將其轉(zhuǎn)換為伏特，然后將輸出打印到串行監(jiān)視器。

下載：文件

復(fù)制代碼

/****************************************

Example Sound Level Sketch for the

Adafruit Microphone Amplifier

****************************************/

const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）

unsigned int sample;

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

}

void loop（）

{

unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window

unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level

unsigned int signalMax = 0;

unsigned int signalMin = 1024;

// collect data for 50 mS

while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）

{

sample = analogRead（0）;

if （sample 《 1024） // toss out spurious readings

{

if （sample 》 signalMax）

{

signalMax = sample; // save just the max levels

}

else if （sample 《 signalMin）

{

signalMin = sample; // save just the min levels

}

}

}

peakToPeak = signalMax - signalMin; // max - min = peak-peak amplitude

double volts = （peakToPeak * 5.0） / 1024; // convert to volts

Serial.println（volts）;

} /****************************************

Example Sound Level Sketch for the

Adafruit Microphone Amplifier

****************************************/

const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）

unsigned int sample;

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

}

void loop（）

{

unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window

unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level

unsigned int signalMax = 0;

unsigned int signalMin = 1024;

// collect data for 50 mS

while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）

{

sample = analogRead（0）;

if （sample 《 1024） // toss out spurious readings

{

if （sample 》 signalMax）

{

signalMax = sample; // save just the max levels

}

else if （sample 《 signalMin）

{

signalMin = sample; // save just the min levels

}

}

}

peakToPeak = signalMax - signalMin; // max - min = peak-peak amplitude

double volts = （peakToPeak * 5.0） / 1024; // convert to volts

Serial.println（volts）;

}

確定，所以這不是很令人興奮。您還能做什么？

滾動(dòng)聲級(jí)計(jì)因此，現(xiàn)在我們將進(jìn)行峰峰值測(cè)量，并使用它來(lái)驅(qū)動(dòng)BicolorLED矩陣以顯示聲級(jí)。為了使它更有趣，我們將滾動(dòng)顯示屏幕，以便實(shí)時(shí)繪制最近的8個(gè)測(cè)量結(jié)果。

為此，您需要下載Adafruit GFX庫(kù)和LED背包庫(kù)。 Wire Library包含在A(yíng)rduino IDE安裝中。

組裝矩陣，請(qǐng)按照以下教程進(jìn)行操作：

連接Matrix Matrix背包有4個(gè)插針，其連接方式如下：

‘+’-》 5v

‘-’-》 GND

D-》 SDA（模擬引腳4）

C-》 SCL（模擬引腳5）

上傳代碼，將以下代碼粘貼到Arduino IDE中并上傳。以正常的聲音說(shuō)話(huà)，距離麥克風(fēng)大約6-8英寸，并且聲級(jí)計(jì)矩陣顯示應(yīng)該開(kāi)始滾動(dòng)。

調(diào)整增益盡管放大器能夠產(chǎn)生軌到軌信號(hào)（在這種情況下為3.3v），但是代碼映射了一個(gè)1v峰峰值信號(hào)可滿(mǎn)幅顯示。

這可以在代碼中更改?；蛘?，您可以使用小號(hào)直刃螺絲刀調(diào)節(jié)放大器的增益微調(diào)電位器。放大器增益可在25倍至125倍之間調(diào)節(jié)。

輕輕進(jìn)行所有增益調(diào)整。如果您感到阻力，請(qǐng)停止。小巧的裝飾鍋很精致，很容易通過(guò)擋塊損壞。

下載：文件

復(fù)制代碼

/****************************************

Scrolling Sound Meter Sketch for the

Adafruit Microphone Amplifier

****************************************/

#include

#include “Adafruit_LEDBackpack.h”

#include “Adafruit_GFX.h”

// Include the Matrix code for display

Adafruit_BicolorMatrix matrix = Adafruit_BicolorMatrix（）;

const int maxScale = 8;

const int redZone = 5;

const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）

unsigned int sample;

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

matrix.begin（0x70）; // pass in the address

}

void loop（）

{

unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window

unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level

unsigned int signalMax = 0;

unsigned int signalMin = 1024;

while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）

{

sample = analogRead（0）;

if （sample 《 1024） // toss out spurious readings

{

if （sample 》 signalMax）

{

signalMax = sample; // save just the max levels

}

else if （sample 《 signalMin）

{

signalMin = sample; // save just the min levels

}

}

}

peakToPeak = signalMax - signalMin;

// map 1v p-p level to the max scale of the display

int displayPeak = map（peakToPeak， 0， 1023， 0， maxScale）;

// Update the display：

for （int i = 0; i 《 7; i++） // shift the display left

{

matrix.displaybuffer［i］ = matrix.displaybuffer［i+1］;

}

// draw the new sample

for （int i = 0; i 《= maxScale; i++）

{

if （i 》= displayPeak） // blank these pixels

{

matrix.drawPixel（i， 7， 0）;

}

else if （i 《 redZone） // draw in green

{

matrix.drawPixel（i， 7， LED_GREEN）;

}

else // Red Alert！ Red Alert！

{

matrix.drawPixel（i， 7， LED_RED）;

}

}

matrix.writeDisplay（）; // write the changes we just made to the display

} /****************************************

Scrolling Sound Meter Sketch for the

Adafruit Microphone Amplifier

****************************************/

#include

#include “Adafruit_LEDBackpack.h”

#include “Adafruit_GFX.h”

// Include the Matrix code for display

Adafruit_BicolorMatrix matrix = Adafruit_BicolorMatrix（）;

const int maxScale = 8;

const int redZone = 5;

const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）

unsigned int sample;

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

matrix.begin（0x70）; // pass in the address

}

void loop（）

{

unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window

unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level

unsigned int signalMax = 0;

unsigned int signalMin = 1024;

while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）

{

sample = analogRead（0）;

if （sample 《 1024） // toss out spurious readings

{

if （sample 》 signalMax）

{

signalMax = sample; // save just the max levels

}

else if （sample 《 signalMin）

{

signalMin = sample; // save just the min levels

}

}

}

peakToPeak = signalMax - signalMin;

// map 1v p-p level to the max scale of the display

int displayPeak = map（peakToPeak， 0， 1023， 0， maxScale）;

// Update the display：

for （int i = 0; i 《 7; i++） // shift the display left

{

matrix.displaybuffer［i］ = matrix.displaybuffer［i+1］;

}

// draw the new sample

for （int i = 0; i 《= maxScale; i++）

{

if （i 》= displayPeak） // blank these pixels

{

matrix.drawPixel（i， 7， 0）;

}

else if （i 《 redZone） // draw in green

{

matrix.drawPixel（i， 7， LED_GREEN）;

}

else // Red Alert！ Red Alert！

{

matrix.drawPixel（i， 7， LED_RED）;

}

}

matrix.writeDisplay（）; // write the changes we just made to the display

}

更多酷項(xiàng)目！

要使用Adafruit麥克風(fēng)放大器獲得更多樂(lè)趣，請(qǐng)查看出色的Wave ShieldVoice Changer項(xiàng)目：

Tiny Arduino Music Visualizer！

下載

數(shù)據(jù)表

鏈接到MAX4466數(shù)據(jù)表（主放大器芯片）

使用的駐極體麥克風(fēng)

下載EAGLE文件

示意圖：

單擊以進(jìn)行簽名

責(zé)任編輯：wv