如何使用运算放大器将麦克风连接到 Arduino?

电器工程 Arduino 声音的 运算放大器 麦克风
2022-02-01 05:39:57

我正在尝试将接触式麦克风连接到 Arduino。

我有几个LM833N音频双运算放大器,我想使用它们。不过,我仍在努力理解运算放大器。

我一直在阅读有关 Arduino 音频输入的说明。它使用以下电路:

电路原理图

(来源:instructables.com

但是,这是针对 TL072 运算放大器的。我不确定是否可以使用 LM833N 代替它。这个电路适合接触式麦克风吗?

此外,如果有人能指出我对运算放大器的一个很好的(简单的)介绍,那就太好了 - wikibooks 页面对我来说有点密集。

3个回答

我知道它很旧,但可能仍然有人感兴趣。对于压电接触式麦克风,您可能还需要连接两个二极管,允许电流从接地流向麦克风输出,从麦克风输出流向 vcc。在正常情况下,它们上面没有电压,但是如果受到撞击,压电会产生一些严重的电压尖峰,这将保护您的 amp/arduino,因此多余的电压可以进入电源而不是放大器。

它会起作用,而且 Oli 对电容器的建议是一个很好的建议。我还要指出几点:

您没有任何电容器来阻止输入上的任何直流偏移。这很好,如果您直接使用麦克风并且您知道不会有任何麦克风。但是,如果这要连接到盒子上的连接器,你永远不知道人们会在那里插入什么,它可能工作正常,直到它没有,你的放大器被炸了。最好在这里选择非极化类型,因为您不知道人们会插入什么。

另一个问题:“接触式麦克风”通常是指压电式麦克风它们与大多数其他麦克风类型的不同之处在于它们具有非常高的输出阻抗,大约为放大器的输入阻抗要小一个数量级,这将导致信号显着衰减并改变麦克风放大器系统的频率响应。起作用,但听起来可能不太好这当然是主观的,取决于您想要的音色。10MΩ

解决方案是缓冲,将高阻抗输出转换为低阻抗输出,或等效地放大电流。运算放大器可以在称为电压跟随器的电路中执行此操作:

电压跟随器示意图

把它放在你的麦克风和你已经拥有的电路的输入之间(如果可以的话,放在麦克风的电缆一侧),你的放大器的输入阻抗将是你使用的任何运算放大器的阻抗,而不会改变你的电路。奇怪的是,我没有看到 LM833N 数据表中列出的输入阻抗,但由于它有一个 BJT 输入级,它可能是几兆欧。这是“高”,但不高于压电。您需要寻找具有非常高输入阻抗的 MOSFET 输入级的运算放大器:TL072 是一种常见的此类类型,数据表列出了的输入阻抗。10TΩ

是的,LM833N 应该可以正常工作。对于基本的麦克风放大器,该电路看起来不错 - 我可能会在 100k 电阻上添加一个电容器,以降低更高频率(即 > 20kHz)50-100pF 的增益,但如果你不这样做,请不要担心在这个范围内没有一个,它可能会正常工作。
编辑-注意菲尔关于压电问题的观点-如果您的麦克风是简单的无源接触式麦克风(没有电池供电的前置放大器),则使用他建议的缓冲器。查看链接,我注意到原始电路是为动态麦克风设计的,它的阻抗要低得多

添加电容器形成的滤波器的 -3dB 点(初始电压的 0.707)的公式为:

12πRC所以:

12π1001031001012=15915Hz,这对于大多数音频目的来说都很好。

运算放大器的一个很好的介绍是“适合所有人的运算放大器”。

编辑:TI 似乎不再托管“适用于所有人的运算放大器”的 PDF 版本,但谷歌发现许多版本仍然存在。我不确定链接到它们的适当性,所以我没有包含直接链接,但是这个搜索应该让你开始。