Bagaimana menghubungkan mic pada Arduino, dengan opamp?

8

Saya mencoba menghubungkan mic kontak ke Arduino. Pengetahuan saya di bidang elektronik sangat jarang, jadi tolong tahan dengan saya.

Saya punya beberapa opm audio lm833n ganda, yang ingin saya gunakan. Saya masih berjuang untuk memahami opamps.

Saya telah membaca instruksi pada input audio pada Arduino. Ini menggunakan sirkuit berikut:

diagram sirkuit

Namun, ini untuk opamp TL072; Saya tidak begitu yakin apakah saya dapat menggunakan lm833n sebagai gantinya? Dan apakah rangkaian ini cocok untuk mikrofon kontak?

Juga, akan lebih bagus jika ada yang bisa mengarahkan saya ke pengantar opamp yang bagus (mudah) - halaman wikibooks agak padat untuk saya

— goncalopp
sumber

6

Saya tahu ini sudah tua, tetapi mungkin masih menarik minat seseorang. Dengan mic kontak piezo, Anda mungkin ingin juga menghubungkan dua dioda yang memungkinkan arus untuk beralih dari ground ke output mic dan dari output mic ke vcc. Dalam kondisi normal, tidak ada tegangan di atasnya, tetapi piezo dapat menyebabkan lonjakan tegangan serius jika dipukul, dan ini akan melindungi amp / arduino Anda, sehingga kelebihan tegangan bisa mengarah ke catu daya alih-alih amp.

— micha
sumber

1

+1 untuk penghemat sirkuit penting ini: paku 20 volt saat mengetuk mikrofon piezo dengan kuku.

— Anindo Ghosh

5

Ini akan berhasil, dan saran Oli tentang kapasitor adalah saran yang bagus. Saya akan tunjukkan beberapa hal lagi:

Anda tidak memiliki kapasitor untuk memblokir offset DC pada input. Ini bagus, jika Anda akan langsung ke mikrofon Anda dan Anda tahu tidak akan ada. Namun, jika ini adalah konektor pada kotak, Anda tidak pernah tahu apa yang akan dipasang orang di sana, dan mungkin berfungsi dengan baik, sampai tidak, dan amplifier Anda digoreng. Mungkin lebih baik menggunakan jenis yang tidak terpolarisasi di sini, karena Anda tidak tahu apa yang akan dipasang oleh orang.

Masalah lain: "Mikrofon kontak" biasanya berarti mikrofon piezoelektrik . Ini berbeda dari kebanyakan jenis mikrofon lain karena mereka memiliki impedansi keluaran yang sangat tinggi, sesuai urutan $10M\Omega$ . Impedansi input amplifier Anda adalah urutan besarnya kurang, yang akan menghasilkan pelemahan signifikan dari sinyal dan mengubah respon frekuensi sistem mikrofon-amplifier. Ini akan berhasil, tetapi mungkin tidak terdengar bagus . Ini tentu saja, subyektif dan tergantung pada timbre yang Anda inginkan.

Solusinya adalah buffering , mengubah output impedansi tinggi menjadi output impedansi rendah, atau setara, memperkuat arus. Sebuah op-amp dapat melakukan ini dalam sebuah rangkaian yang disebut pengikut tegangan :

skema pengikut tegangan

Letakkan ini di antara mikrofon Anda dan input dari sirkuit yang sudah Anda miliki (di sisi mikrofon kabel, jika Anda bisa), dan impedansi input amplifier Anda akan menjadi apa pun op-amp yang Anda gunakan, tanpa mengubah operasi dari sirkuit Anda. Anehnya, saya tidak melihat impedansi input tercantum dalam datasheet LM833N, tetapi karena memiliki tahap input BJT, mungkin beberapa megaohms. Ini "tinggi", tetapi tidak lebih tinggi dari piezo. Anda ingin mencari op-amp dengan tahap input MOSFET dengan impedansi input yang sangat tinggi: TL072 adalah tipe umum dengan impedansi input listing lembar data di $10T\Omega$ .

— Phil Frost
sumber

+1 poin bagus tentang mikrofon kontak - Saya melewatkannya. Konyol, karena saya juga seorang musisi (bahkan lebih buruk, seorang gitaris yang telah menggunakan mic kontak pada akustik berkali-kali) Jika memang mic piezoelektrik tanpa preamp, maka buffer opamp fet seperti yang Anda sarankan adalah cara untuk pergi.

— Oli Glaser

@ OliGlaser: yeah. Saya menghapus opsi buffer FET karena melihatnya saya menyadari impedans inputnya tidak terlalu tinggi. Saya kira tidak semua musisi adalah insinyur listrik yang baik :)

— Phil Frost

:-) Saya pikir Anda tampaknya cukup baik di sisi EE (dan saya membayangkan sisi musik juga) Itu memperbaiki ampli dan pedal katup lama saya yang membuat saya mulai jalan kembali ketika kami masih macet di garasi yang dilapisi dengan telur kotak dalam upaya sia-sia untuk kedap suara :-) (Saya bosan membayar £ 80 sekali waktu untuk membuatnya gagal lagi seminggu kemudian, dengan cepat mendapatkan bug elektronik dan mencari tahu mengapa tidak memiliki dua pekerjaan yang saya nikmati daripada hanya satu: - ))

— Oli Glaser

3

Ya, LM833N harus bekerja dengan baik di tempatnya. Rangkaian terlihat oke untuk penguat mic dasar - saya mungkin akan menambahkan kapasitor di resistor 100k, untuk menggulung gain pada frekuensi yang lebih tinggi (yaitu> 20kHz) 50-100pF harus dilakukan, tetapi jangan khawatir jika Anda tidak punya satu di kisaran ini, kemungkinan akan berfungsi baik.
EDIT - perhatikan poin Phil tentang masalah piezo - jika mikrofon Anda adalah mikrofon kontak pasif sederhana (tanpa preamp bertenaga baterai) maka gunakan buffer yang disarankannya. Melihat tautan, saya perhatikan bahwa rangkaian aslinya dimaksudkan untuk mikrofon dinamis, yang memiliki impedansi jauh lebih rendah

Rumus untuk titik -3dB (0,707 dari tegangan awal) untuk filter yang dibentuk dengan kapasitor yang ditambahkan adalah:

$\dfrac{1}{2 \pi R C}$ begitu:

$\dfrac{1}{2 \pi \cdot 100\cdot 10^3 \cdot 100 \cdot 10^{-12}} = 15915Hz$ , yang bagus untuk sebagian besar keperluan audio.

Pengantar opamps yang baik adalah "Opamps for Everyone".

Sunting: TI tampaknya tidak lagi meng-hosting versi PDF dari "Op Amps for Everyone" tetapi Google menemukan sejumlah versi yang masih ada di luar sana. Saya tidak yakin tentang kepantasan menautkan ke mereka, jadi saya belum menyertakan tautan langsung, tetapi pencarian ini akan membantu Anda memulai.

— Oli Glaser
sumber