如何使用Arduino将Adafruit驻极体麦克风放大器连接到测量声级

概述

本指南介绍了如何使用Arduino将Adafruit驻极体麦克风放大器连接到测量声级。

麦克风放大器将驻极体胶囊麦克风与aMAX4466运算放大器配对，该放大器经过优化，可用于麦克风前置放大器应用。灵活的电源电压和可调节的增益使该模块适用于各种音频应用。

规格：

电源电压：2.4v-5v

输出：轨到轨-最高5vp-p

频率响应：20Hz-20 KHz

可调增益25x-125x

可用范围：当然是Adafruit！

组装和接线

装配：该板附带所有表面贴装的组件-焊接。可以将附带的标题条焊接起来，以方便在带有0.1英寸连接器的面包板上使用。

准备标题条： 如有必要，将标题条切成一定长度。如果将其插入面包板，则焊接起来会更容易-长针向下。

添加分支板： 将分支板放置在插针上。

（您可以用一些额外的插针支撑板的自由边缘，以便更好地对齐以进行焊接。）

和焊接！ 确保焊接所有引脚以确保可靠的电接触。

（有关焊接的技巧，请务必查看我们的 优良焊接指南 ）。

接线：该放大器只有3个连接，因此接线很简单：

GND-》 GND

VCC-》 3.3V

OUT-》 AIN0

VCC的电压范围可以是2.4-5VDC。为了获得最佳性能，我们使用3.3v引脚，因为它是Arduino上的“最安静”电源。

输出将具有VCC/2的DC偏置，因此当其完全安静时，电压为稳定的VCC/2（1.65v）。

测量声音水平

来自放大器输出的音频信号是变化的电压。为了测量声级，我们需要进行多次测量以找到信号的最小和最大范围或“峰到峰幅度”。

在下面的示例中，我们选择50毫秒的示例窗口。这足以测量低至20 Hz（人类听觉的下限）频率的声音水平。

找到最小和最大样本后，我们计算差值并将其转换为伏特，然后将输出打印到串行监视器。

下载：文件

复制代码

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

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）;

}

确定，所以这不是很令人兴奋。您还能做什么？

滚动声级计因此，现在我们将进行峰峰值测量，并使用它来驱动BicolorLED矩阵以显示声级。为了使它更有趣，我们将滚动显示屏幕，以便实时绘制最近的8个测量结果。

为此，您需要下载Adafruit GFX库和LED背包库。 Wire Library包含在Arduino IDE安装中。

组装矩阵，请按照以下教程进行操作：

连接Matrix Matrix背包有4个插针，其连接方式如下：

‘+’-》 5v

‘-’-》 GND

D-》 SDA（模拟引脚4）

C-》 SCL（模拟引脚5）

上传代码，将以下代码粘贴到Arduino IDE中并上传。以正常的声音说话，距离麦克风大约6-8英寸，并且声级计矩阵显示应该开始滚动。

调整增益尽管放大器能够产生轨到轨信号（在这种情况下为3.3v），但是代码映射了一个1v峰峰值信号可满幅显示。

这可以在代码中更改。或者，您可以使用小号直刃螺丝刀调节放大器的增益微调电位器。放大器增益可在25倍至125倍之间调节。

轻轻进行所有增益调整。如果您感到阻力，请停止。小巧的装饰锅很精致，很容易通过挡块损坏。

下载：文件

复制代码

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

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

}

更多酷项目！

要使用Adafruit麦克风放大器获得更多乐趣，请查看出色的Wave ShieldVoice Changer项目：

Tiny Arduino Music Visualizer！

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数据表

链接到MAX4466数据表（主放大器芯片）

使用的驻极体麦克风

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示意图：

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责任编辑：wv