Микрофонный усилитель с АРУ на микросхеме MAX9814

Микрофонный усилитель на MAX9814

Здравствуйте!
В последнее время мне везет на работу с акустикой. Какое то время оцифровывал более менее статичные сигналы, либо было достаточно проводного соединения, но спокойной работе иногда приходит конец. При проектировании очередного проекта тянуть провод от компьютера или телефона иногда вообще не вариант. И вот я зукупился микрофонами, и стал экспериментировать.

Вообще первый раз готовый китайский микрофонный усилитель на микросхемах серии MAX98xx (а точнее MAX9812) был описан здесь Самодельный USB микрофон. и было снято аж 2 видео по микрофонам для подключения к компьютеру. Все бы хорошо, но мне нужна была возможность регулировать усиление, а в идеале шумоподавление и автоматическая регулировка усиления.

Первый микрофонный усилитель я собрал вот по этой вот схеме.

Микрофонный усилитель на операционном усилителе
Микрофонный усилитель на операционном усилителе

И он даже работал, но небыло АРУ и шумоподавления, последнее меня не сильно беспокоило, так как планировалось эту схему использовать в связке микроконтроллером, и сильное качество не нужно было, но минусом этой схемы оказалось то, что мне не удалось подобрать достаточное усиление! Для записи звука достаточно, для подключения к микроконтроллеру — нет! Уровень выходного сигнала оказался слишком низким, сколько не увеличивал я усиление.

Причина оказалась проста — микрофон — он не выдавал достаточный уровень сигнала, и до определенного уровня усиления не происходило, то есть все тихие звуки вырезались, а усиливалось только с приличной громкости. Повозившись с усилителем, поподбирая разные коэффициенты усиления и операционные усилителя, я забросил это дело, и решил собрать усилитель с АРУ (автоматическая регулировка усиления).

Работают такие схемы достаточно просто — усиленный сигнал подается на полевой транзистор, который меняя свое сопротивление «изменяет» коэффициент делителя, задающего коэффициент усиления операционного усилителя.

Если уровень сигнала слабый, на выходе низкое напряжение, на затворе полевого транзистора так же напряжение падает, полевой транзистор увеличивает свое сопротивление, тем самым поднимая усиление. И наоборот, всплеск напряжения на выходе гасит усиление, тем самым выравнивая громкость звука на выходе. Если занимались когда нибудь обработкой звука, то программный «компрессор» вам знаком — это аппаратная версия компрессора, который выравнивает громкость.

Вторую схему я брал здесь

https://cxem.net/sound/soundpred/soundpred37.php

Сама схема вот такая

Микрофонный усилитель на операционном усилителе с АРУ (Автоматической регулировкой усиления)
Микрофонный усилитель на операционном усилителе с АРУ (Автоматической регулировкой усиления)


В итоге могу сказать — схема рабочая, и АРУ работает, и для подключения к компьютеру эта схема очень хорошо подходит, но главный недостаток ее как и предыдущей схемы — она отказалась усиливать «тихие» звуки. Я бы хотел, что бы, например цветомузыка уже работала от громкой речи в комнате. Но усилитель реагировал только на нормальную речь возле микрофона, и напрочь отказывалась усиливать даже громкую речь с расстояния — метра. Вернее усиливал, но осциллограф это усиление замечал слабо, не говоря уже о АЦП, у котором эти значения были чуть выше шумов в младших разрядах. Это и плюс и минус. Минус понятен, а вот плюс в том, что этот усилитель косвенно гасил посторонние шумы. Если записывать голос на микрофон, то это плюс, меньше эхо ловится и посторонние шумы.
Вот такая вот компактная печатная плата у меня получилась

Печатная плата микрофонного усилителя с АРУ
Печатная плата микрофонного усилителя с АРУ

И вот поиски меня привели к вот такому вот модулю на микросхеме MAX9814.
С усилителем на подобной микросхеме я был знаком, и тут еще и регулировка усиления и скорость реакции АРУ! И цена около 100 р. всего.

http://ali.pub/522qe1

http://ali.pub/522smx

http://ali.pub/522snb

http://ali.pub/522snw

http://ali.pub/522soo

Ссылки на модуль, привожу только тех продавцов, с которыми у меня не было проблем.
Ссылок даю несколько, так как иногда продавцы задирают стоимость доставки, или цену. Ну или лот может пропасть чрез неделю.
В любом случае посмотрите, что за модуль, что бы ориентироваться что брать. Есть похожие модули, они короче, на другой микросхеме но стоят дешевле. Их я в работе не проверял, рекомендовать не могу. Поэтому, смотрите внимательнее.

Данный модуль может: Усиливать сигнал с микрофона на 40, 50 или 60 дб. Регулировать скорость атаки своего АРУ 1:4000ms, 1:2000ms или 1:500ms.

Вот, что пишут о модуле китайцы:
Напряжение от 2,7 до 5,5 v, ток потребления 3mA
Частотная характеристика от 20Гц до 20000Гц
Программируемое соотношение атак и усиления
Автоматическое усиление, между 40 дБ, 50 дБ или 60 дБ
Низкая входная плотность шума 30NV
Низкий THD: 0.04% (typ)

Даташит на микросхему MAX9814 я оставлю здесь. Datasheet MAX9814

И вот этот вот с этим вот модулем цветомузыка заработала как и задумывалось.
Для цветомузыки оказались достаточные параметры: усиление 50db (громко музыку не слушаю, слышимость с соседями большая) и скорость АРУ 1:500.
В моем случае это оптимальные показатели.

Теперь про подключение данного модуля и настройки.
Всег у него 5 выводов.

Модуль микрофонного усилителя с АРУ на микросхеме MAX9814
Модуль микрофонного усилителя с АРУ на микросхеме MAX9814


GND и VDD это питание модуля, Out это выход усиленного и выравненного сигнала с микрофона, а вот про оставшиеся 2 вывода поподробнее.


Вывод Gain — усиление. Если вывод Gain ни куда не подключать, усиление будет 60dB. Если его соединить с землей (посадить на минус питания GND) усиление составит 50dB, а вот если подсоединить к VDD усиление составит 40dB.


Вывод AR — Attack/Release (скорость срабатывания/скорость восстановления автоматического регулятора усиления). Если ни куда не подключать A/R = 1:4000ms, если подсоединить на VDD A/R = 1:2000ms. Если его соединить с землей A/R = 1:500ms

Если будут вопросы, то пишите комментарии или в группе в вконтакте. https://vk.com/public179183134

Автор: Ryazanec13

2 комментариев для “Микрофонный усилитель с АРУ на микросхеме MAX9814

  1. В давние времена была редкая микросзема К548УН1Б именно с буквой Б, она имела встроенное АРУ. Но найти её в продаже было сложно. Такая микросхема использрвалась в слуховых аппаратах.

    1. В давние времена, я помню за деталями по барахолкам лазил, радиорынок работал в выходные, но по сути он из себя представлял и представляет до сих пор барахолку. Но до сих пор можно найти много интересного и раритетного там. Например шаговые двигатели из принтеров для самоделок по цене 15-30р.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *