Mikrofonverstärkung

Ich arbeite an einem Projekt mit einer Kombination aus Mikrofon und Mikrocontroller, um zu erkennen, ob ein Klatschen aufgetreten ist.

Bisher verwende ich den Elektret-Mikrofonverstärker MAX4466 mit einstellbarer Verstärkung von Adafruit, der ein CMA-4544PF-W Elektret-Kondensatormikrofon sowie den MAX4466 LNA verwendet.

Für dieses Projekt muss ich in der Lage sein, Klatschen aus einer Entfernung von bis zu 30 Fuß zu erkennen. Nach einigen Tests mit dem Mikrofon bei maximaler Verstärkung stellte ich fest, dass das Mikrofon aus dieser Entfernung durchaus Geräusche aufnehmen kann, aber nur starke, laute Geräusche. Daher neige ich dazu zu glauben, dass ich etwas mehr Verstärkung von meinem Mikrofon brauche.

Ich weiß nicht allzu viel über Audioverstärkung und bin gespannt, in welche Richtung ich vorgehen soll. Ich würde schätzen, dass ich eine Verstärkung im Baseballstadion von ~ 6 dB bis 20 dB zusätzlich zu dem bereits vorhandenen Mikrofonverstärker benötige, den ich oben verlinkt habe.

Bisher hat mich mein Denkprozess zu 3 Optionen geführt:

  1. Kaskadieren Sie einen weiteren LNA mit dem aktuellen Verstärker.

  2. Verwenden Sie einen unsymmetrischen Operationsverstärker mit niedriger Verstärkung. Meine Logik hier ist, dass ein LNA im Adafruit-Mikrofon/Verstärker das Signal bereits verstärkt hat, wobei so viel Rauschen wie möglich ignoriert wird. Ich könnte an dieser Stelle möglicherweise nur einen Standardverstärker verwenden.

  3. Verwenden Sie mit dem Mikrofon einen völlig anderen LNA mit höherer Verstärkung. Das war meine erste Idee, aber ich stellte fest, dass der MAX4466 bereits einen größeren Gewinn hat als die meisten anderen LNAs, die ich mir angesehen habe.

Jede Eingabe oder andere Ideen würden geschätzt!

Schätzen Sie nicht, wie viel Verstärkung Sie benötigen, führen Sie einige Messungen durch und berechnen Sie
Meine ungefähre Schätzung basiert auf der Messung der Spannung am Mikrofonausgang einer Person, die in 30 Fuß Entfernung Geräusche macht. Es ist sehr schwer, eine genaue Zahl anzugeben, es ist so oder so ein Kompromiss. Bei einer höheren Verstärkung funktioniert es aus der Ferne besser, aber aus der Nähe leichter zu fahren und umgekehrt. Vor allem, da verschiedene Menschen unterschiedliche Lautstärken erzeugen, wenn ich sie auffordere, ein Geräusch zu machen.
Sie sollten in der Lage sein, eine gute Schätzung der erforderlichen Verstärkung zu erhalten, indem Sie den lautesten Ton nehmen, den Sie ohne Clipping aufnehmen möchten
Meine Erfahrungen mit diesen Mikrofonen waren nicht so toll. SNR ist nicht der Größte

Antworten (1)

Fügen Sie zumindest vorerst einfach einen kleinen Verstärker nach dem bereits vorhandenen hinzu. Eine Verstärkung von 20, vielleicht mit einem Lautstärkeregler davor, sollte Ihnen den Bereich geben, den Sie mit etwas Spielraum benötigen.

Sie können einen solchen kleinen Verstärker mit so etwas wie einem TL072-Operationsverstärker und einer ±12-V-Versorgung aufrüsten.

Sobald Ihr System funktioniert und Sie daher wissen, was Sie wirklich brauchen, können Sie die gesamte Verstärkerkette rationalisieren.

Denken Sie daran, dass es nicht hauptsächlich um die Verstärkung geht, sondern um das Signal-Rausch-Verhältnis. Das Verstärken eines verrauschten Signals bringt nichts Sinnvolles.

Sollte ich also im Allgemeinen bei der Auswahl eines einfachen Operationsverstärkers, wie Sie ihn erwähnen, nur den Verstärker mit dem besten SNR innerhalb eines vernünftigen Rahmens wählen, der mit meiner Versorgung usw. funktioniert?
Nicht für diese Anwendung, jede Verstärkerstufe verstärkt das Rauschen der vorherigen Stufen, sodass das Grundrauschen des Mikrofons am kritischsten ist, gefolgt vom Gesamtrauschen des Verstärkers der ersten Stufe. Das Rauschen Ihrer zweiten Stufe ist wahrscheinlich unkritisch für die Systemleistung. Das MAX4466 hat keine besonders guten Rauscheigenschaften und das Mikrofon ist rauschtechnisch gerade noch ok.
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