Распиновка цифрового микрофона: INMP441: цифровой микрофон с интерфейсом I2S | hardware

Содержание

INMP441: цифровой микрофон с интерфейсом I2S | hardware

INMP441 это высокопроизводительный, всенаправленный MEMS-микрофон с низким энергопотреблением, цифровым выходом I2S. Порт, через который улавливается звук, расположен на нижней стороне миниатюрного корпуса (со стороны пайки). В схему INMP441 интегрирован MEMS-сенсор, блок улучшения качества сигнала, аналого-цифровой преобразователь, антиалиасинговый фильтр, система управления питанием и стандартный 24-битный интерфейс I2S. Интерфейс I2S позволяет подключить INMP441 непосредственно к цифровым процессорам (процессоры DSP и микроконтроллеры), без необходимости применения аудиокодека. INMP441 совместим с требованиями TIA-920 Telecommunications Telephone Terminal Equipment Transmission для стандарта телефонии Wideband Digital Wireline.

У микрофона INMP441 высокое соотношение сигнал/шум (SNR), что делает его отличным выбором для широкого спектра приложений (смартфоны, системы управления голосом, игровые консоли, наладонники, системы безопасности).

Частотная характеристика у INMP441 плоская, что позволяет получить естественный звук с высокой разборчивостью.

INMP441 изготовлен в тонком прямоугольном корпусе 4.72 x 3.76 x 1 мм, предназначенном для поверхностного монтажа на печатную плату. Он совместим с технологией пайки волной без потери чувствительности микрофона. INMP441 изготавливается без использования галогенида.

Основные функции и параметры микрофона INMP441:

• Цифровой интерфейс I2S с высоким разрешением 24-битных данных
• Высокий коэффициент SNR 61 dBA
• Высокая чувствительность -26 dBFS
• Плоская АЧХ от 60 Гц до 15 кГц
• Низкий ток потребления 1.4 мА
• Высокий коэффициент подавления пульсаций по питанию PSR -75 dBFS
• Малые размеры корпуса 4.72 x 3.76 x 1 мм
• Соответствует техпроцессу пайки олово/свинец (Sn/Pb) и бессвинцовому техпроцессу (Pb-Free) пайки
• Совместим со стандартами RoHS/WEEE

Функциональная блок-схема:

Информация о покупке:

Модель
Температурный диапазон Корпус Количество
INMP441ACEZ-R0* −40°C . . +85°C 9-Terminal LGA_CAV 4500
INMP441ACEZ-R7† −40°C .. +85°C 9-Terminal LGA_CAV 1000
EV_INMP441-FX - Гибкая оценочная плата -
EV_INMP441 - Оценочная плата -

Примечания:

* – вариант поставки 13” Tape and Reel.
† – вариант поставки 7” Tape and reel устарел. Обращайтесь на [email protected] для получения информации о доступности.

Внешний вид корпуса:

Вид снизу Вид сверху

Платка с микрофоном INMP441, которую можно купить на AliExpress, стоит порядка $2:

Условия оценки параметров TA = −40 . . 85°C, VDD = 1.8 .. 3.3 V, CLK = 2.4 МГц, CLOAD = 30 пФ, если не указано нечто другое. Минимальные и максимальные спецификации таблиц 1, 2, 3 гарантируются в указанном диапазоне температуры, напряжения питания и тактов, если не указано что-то другое. Типовые параметры не гарантируются.

Таблица 1. Электрические характеристики.

Параметр Условия MIN TYP MAX Ед.
Производительность
Диаграмма направленности     Всенаправленная    
Чувствительность(1)
1 кГц, 94 dB SPL
-29 -26 -23 dBFS
Соотношение сигнал/шум (SNR) 20 Гц . . 20 кГц, A-weighted   61   dBA
Эквивалентный входной шум (EIN)   44   dBA SPL
Динамический диапазон Получено на основе EIN и максимума на звуковом входе   87   dB
АЧХ(2) Срез по НЧ по уровню -3 dB   60   Гц
  Срез по ВЧ по уровню -3 dB   15   кГц
Общий коэффициент гармонических искажений (THD) 105 dB SPL     3 %
Подавление помех по питанию (PSR) 217 Гц, 100 mVp-p наложенный прямоугольный сигнал VDD = 1.8 V   -75   dBFS
Максимум звука по входу Уровень по пику   120   dB SPL
Шумовая полка 20 Гц . . 20 кГц, A-weighted, RMS   -87   dBFS
Питание
Напряжение питания (VDD)   1.62   3.63 V
Ток потребления (IS)          
VDD = 1.8V Normal Mode   1.4 1.6 мА
Standby     0.8 мА
Power Down
 
  2 мкА
VDD = 3.3V Normal Mode   2.2 2.5 мА
Standby     0. 8 мА
Power Down     4.5 мкА
Цифровой фильтр
Групповая задержка       17.2/fS сек
fS = 48 кГц     359 мкс
fS = 16 кГц     1078 мкс
Неравномерность в полосе пропускания       ±0.04 dB
Затухание в диапазоне подавления     60   dB
Верхняя частота полосы пропускания 0.423 × fS   20.3   кГц

Примечания:

(1) Отношение амплитуды пик-пи (224 − 1. ) Синусоидальный сигнал 104 dB SPL с амплитудой RMS соответствует звуковому давлению 3.1623 Pa. Чувствительность относительно 1 Pa.
(2) См. рис. 4 и 5.

Таблица 2. Характеристики I2S цифровых входов/выходов.

Параметр Условия MIN TYP MAX Ед.
Цифровой вход(1)
Входное напряжение лог. 1 (VIH)

L/R, WS, SCK 0.7 x VDD   VDD V
Входное напряжение лог. 0 (VIL)
0   0.25 x VDD V
Цифровой выход SD(1)
Voltage Output Low (VOL) VDD = 1. 8V, ISINK = 0.25 мА     0.1 × VDD  V
Voltage Output Low (VOL) VDD = 1.8V, ISINK = 0.7 мА     0.3 × VDD V
Voltage Output High (VOH) VDD = 1.8V, ISINK = 0.7 мА 0.7 × VDD     V
Voltage Output High (VOH) VDD = 1.8V, ISINK = 0.25 мА 0.9 × VDD
    V
Voltage Output Low (VOL) VDD = 3.3V, ISINK = 0.5 мА     0.1 × VDD V
Voltage Output Low (VOL) VDD = 3.3V, ISINK = 1.7 мА     0. 3 × VDD V
Voltage Output High (VOH) VDD = 3.3V, ISINK = 1.7 мА 0.7 × VDD     V
Voltage Output High (VOH) VDD = 3.3V, ISINK = 0.5 мА 0.9 × VDD     V

Примечание (1): пределы базируются на результатах проверки характеристик, при производстве они не проверяются.

Параметр
Условия
MIN TYP MAX Ед.
tSCH SCK = лог. 1 50     нс
tSCL SCK = лог. 0 50     нс
tSCP Период SCK 312     нс
fSCK Частота SCK 0.5   3.2 МГц
tWSS Время установки WS 0     нс
tWSH Удержание WS 20     нс
fWS Частота WS 7.8   50 кГц

Рис. 1. Диаграмма времени последовательных данных.

[Предельные допустимые максимальные значения]

Стресс, превышающий значения в таблице 4, может необратимо повредить устройство. Не подразумевается функционирование устройства под указанными стрессовыми значениями. Работа устройства в условиях максимально допустимых значений может повлиять на надежность устройства.

Таблица 4. Предельные допустимые максимальные значения.

Параметр Значения
Напряжение питания (VDD) -0.3V .. +3.63V
Входное напряжение цифрового входа -0.3V .. VDD +0.3V или 3.63V
Уровень звукового давления 160 dB
Механический удар (ускорение) 10.000 g
Вибрация По методу MIL-STD-883 2007, Test Condition B
Рабочий температурный диапазон -40°C .. +85°C
Температурный диапазон хранения -55°C .. +150°C

Предупреждение по электростатике (ESD): это устройство чувствительно к статике. Устройства и печатные платы, на которых они установлены, могут неожиданно разрядить свою статику. Несмотря на то, что в устройстве применяется патентованная защита от статики, разряд ESD слишком высокой энергии может все равно повредить устройство. Таким образом, необходимо соблюдать рекомендации по защите от ESD, чтобы избежать ухудшения производительности или потери функциональности.

[Типовые характеристики производительности]

Рис. 4. Маска ответа по частоте.

Рис. 5. АЧХ (измеренная).

Рис. 6. Подавление помех по питанию (Power-Supply Rejection, PSR) в зависимости от частоты.

[Описание функций выводов INMP441]

Рис. 3. Цоколовка выводов (вид с нижней стороны корпуса).

Таблица 6. Выводы INMP441 и их функциональное назначение.

Имя Функция
1 SCK Такты данных последовательного интерфейса I2S.
2 SD Выход последовательных данных интерфейса I2S. Этот вывод переходит в третье состояние, когда не активен для вывода соответствующего выходного канал. Сигнал SD должен быть подтянут к земле pull-down резистором 100 кОм для разряда линии во время, когда все микрофоны перевели свои выходы в третье состояние.
3 WS Выбор последовательного слова данных интерфейса I2S.
4 L/R Выбор левого (L) / правого (R) канала. Когда установлен в лог. 0, микрофон выводит сигнал левого канала во фрейме I2S. Когда установлен в лог. 1, микрофон выводит сигнал правого канала.
5 GND Земля, подключается к земле на печатной плате.
6 GND Земля, подключается к земле на печатной плате.
7 VDD Напряжение питания от 1. 8V до 3.3V. Этот вывод должен быть развязан на вывод 6 конденсатором 0.1 мкФ.
8 CHIPEN Разрешение работы микрофона. Когда установлен в лог. 0 (земля), микрофон запрещен и переведен в режим power-down. Когда установлен в лог. 1 (VDD), работа микрофона разрешена.
9 GND Земля, подключается к земле на печатной плате.

[Чувствительность]

Конечные пользователи часто неправильно понимают параметр чувствительности цифровых микрофонов. В отличие от аналогового микрофона, у которого чувствительность можно легко оценить по уровню сигнала с помощью усилителя и осциллографа, выходной сигнал цифрового микрофона оценивается не такими очевидными измерениями.

Чувствительность микрофона по выходным данным PDM выражается в единицах dBFS (децибелы, показывающие отношение к полной шкале на цифровом выходе). Синусоидальный сигнал 0 dBFS определяется как сигнал с пиковым максимальным значением, который только что достиг полной шкалы кода цифрового слова (см. рис. 5 во врезке "Параметры микрофона INMP441"). Такое соглашение об измерении означает, что сигналы с другим коэффициентом гребня могут иметь среднеквадратичный (RMS) уровень выше 0dBFS. Например, полноразмерный прямоугольный сигнал имеет RMS-уровень 3 dBFS.

Рис. 11. Синусоидальный сигнал 1 кГц с уровнем 0 dBFS.

Следует понимать определение сигнала 0 dBFS, когда измеряется чувствительность INMP441. Входной синусоидальный акустический сигнал 1 кГц на уровне 94 dB SPL, приложенный к INMP441 в результате дает выходной сигал с уровнем -26 dBFS. Это означает, что выходное цифровое слово достигает пика на -26 дБ ниже цифрового уровня полной шкалы. Распространенное недоразумение состоит в том, что выходной сигнал имеет уровень RMS -29 dBFS. Однако это не так из-за определения синусоидальной волны 0 dBFS.

Не существует общепринятой единицы измерения для выражения мгновенного уровня цифрового сигнала, выводимого из микрофона, в отличие от среднеквадратичного уровня сигнала (RMS). Некоторые системы измерений выражают мгновенный уровень индивидуальной выборки в единицах D, где 1.0 D соответствует полной цифровой шкале (см. рис. 11). В этом случае -26 dBFS синусоидального сигнала получит пик уровня на 0.05 D.

У микрофона INMP441 номинальная чувствительность составляет -26 dBFS на частоте 1 кГц при поступающем уровне звукового давления 94 dB. Здесь единицы представлены в децибелах по отношению к полной шкале (Full Scale, FS). По умолчанию у INMP441 выходное слово, соответствующее пиковому максимальному уровню, равно 223 - 1 (целочисленное представление), и -26 dBFS от этой шкалы соответствует значению (223 - 1) x 10(-26/20) = 420.426. Чистый звуковой тон на частоте 1 кГц с амплитудой 1Pa RMS приведет к выходному цифровому сигналу с пиковой амплитудой  420.426.

Хотя в индустрии используется стандартная спецификация 94 dB SPL, метод тестирования INMP441 подразумевает подачу сигнала 104 dB SPL. Повышенное звуковое давление уменьшает шум и улучшает разборчивость сигнала. У микрофона INMP441 превосходная линейность по усилению, и результат теста чувствительности на 94 dB с очень высокой точностью вычисляется из тестовых данных.

Для дополнительной информации по чувствительности цифрового микрофона см. апноут AN-1112 [2].

[Управление питанием]

У INMP441 имеется 3 различных состояния энергопотребления (power states): normal operation, standby mode и power-down mode.

Normal Operation. Это нормальное рабочее состояние, в которое микрофон переходит при прохождении 218 тактовых перепадов (что составит задержку 85 мс при частоте тактов SCK 3.072 МГц) после начальной подачи питания. После этого ножка CHIPEN управляет режимами энергопотребления. INMP441 находится в normal operation, когда активны такты SCK, и на выводе CHIPEN уровень лог. 1.

Standby Mode. Микрофон входит в режим standby (приостановка), когда прекращается подача тактов SCK, и на выводе CHIPEN лог. 1. После возобновления подачи тактов SCK возврат в нормальный режим происходит через 214 тактов (5 мс при частоте тактов SCK 3.072 МГц).

The INMP441 не должен переходить из режима standby в режим power-down или наоборот. Режим standby предназначен только для перехода в нормальный рабочий режим (normal operation).

Power-Down Mode. Микрофон входит в режим power-down (выключено), когда на выводе CHIPEN лог. 0, независимо от частоты тактов SCK и их наличия. Возобновление нормального режима происходит через 217 периодов тактов SCK (43 мс при частоте тактов SCK 3.072 МГц) после возврата CHIPEN в лог. 1, при условии активности сигнала SCK.

Не рекомендуется подавать активные такты (WS на SCK) на INMP441, когда не подано напряжение питания на VDD. Если не подавать VDD и при этом подавать тактовые сигналы, то это откроет защитные диоды по входу (защита от статического электричества ESD), что может повлиять на долгосрочную надежность микрофона.

Startup. Это время старта. Микрофон выдает лог. 0 на выходе после подачи питания в течение 218 периодов тактов SCK(85 мс при частоте тактов SCK 3.072 МГц).

[Интерфейс данных I2S]

Последовательный порт данных, работающий как подчиненное устройство (slave serial-data port), поддерживает формат I2S, 24 бита, число в дополнительном коде. На шине должно быть 64 такта SCK для каждого фрейма стерео WS, или 32 SCK такта на слово данных. Ножка управления L/R определяет, данные какого канала выводи INMP441. Для приложения стерео выводы данных SD левого и правого микрофонов INMP441 соединяются параллельно, как показано на рис. 7. Формат данных потока стерео I2S показан на рис. 8. Рисунки 9 и 10 показывают форматы потока данных моно микрофона для левого и правого микрофонов соответственно.

Режим вывода данных. Сигнал вывода данных (SD) переходит в третье состояние (Hi-Z, выключено), когда он не активен при выводе данных I2S. SD немедленно переходит в третье состояние после вывода самого младшего бита (LSB), чтобы другой микрофон мог управлять общей линией данных.

Линия SD должна быть снабжена нижним подтягивающим резистором (pull-down), чтобы разрядить линию в интервале времени, когда все микрофоны на шине перевели свои выходы в третье состояние. Для этой цели достаточен резистор на 100 кОм, как показано на рис. 7.

Длина слова данных. Длина слова данных составляет 24 бита на канал. INMP441 должен всегда получать 64 периода тактов для каждого слова данных стерео (fSCK = 64 x fWS).

Формат слова данных. По умолчанию данные выводятся в формате I2S (в дополнительном коде), старший бит идет первым (MSB-first). В этом формате MSB каждого слова задерживается на один такт SCK от начала каждой половины фрейма.

Рис. 7. Блок-схема системы.

Рис. 8. Формат выходного стерео сигнала I2S.

Рис. 9. Формат выходного моно сигнала I2S, левый канал (L/R = 0).

Рис. 10. Формат выходного моно сигнала I2S, правый канал (L/R = 1).

Синхронизация микрофонов. Стерео микрофоны INMP441 синхронизируются сигналом WS так, что захват звука от двух микрофонов использует один и тот же сигнал тактов, и микрофоны работают синхронно. Если микрофоны были разрешены по отдельности, эта синхронизация может занять до 0.35 мс после того, как был установлен сигнал разрешения, в то время как внутренние пути распространения данных очищаются.

Характеристики цифрового фильтра. В INMP441 встроен внутренний цифровой полосовой фильтр. ФВЧ уничтожает низкочастотные сигналы. ФНЧ позволяет масштабировать диапазон пропускания по высоким частотам с помощью частоты выборок, а также снижает уровень шума.

Встроенный ФВЧ удаляет нежелательную постоянную составляющую и низкочастотные составляющие сигнала. В таблице 7 показаны характеристики фильтра на номинальной частоте выборок 48 кГц. Частота среза масштабируется с изменением частоты выборок.

Таблица 7. Характеристики фильтра.

Частота Затухание
3.7 Гц -3 dB
10.4 Гц -0.5 dB
21.6 Гц -0.1 dB

Этот цифровой отклик фильтра является дополнением к естественному отклику верхних частот акустического преобразователя INMP441 МЭМС, который имеет срез -3 дБ на частоте 60 Гц.

Аналого-цифровой преобразователь INMP441 это однобитный сигма-дельта sigma-delta (Σ-Δ) модулятор высокого порядка, работающий с высоким коэффициентом передискретизации. Собственный шум преобразователя лежит в основном значительно выше диапазона частот звука, что дает микрофону широкий динамический диапазон. Однако требуется ФНЧ хорошего качества, чтобы устранить высокочастотный шум.

Рис. 12 показывает отклик цифрового ФНЧ, встроенного в микрофон. Полоса пропускания фильтра расширяется до 0.423 x fS, и в этом диапазоне имеет незначительную неравномерность 0.04 dB. Верхняя частота среза по уровню -6 dB равна 0.5 x fS. На частоте выборок 48 кГц получается полоса пропускания 20.3 кГц, и амплитуда снижается вдвое на частоте 24 кГц. Затухание на выходе фильтра в диапазоне среза получается больше 60 dB. Обратите внимание, что эти параметры фильтра масштабируются пропорционально частоте выборок.

Рис. 12. Отклик по амплитуде цифрового ФНЧ.

Развязка по питанию. Для самого лучшего подавления потенциальных паразитных артефактов настоятельно рекомендуется разместить керамический конденсатор 0.1 мкФ типа X7R или лучшего качества между выводом 7 (VDD) и землей. Конденсатор должен быть размещен максимально близко к выводу 7.

Соединения с каждым контактом конденсатора должны быть максимально короткими, насколько это возможно, и трассировка этих соединений должна проходить на одном слое, без переходных отверстий. Для максимальной эффективности разместите конденсатор на одинаковом расстоянии от контактов питания и земли микрофона или, если одинаковое расстояние выдержать невозможно, разместите конденсатор немного ближе к выводу питания микрофона. Термальные соединения с заливками земли должны быть выполнены на дальней стороне конденсатора, как показано на рис. 13.

Рис. 13. Рекомендуемая разводка блокировочного конденсатора по питанию.

Разместите контактные площадки печатной платы для INMP441 с соотношением 1:1 между размерами площадок пайки и выводами корпуса микрофона (см. рис. 14). Позаботьтесь о том, чтобы паяльная паста не попала в звуковой порт микрофона и в соответствующее отверстие в печатной плате. Рис. 15 показывает рекомендуемый шаблон для нанесения паяльной пасты.

На характеристику INMP441 отверстие в печатной плате не влияет, пока отверстие не меньше, чеи диаметр звукового порта микрофона (диаметр 0.25 mm, или 0.010 дюйма). Рекомендуется использовать отверстие диаметром от 0.5 до 1 мм (от 0.020 до 0.040 дюйма).

Выровняйте отверстие звукового порта корпуса микрофона с отверстием в печатной плате. Точное выравнивание не влияет на параметры микрофона до тех пор, пока отверстия не заблокированы частично или полностью.

Рис. 14. Рекомендуемая посадочная площадка на печатную плату (размеры указаны в миллиметрах).

Рис. 15. Рекомендуемый шаблон для нанесения паяльной пасты (размеры указаны в миллиметрах).

В процессе очистки печатной платы от остатков флюса и паяльной пасты следует обеспечить отсутствие попадания воды или другой отмывочной жидкости в порт микрофона. Не используйте процедуры продувки или ультразвуковой очистки.

[Размеры корпуса]

Размеры показаны в миллиметрах.

Рис. 16. Корпус LGA_CAV с габаритными размерами 4.72 x 3.76 x 1.00 мм.

Рис. 17. Маркировка на корпусе (вид сверху).

UG-303, EV_INMP441Z-FX: Bottom Port I2S Output MEMS Microphone Evaluation Board
UG-362, EV_INMP441Z SDP Daughter Board for the INMP441 I2S MEMS Microphone
AN-0208, High Performance Digital MEMS Microphone’s Simple Interface to SigmaDSP Audio Processor
AN-0266, High Performance Digital MEMS Microphone Standard Digital Audio Interface to Blackfin DSP
AN-1003, Recommendations for Mounting and Connecting the Invensense, Inc., Bottom-Ported MEMS Microphones
AN-1068, Reflow Soldering of the MEMS Microphone
AN-1124, Recommendations for Sealing Invensense, Inc., Bottom-Port MEMS Microphones from Dust and Liquid Ingress
AN-1140, Microphone Array Beamforming

[Ссылки]

1. INMP441 Omnidirectional Microphone with Bottom Port and I2S Digital Output site:invensense.com.
2. AN-1112 Microphone Specifications Explained site:analog.com.
3. Подключение цифровых PDM-микрофонов к STM32.

MP34DT05 - миниатюрный цифровой MEMS-микрофон

17 августа 2018

Новый цифровой микрофон MP34DT05TR-A от STMicroelectronics предназначен для тех аудио-приложений, где требуются небольшие размеры, высокое качество звука и широкий динамический диапазон. Отличительной особенностью MP34DT05TR-A является высокая чувствительность –26 dBFS ±3 дБ и хорошее отношение сигнал/шум 64 дБ.

Верхний входной порт упрощает конструкцию печатной платы, т.к. для приема звукового давления не требуется отверстие под микрофоном. Благодаря внутренней обработке аналогового сигнала, устройство с цифровым микрофоном менее подвержено влиянию наводок и помех.

Схема включения MP34DT05TR-A

Микрофон MP34DT05TR-A работает при напряжении от 1.6 до 3.6 В и имеет низкое потребление 650 мкА. Выходной сигнал представляет собой цифровой поток PDM с тактовой частотой от 1.2 до 3.25 МГц (задается хостом). Микрофон имеет практически линейную АЧХ в диапазоне от 100 до 10 000 Гц.

Технология MEMS обеспечивает надежную работу микрофона в разных областях автомобилестроения для реализации голосового управления, а также в промышленных приложениях, где условия эксплуатации требуют высокой перегрузочной способности и механической прочности. Технология MEMS позволяет уменьшить размер микрофона, при этом выход может быть как аналоговым, так и цифровым.

Внутреннее устройство цифровой микрофона MP34DT05

Микрофоны на основе технологии MEMS обеспечивают отличное качество звука. Они менее чувствительны к механическим колебаниям, изменениям температуры и электромагнитным помехам, чем традиционные микрофоны. Процесс MEMS делает эти микрофоны идеальным решением для стереозвука везде, где требуется два или более идеально подходящих микрофона. Микрофоны MEMS являются всенаправленными, что означает одинаковую чувствительность к звуку, приходящему с любого направления в пространстве. Широкий частотный диапазон позволяет использовать MEMS-микрофон в качестве датчика вибрации, в том числе и в ультразвуковом диапазоне.

 

•••

Наши информационные каналы
О компании ST Microelectronics

Компания STMicroelectronics является №1 производителем электроники в Европе. Компоненты ST широко представлены в окружающих нас потребительских товарах – от iPhone до автомобилей разных марок. Лидеры индустриального рынка выбирают компоненты ST за их надежность и выдающиеся технические параметры. В компании ST работает 48 000 сотрудников в 35 странах. Производственные мощности расположены в 12 странах мира. Более 11 тысяч сотрудников заняты исследованиями и разработками – инновационное лидерство ...читать далее

Поиск по параметрам
MEMS микрофоны от ST

Подключение микрофонного модуля KY-038/KY-037 к Arduino

Модули KY-038 и KY-037 представляют собой датчики звука. Отличие версии 037 от 038 лишь в размере микрофона. Эти модули находят свое применение в различных системах управления. Например, такие модули часто устанавливают в подъездах для включения освещения при звуке шагов, что позволяет значительно сэкономить электроэнергию. Также с помощью этих модулей можно управлять роботом посредством хлопков или других звуков.

Модуль состоит из микрофона и потенциометра, позволяющего регулировать чувствительность датчика. Также в модуле имеется компаратор – устройство, посылающее цифровой сигнал при достижении аналоговым сигналом на входе определенных значений.

Характеристики:

  • Питание: 3,3-5 В постоянного тока
  • Потребляемый ток: 10 мА
  • Выходной сигнал: цифровой и аналоговый

Модуль имеет 4 вывода:

”+” – питание

“G” – “земля”

“A0” – аналоговый выход, передающий выходное напряжения на микрофоне

“D0” – цифровой выход, посылающий логическую единицу при достижении порогового уровня громкости

 

Подключение к Arduino:

Для подключения датчика нам необходимы:

  • Любая Arduino-совместимая плата
  • Компьютер с установленной средой Arduino IDE.
  • USB кабель для подключения Arduino к персональному компьютеру

В примере мы будем рассматривать подключение при помощи проводов типа папа-папа и макетной платы для соединения без пайки.

1) Для начала просто подключим датчик к плате, для анализа выходных сигналов.

Принципиальная схема подключения компонентов:

Скетч:

const int digital = 2; // Цифровой вход пин 2
const int analog = A0; // Аналоговый вход пин A0
 
 
void setup()
{
  pinMode(digital, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
  Serial.print("Digital: ");
  Serial.print(digitalRead(digital)); // Цифровой сигнал с датчика
  Serial.print(", Analog: ");
  Serial.println(analogRead(analog)); // Аналоговый сигнал с датчика
  delay(50);
}

После того как этот скетч загрузится в плату, откройте монитор порта и наблюдайте за получаемыми значениями в тишине и при возникновении шума.

Попробуйте изменить чувствительность датчика, вращая винт потенциометра и повторите наблюдение.

 

2) Теперь добавим в нашу схему светодиод и попробуем управлять им с помощью хлопков.

Для подключения светодиода необходим резистор номиналом около 220 Ом.

 

Принципиальная схема подключения компонентов:


Скетч:

const int digital = 2; // Цифровой вход пин 2
const int analog = A0; // Аналоговый вход пин A0
const int led = 9;     // Светодиод 
 
void setup()
{
pinMode(led, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
Serial.print("Digital: ");
Serial.print(digitalRead(digital)); // Цифровой сигнал с датчика
Serial.print(", Analog: ");
Serial.println(analogRead(analog)); // Аналоговый сигнал с датчика
delay(50);
 
if (analogRead(analog) < 625 || analogRead(analog) > 637){  //Диапозон значений устанавливайте самостоятельно из рассчёта +-4 от показаний в тишине
 digitalWrite(led, HIGH);
 delay(1000);
 digitalWrite(led, LOW);
}
 
}

Распиновка/распайка микрофона - схема

Схемы распиновки гарнитуры с микрофоном

Распиновка зависит от гарнитуры. Блоки имеют от 2 до 4 элементов, каждая часть передает свой сигнал. Например, блок соединения имеет 2 элемента, он имеет провод, который предназначен для микрофона.

Если есть 3 элемента, то есть 3 провода:

Кабель подтягивается к вилке, посередине он разделен на 2 провода, каждый из которых идет к разному наушнику. Устройство имеет 4 элемента. В такой комбинации она различается на 2 типа. Первый блок состоит из 4 проводов (это наиболее распространенный случай в телефонах, планшетах, считывателях). Каналы разделены на левый, правый, общий и микрофонный.

Все современные модификации телефонов оснащены разъемами, в которых присутствуют 4 элемента (крепление с помощью гарнитуры и микрофона).

Распиновка одинакова для этих устройств:

  • «Яблоко»;
  • «Samsung».
  • «Леново».

Если проанализировать блок соединения, то он состоит из нескольких элементов. Каждый из них дает импульс к своему собственному каналу.

Типы штекеров и область применения

Разъемы делятся в зависимости от диаметра рабочей поверхности:

  1. Микро-джек 2,5 мм. Небольшие портативные устройства, такие как телефоны, плееры и т.д., оснащены им.
  2. Мини-джек 3,5. Они устанавливаются в бытовую технику: компьютеры, телевизоры и т.д.. Кроме того, распиновка разъема 3,5 очень проста.
  3. Большой Джек 6.35. В основном используется в профессиональном оборудовании: электрические музыкальные инструменты, мощные акустические усилители, но может быть встроено и недорогое оборудование, такое как караоке-микрофоны, металлодетекторы.

В зависимости от количества выходов (контактов) «гнезда» делятся на «разъемы»:

  1. Двухконтурная (TS). Они передают несбалансированный сигнал, например, моносигнал посылается в наушники или аудиозапись производится с помощью микрофона.
  2. Три шпильки (TRS). Они могут использоваться для передачи либо несбалансированного сигнала, с контактами 2 и 3, соединенными перемычкой, либо симметричного сигнала.
  3. Четырехконтактная резонансная стойка (TRRS). Они могут передавать видео и аудио информацию одновременно. Четырехконтактные разъемы в основном оснащены современными телефонами, планшетами, видеоплеерами и т.д.
  4. Пять позиций (TRRRS). Необычный разъем, используемый Sony в смартфоне Xperia Z для одновременной работы двух микрофонов, один из которых работает на шумоподавление. Совместимость с TRRS.

Существуют также два типа разъемов: обычные разъемы, которые предназначены для определенного типа штепсельной вилки, и разъемы с переключателем — при вставке штепсельной вилки устройство переключается из одного положения в другое.

Довольно часто возникают ситуации, когда разборные китайские заглушки, которые были установлены на месте сломанного монолитного «домкрата», не вписываются полностью в рукав или закрепляются неправильно. Такие ситуации возможны, если диаметр втулки и плунжера не совпадают. Поэтому при выборе втулки данного типа рекомендуется проверять ее внешний диаметр с помощью измерительного прибора по всей рабочей длине.

Основные сведения: как делается распайка XLR кабелей и разъемов

Современные 3-контактные кабели XLR представляют собой симметричный разъем, то есть имеют три провода: положительный, отрицательный и заземляющий. В большинстве обычных устройств контакт 1 является заземленным, контакт 2 — положительным (как указано в AES14-1992, обычно называется «контакт 2 горячий»), а контакт 3 — отрицательным.

При подключении разъема к кабелю контакты 2 и 3 будут соединены с соответствующими положительными и отрицательными проводами, а экран кабеля будет соединен с контактом 1. Есть некоторые исключения из этого правила, особенно при работе с некоторыми старыми частями оборудования, но это выходит за рамки данной статьи. По крайней мере, все современные 3-контактные кабели XLR всегда подключены ко второму «горячему» положительному выводу.

Рекомендации распайки XLR и примечания

По моему опыту, создание и пайка кабелей XLR является отличным вариантом для тех, кто только учится пайке. Помню, когда я впервые собрал такое устройство, мне тогда было около 16 лет, и я продолжаю делать это и по сей день. В основном потому, что мне часто приходится строить что-то, чтобы заказать или отремонтировать поврежденный кабель. Все компоненты относительно большие, что упрощает процесс пайки для тех, кто еще не привык к такой работе, а в случае ошибки замена поврежденных разъемов обходится недорого.

Тем не менее, я рекомендую приобрести паяльник с регулируемой температурой, так как он снижает риск случайного плавления пластмассовых компонентов и гарантирует наличие достаточного количества тепла для плавления припоя. Я также рекомендую использовать более тонкую толщину припоя (я использую 0,8 мм), потому что с ним легче работать и он быстрее плавится.

Ниже приведен список всего, что нужно для начала, но это приведено в качестве примера. У вас могут быть другие предпочтения:

  1. Цифровая паяльная станция
  2. Инструменты для зачистки и резки проволоки
  3. Резак для алюминиевых, медных, коммуникационных кабелей
  4. Диагональные фрезы
  5. Круглые клещи
  6. Универсальный нож
  7. Светодиодная лампа с увеличительным стеклом. Держатель лупы с зажимом для крокодила — для пайки
  8. Зажигалка

Читайте также: Зарядное устройство LiFeP04 с управлением заряда батареи

Микрофонный кабель состоит из трёх основных компонентов:

  1. Медные проводники — это проводники, через которые будет проходить звук, преобразованный в электрический импульс. В этом случае медь является лучшим проводником как с точки зрения проводимости и цены, так и с точки зрения прочности и пластичности. Еще одним преимуществом меди, используемой для кабелей этого типа, является возможность ее легкой пайки как единственного способа соединения сердечника и соединительных элементов. Следует помнить, что чем меньше его сопротивление и длина, тем меньше потеря слабого импульса, идущего от микрофона к принимающему устройству, которым может быть микшер или предусилитель. Провода имеют многожильную конструкцию, так как они менее склонны к переломам во время изгибов.
  2. щит. Плотность и качество оплетки непосредственно влияют на защиту от помех и прохождение сигнала через сердечники без внешних искажений. Щит может быть изготовлен из луженой меди и нелуженой меди.
  3. Изоляция каждого проводника. Он изготовлен из пластмассы с диэлектрическими свойствами, чтобы медные проводники не касались друг друга и не подвергались электрическому воздействию. Наиболее распространенной изоляцией является ПВХ-изоляция, потому что она очень устойчива к изгибам, температурным воздействиям и имеет отличные изоляционные свойства.

трехконтактный разъём XLR. Этот стандартный разъем используется для подключения микрофонов. Два контактных элемента несут звуковую информацию, а третий подключен к корпусу, который при оптимальной установке заземлен.

Источники

  • http://rones.su/techno/microphone-and-headset-to-pc.html
  • https://ProMikrophon.ru/obsluzhivanie/shemy-raspinovki-naushnikov-s-mikrofonom
  • https://hd01.ru/info/kak-pripaivat-mikrofon-k-dzheku/
  • https://usilitelstabo.ru/raspajka-xlr-konnektora.html
  • https://planshet-info.ru/kompjutery/raspinovka-xlr-razemov-mikrofonov

Джек с микрофоном схема | Gadget-apple.ru

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

В результате постоянных сгибов провода возле штекера 3,5″ типа Джек, могут появляться шумы в наушниках при шевелении соединения штекера с проводом, а то и вовсе будет пропадать звук на одном из наушнике. Иногда происходит обрыв общего провода, тогда звук искажается: почти полностью пропадают высокие и средние частоты. Это происходит из-за того, что правый и левый усилители телефона включаются в противофазе и их выходные сигналы почти полностью компенсируют друг друга.
Также бывает, что просто пропадает стерео-эффект. Или звука в ушах нет, но микрофон работает, или наоборот. А бывает из-за обрыва микрофонного провода вместе с микрофоном перестают работать кнопки управления на шнуре гарнитуры.

Если у вас такие симптомы — советуем найти схему своего штекера и перепаять разъем, тем более по этой инструкции можно такое сделать самостоятельно даже без особого опыта паяния.

Итак, разъемное соединение типа TRS предназначено для коммутации между собой приборов, например, наушников и плеера. Устройство состоит из штекера (plug) и гнезда (jack). Зачастую данный разъем просто ломается в том месте где провода заходят в сам разъем. Из-за этого у нас с вами может не работать либо правый или левый наушник или оба сразу. Причем иногда появляются посторонние шумы из-за обрывы провода в самом разъеме jack 3.5.

Вообще стоит отметить, что сама абревиатура TRS произошла от английских слов: tip (кончик), ring (кольцо) и sleeve (гильза). Среди русскоязычного населения установилось понятие, что «джеки» — это сам штекер, поэтому если употреблять в повседневной жизни первоначальное название разъема TRS, многие не поймут, о чем идет речь.

Типы штекеров и область применения

В зависимости от диаметра рабочей поверхности коннекторы подразделяются на:

  1. Микро jack 2.5 мм. Ими оборудуются небольшие портативные устройства, такие как телефоны, плееры и т. д.
  2. Мини jack 3.5. Устанавливаются в приборы бытового назначения: компьютеры, телевизоры и т. д. К тому же распиновка jack 3.5 предельна проста.
  3. Большой jack 6.35. В основном применяется в профессиональной технике: электромузыкальных инструментах, мощных акустических усилителях, но могут встраиваться в бюджетную аппаратуру, такую как микрофоны для караоке, металлоискатели.

По количеству выходов (pin) «джеки» подразделяются на:

  1. Двухконктактные (TS). По ним осуществляется передача несимметричного сигнала, например, на наушники подается моно сигнал или при помощи микрофона осуществляется аудио запись.
  2. Трехконтактные (TRS). При помощи них можно передавать и несимметричный сигнал, при этом контакты 2 и 3 соединяются перемычкой, и симметричный.
  3. Четырехпиновые (TRRS). Они могут сразу передавать видео и аудио информацию. Четырехконтактными разъемами оборудуются, в основном, современные телефоны, планшеты, видеопроигрыватели и т. д.
  4. Пятипозиционные (TRRRS). Не распространенный коннектор, применяется производителем Sony в смартфоне Xperia Z для одновременного функционирования двух микрофонов, один из которых работает на шумоподавление. Совместим с TRRS.

Так же существуют гнезда двух типов: обычные, созданные под конкретную разновидность штекера и с переключателем — при вставлении штыря, устройство переключается из одного положения в другое.

Очень часто бывают ситуации, когда китайские разборные штекера, которые были установлены вместо монолитного поломанного «джека», не полностью заходят в гильзу или плохо фиксируются. Такие ситуации возможны при несоответствии диаметров гильзы и штекера. Поэтому, при выборе такого штекера вам желательно его внешний диаметр проверять штангенциркулем по всей рабочей длине.

Как узнать что неисправен разъем

Вставите в разъём рабочие наушники включите музыку. Если в работающих наушниках музыка не играет — у вас сломался разъём. Также если слышно шипение при шевелениях штекера — это значит что скоро полностью выйдет из строя разъём.

Сейчас в основном везде используется распиновка проводов наушников с микрофоном приведённая на первой картинке ниже но также и существует другая о основном она используется на старых телефонах и в телефонах некоторых производителей. Различаются они тем, что контакты микрофона и земли поменяны местами.

Штекер на четыре жилы

Здесь есть два различных варианта.

  1. Обыкновенные наушники без микрофона и кнопок управления. К штекеру подводятся 4 проводка: минус от каждого динамика медного цвета и плюс (синий с красным или зеленый с красным). Для удобства минусы скручиваются в один жгут и в результате получается три жилки, которые необходимо припаять на свои конкретные места.
  2. Гарнитура с микрофоном. Здесь штекер имеет 4 вида контактов: по одному от каждого динамика, один для микрофона и остается место для припаивания общего провода или массы. Схематично такая пайка выглядит следующим образом:

Следует отметить, что цветовая маркировка может варьироваться в зависимости от фантазии производителя и является весьма условной. Провод левого канала может быть зелёным, белым или синим цветом. Провод правого канала всегда маркируется красным цветом. Общий провод — медный (лакированный или без изоляции), но может быть и белым, если белый цвет не задействован под левый канал.

Схемы распиновки по производителям

Распиновка аудио Apple

  • 1 — левый
  • 2 — правый
  • 3 — земля
  • 4 — микрофон

iPod Nano (4th, 5th Gen), iPhone (1st, 2nd, 3rd, 4th Gen), iPod Shuffle (3rd Gen), Cell Phone Connection iPhone headphone (handsfree)

Распиновки аудио Lenovo

1 — левый
2 — правый
3 — земля
4 — микрофон

Lenovo Thinkpad Edge & X Series Notebook audio

Распиновки аудио Samsung

1 — левый
2 — правый
3 — земля
4 — микрофон

Samsung Galaxy S I9000, S8500 Wave headset EHS60AVNBE / EHS60ANNWEGSTA / EHS60ANNBECSTD/ GH59−09752A headsetSamsung Galaxy S2 i9100 headset should be compatible with Samsung Galaxy Note N7000, Samsung Galaxy Tab GT-P1000, P7100 Galaxy Tab 10.1, 4G LTE, C3530, [email protected] 350, Galaxy 551 i5510, Galaxy 550 I5500, E2330, I100 Gem, i220 Code, i350 Intrepid, I9003 Galaxy SL, I9100 Galaxy S II, i997 Infuse 4G, Google/Samsung Nexus S I9023/I9020, [email protected] 335 S3350, Galaxy mini S5570, Wave 525 S5250, Star II S5260, Wave II S8530, S5780 Wave 578, Wave 533 S5330, Galaxy Gio S5660, Wave 723 S7230, Galaxy Ace S5830, Galaxy Fit S5670, Galaxy S 4G, Galaxy S WiFi 5.0, R910 Galaxy Indulge, S3850 Corby II, M190 Galaxy S Hoppin, M210S Wave2, M220L Galaxy Neo, M580 Replenish, C6712 Star II DUOS

Samsung i300, i330, i500, i700 handsfree / headset connector

Samsung OEM EHS64 Headset for Samsung Galaxy SIII GT-i9305 and some others

Samsung Series 9 Notebook headset (NP900X3D-A02DE)

Samsung SPH-a420, a580, a640, m220, m240, m300, m320, m330, Rant m540, Exclaim m550 SCH-R451C headset Samsung headset P/N: AEP010SLEB/STD

Samsung SPH-A880, SCH-U620, SCH-U540, SPH-M500, SCH-A950, SCH-A870, SCH-A930, SPH-A920, SPH-A940, SCH-A970, SPH-A900 BLADE, A900M, SCH-A990, SCH-U740 AEP204VBEB/STD Headset / Music

В некоторых моделях Самсунга контакт массы и микрофон могут меняться местами!

Самостоятельная замена штекера 3,5

Нам понадобится ножик, паяльник, припой, канифоль. Отрезаем 5−10 см провода от штекера, убираем всю изоляцию со штекера, запомните последовательность проводов по цветам (иногда они отличаются). Зачистите провода и припаяйте их к 3.5 мм разъёму. Место пайки лучше залить термоклеем и сжать термоусадкой, так соединение прослужит значительно дольше. Подробнее о ремонте читайте тут

Разъём TRS (phone connector) по кличке «джек» разработан для передачи аналогового звука и чаще всего применяется в наушниках,…

Разъём TRS (phone connector) по кличке «джек» разработан для передачи аналогового звука и чаще всего применяется в наушниках, гарнитурах и колонках.

TRS значит:
Tip — наконечник,
Ring — кольцо,
Sleeve — гильза.

Слово «jack» в аудиотехнике значит «гнездо», поэтому некорректно называть «джеком» штекер, а то и целый класс коннекторов. Кроме жаргонизма «джек» встречаются названия: «аудио» и «стерео».

Модификации разъёма TRS «джек»

Количество контактов ▼


5 контактов — TRRRS «jack 5-pole». Применяется в гарнитурах с шумоподавлением.
4 контакта — TRRS «jack 4-pole». Применяется в обычных гарнитурах, в балансных наушниках, в соединительных шнурах ТВ-приставок и в некоторых экзотических переходниках.
3 контакта — TRS «stereo» или «jack 3-pole». Применяется в шнурах наушников, колонок и микрофонов.
2 контакта — TS «mono» или «jack 2-pole». Двухполюсный штекер применяется в профессиональной аппаратуре, например, для подключения электрогитар.
Типоразмеры ▼

2.5 mm — микро-джек (малогабаритные гаджеты, гарнитуры старых мобильников)
3.5 mm — мини-джек (смартфоны, плееры, аудиокарта ПК)
6.35 mm — четверть дюйма — ¼″ (эстрадный микрофон, профессиональные наушники)

Если размер штекера не подходит под размер гнезда, нужен переходник ▼

Распиновки штекера TRS

Нумерация контактов штекера TRS начинается с наконечника.
Назначение контактов TRS в наушниках и колонках задано чётко ▼

1 — Левый канал — L
2 — Правый канал — R
3 — Общий провод — G

По цветовой маркировке проводов в шнуре стандарта нет, но сложилась определённая традиция:

1 — Левый канал — Белый (или зелёный)
2 — Правый канал — Красный
3 — Общий провод — Медный (оплётка)

Кроме штекеров под пайку встречаются и штекеры под винт ▼


Распиновка штекера компьютерного монофонического микрофона ▼
Левый и правый контакты спаяны вместе — это собственно выход микрофона. Ну, а общий провод на своём законном месте.

Распайка петличного микрофона (для подключения к смартфону) отличается от распайки компьютерного микрофона ▼

Подробнее о подключении микрофонов и гарнитур к компьютеру или смартфону — в статье «Микрофоны, наушники и гарнитура»

Распиновки штекера TRRS

Распиновка штекера TRRS зависит от области применения. На каждый случай написана отдельная статья ▼

• Дата-кабели для миниатюрных плееров и умных часов ▼
⚠ Эти переходники не используются для передачи звука! Штекер TRRS используется в них не по назначению.

Распиновка гнёзд TRS и TRRS


Обратите внимание — некоторые гнёзда снабжены контактами на размыкание. Это придумано для того, чтоб при подключении наушников к ПК или магнитофону отключались динамики. При подключении штекера к такому гнезду, контакты левого и правого канала размыкаются, тем самым отключая динамики.

Если это отключение вас не устраивает, необходимо впаять перемычки ▼

Переходник с «джека» на «колокольчики»

Забыл отметить, что материнскую платку я отпаял совсем, то есть остались только провода.

От Nokia кисть проводов наушников: зелёный — L (левый) + медный; красный — R (правый) + медный.

Спайку делал по одной из схем (здесь) белый (микрофон (согласно схеме)) и чёрный (не подключается) отбросил, Зелёный — Зелёный; Красный — Красный; совместил два медные (от наушников) — Медный оголённый. Не работают, потрескивания идут. Хотел ещё узнать: требуется ли транзистор какой-нибудь/соответствующий электропроводник для определения смартфоном наличия подключения наушников через микро-USB?

Гарнитура Nokia HS-23 — аналоговая, её нельзя использовать как цифровую гарнитуру, то есть подключать по USB.
USB гарнитуры кроме наушников и микрофона содержат в себе схему типа звуковой карты. В Nokia HS-23 никакой звуковой карты нет.
К слову, не всякие смартфоны работают с USB-гарнитурами.

Хочу сделать подключение наушников по USB-каналу к порту смартфона на основе Micro-BM(Micro-B)

Гарнитура Nokia HS-23 — аналоговая, её нельзя использовать как цифровую гарнитуру, то есть подключать по USB.
USB гарнитуры кроме наушников и микрофона содержат в себе схему типа звуковой карты. В Nokia HS-23 никакой звуковой карты нет.
К слову, не всякие смартфоны работают с USB-гарнитурами.

Rones, Доброго времени суток!

Есть гарнитура (NOKIA Types HS-23) её прежде перепаял на простые наушники (припаял традиционный TRS) — работает. Сейчас решил сделать так, чтобы всё работало от смартфона Alcatel One Touch 4014D.

Вспорол Micro-BM (могу быть не точен, возможно Micro-B, т.к. наглядно похожи) там: стальная защитная оплетка, за ней обёртка алюмин. с подошвой из плёнки (синяя) и пять проводов. Чёрный, Белый, Зелёный, Красный, Медный оголённый.

Пытался припаять схематично из источников в Сети (Инет): Зелёный на левый/правый, Красный на правый/левый — менял местами. И по подаче питания использовал Чёрный и Белый и вместе — бестолку.

После распайки — рассоединения (на случай вдруг спалил) проверил и провод и гарнитура рабочие на 100%.

Есть ли точная схема распределения-припоя какой к какому из проводов/между ними?

Спасибо за Ваш Сайт — во многом очень помог и полезен!

Здравствуйте. Имеется цифровой тонометр. Для скидывания с него данных и очистки памяти нужен кабель jack 2.5 4-pin с переходом на USB. Найти по магазинам или заказать в нэте нету возможности, только отдельные зап.части. Может кто поможет с распиновкой?

Укажите марку тонометра. Так больше шансов, что вам помогут.

Тонометр называется:
PIC solution , Classic check.

Здравствуйте! Безопасно ли подключать гарнитуру с TRRS (CTIA) к выходу наушников на компьютере? Заранее спасибо за ответ.

Абсолютно безопасно.
И скорее всего именно гарнитура CTIA будет звучать нормально. Это связано с конструкцией компьютерного гнезда «Наушники».

Подскажите пожалуйста, можно ли перепаять гарнитуру Nokia WH-102 под микрофон для компютера?

Можно, правда, я не уверен, что микрофон гарнитуры будет хорошо звучать на компе.
Уточните, у вас в ПК одно гнездо под гарнитуру (наушники с микрофоном) или раздельные гнёзда под микрофон и наушники?

рездельные, главное чтобы микрофон работал. Наушники это не проблема.

Тогда вот как перепаять пульт, чтоб работал только микрофон↓. Единой распайки компьютерного гнезда нет, так что может потребуется красный провод тоже задействовать — припаять его либо к точке M, либо к точке G. Но, скорее всего экспериментировать не придётся.

А вот вариант переделки перепайкой штекера:

Наушники Sven с регулировкой громкости. Провода синий, зеленый и желтый, подскажите пожалуйста новичку, что куда к джеку лепить?! 🙁

Точных данных нет, могу предложить такую распайку↓

спасибо большое, попробую

Всем привет подскажите пожалуйста может ли влиять на качество звука если гнездо на телефоне TRRS а наушники TRS , или сам телефон похой звук передаёт ,на плеере наушники играют чётко , громко ,так как и должны а на телефоне кочество звука теряется ,телефон fly

Наушники (TRS) должны играть примерно одинаково и в гнезде TRS, и в гнезде TRRS. Качество звука конечно же, зависит от источника.

Убедитесь, что смартфон увидел подключенные наушники — в области уведомлений должен появиться значок «наушники» (&#127911;).

Вполне возможно, что штекер наушников чуть толще нормы, и вы не до самого упора вставили штекер в гнездо смартфона.

Добрый день подскажите есть ли аналоги у переходника 3.5mm TRS to TRRS Adaptor
http://www.ebay.com/p/Rode-SC4−3-inches-Microphone-Cable/1428178701
Основное назначение — посылать звук с внешнего источника в телефон (чтобы к примеру при записи видео телефон записывал видео с камеры, а звук с внешнего источника)
Можно ли его сделать самому, вопрос скорее как его сделать. Огромное спасибо за ответ!

1. Ищите сплиттер для подключения компьютерной гарнитуры к смартфону. Под компьютерной гарнитурой понимается та, у которой отдельный штекер наушников (зелёный) и отдельный штекер микрофона (розовый).
Или спаяйте сами. Вот схемы↓. Паять ответвления для наушников в вашем случае нет нужды. Выбор схемы — CTIA или OMTP — зависит от модели смартфона. Смотрите перечень смартфонов OMTP и перечень смартфонов CTIA.


2. Велик риск, что смартфон не распознает подключенный переходник с источником звука как гарнитуру и будет игнорировать поступающий звуковой сигнал. Кстати, с уровнем сигнала надо быть предельно осторожным.
Опять таки, в зависимости от модели смартфона может потребоваться зашунтировать контакты «микрофон» и «земля» конденсатором, чтоб смартфон увидел якобы гарнитуру. Ёмкость особого значения не имеет.
3. Я бы записал на сам смартфон нужный аудиотрек и при записи видео включил бы воспроизведение этого аудиотрека. Некоторые смартфоны при этом накладывают воспроизводящуюся дорожку на видео.

Кстати, может понадобится подключить наушники к соответствующему ответвлению сплиттера, чтоб смартфон распознал подключение «гарнитуры».

Спасибо, насчет понижения сигнала понадобится Audio Attenuator на 25dB, но я правильно понимаю если все правильно спаять,то мне достаточно в данной схеме подключить стерео jack с аудио сигналом в гнездо микрофона и телефон будет записывать внешний источник звука ?

Вы вообще читали мой ответ? Я же русским языком сказал, что смартфон может вообще проигнорировать подключение. Так что, никаких гарантий.

Добрый! Нужна помощь: необходимо сделать блок питания (хоть от USB) 5 вольт 200 мА на штекер 3,5 TS или TRS для walkie-talkie JET one. Минус-общий понятно, а + R или L _ или оба? Спасибо

Вовсе не обязательно минус будет на общем контакте. К примеру, зарядка часов iWatch через TRRS распаяна в обратной полярности.
Укажите производителя рации, дайте полное название модели. Возможно, тогда мне удастся найти распиновку зарядного штекера или можно будет обратиться в техподдержку производителя.
В крайнем случае придётся разбирать рацию и разбираться по схеме — где плюс, где минус.

Спасибо за ответ. Радиостанция JET one (я написал же — вот такого вида http://avtogsm.ru/jet-one-p3142.html) — разбирать не разбирал, но на джеке звонится общий и минус на контакте для батарей, вроде бы)

Я надеялся найти сайт производителя — у него бы узнали распиновку.
Остаётся лишь экспериментировать с плюсом.

Разъём TRS (phone connector) по кличке «джек» разработан для передачи аналогового звука и чаще всего применяется в наушниках,…

Разъём TRS (phone connector) по кличке «джек» разработан для передачи аналогового звука и чаще всего применяется в наушниках, гарнитурах и колонках.

TRS значит:
Tip — наконечник,
Ring — кольцо,
Sleeve — гильза.

Слово «jack» в аудиотехнике значит «гнездо», поэтому некорректно называть «джеком» штекер, а то и целый класс коннекторов. Кроме жаргонизма «джек» встречаются названия: «аудио» и «стерео».

Модификации разъёма TRS «джек»

Количество контактов ▼


5 контактов — TRRRS «jack 5-pole». Применяется в гарнитурах с шумоподавлением.
4 контакта — TRRS «jack 4-pole». Применяется в обычных гарнитурах, в балансных наушниках, в соединительных шнурах ТВ-приставок и в некоторых экзотических переходниках.
3 контакта — TRS «stereo» или «jack 3-pole». Применяется в шнурах наушников, колонок и микрофонов.
2 контакта — TS «mono» или «jack 2-pole». Двухполюсный штекер применяется в профессиональной аппаратуре, например, для подключения электрогитар.
Типоразмеры ▼

2.5 mm — микро-джек (малогабаритные гаджеты, гарнитуры старых мобильников)
3.5 mm — мини-джек (смартфоны, плееры, аудиокарта ПК)
6.35 mm — четверть дюйма — ¼″ (эстрадный микрофон, профессиональные наушники)

Если размер штекера не подходит под размер гнезда, нужен переходник ▼

Распиновки штекера TRS

Нумерация контактов штекера TRS начинается с наконечника.
Назначение контактов TRS в наушниках и колонках задано чётко ▼

1 — Левый канал — L
2 — Правый канал — R
3 — Общий провод — G

По цветовой маркировке проводов в шнуре стандарта нет, но сложилась определённая традиция:

1 — Левый канал — Белый (или зелёный)
2 — Правый канал — Красный
3 — Общий провод — Медный (оплётка)

Кроме штекеров под пайку встречаются и штекеры под винт ▼


Распиновка штекера компьютерного монофонического микрофона ▼
Левый и правый контакты спаяны вместе — это собственно выход микрофона. Ну, а общий провод на своём законном месте.

Распайка петличного микрофона (для подключения к смартфону) отличается от распайки компьютерного микрофона ▼

Подробнее о подключении микрофонов и гарнитур к компьютеру или смартфону — в статье «Микрофоны, наушники и гарнитура»

Распиновки штекера TRRS

Распиновка штекера TRRS зависит от области применения. На каждый случай написана отдельная статья ▼

• Дата-кабели для миниатюрных плееров и умных часов ▼
⚠ Эти переходники не используются для передачи звука! Штекер TRRS используется в них не по назначению.

Распиновка гнёзд TRS и TRRS


Обратите внимание — некоторые гнёзда снабжены контактами на размыкание. Это придумано для того, чтоб при подключении наушников к ПК или магнитофону отключались динамики. При подключении штекера к такому гнезду, контакты левого и правого канала размыкаются, тем самым отключая динамики.

Если это отключение вас не устраивает, необходимо впаять перемычки ▼

НАШ САЙТ РЕКОМЕНДУЕТ:

Метки:  

распиновка, схема подключения и программирование [Амперка / Вики]

Arduino Nano 33 BLE Sense — компактная платформа для разработки на чипе U-blox NINA-B306 с микроконтроллером Nordic nRF52840 и беспроводным модулем Bluetooth BLE.

На плате также распаян IMU-модуль на 9 степеней свободы, который содержит трёхосевые сенсоры: акселерометр, гироскоп и магнитометр. Приведённый сет модулей, позволяет создать на Arduino Nano BLE собственный фитнес-браслет, умные часы или другой мобильный проект с беспроводной связью по Bluetooth.

Подключение и настройка

Шаг 1

Шаг 2

Элементы платы

Беспроводной модуль U-blox NINA-B306

Arduino Nano 33 BLE выполнена на чипе U-blox NINA-B306, который включает в себя 32-битный микроконтроллер Nordic nRF52840 на архитектуре ARM Cortex-M4 с тактовой частотой 64 МГц, 1 МБ флеш-памяти и 256 КБ оперативной памяти. Чип NINA-B306 так же обеспечивает связь Bluetooth v5.0 в диапазоне 2,4 ГГц и поддерживает энергосберегающий протокол ArduinoBLE.

IMU-сенсор

IMU-сенсор на 9 степеней свободы включает в себя акселерометр, компас и магнитометр. Сборка выполнена на чипе LSM9DS1 по технологии (англ. System-in-Package — система в корпусе), где акселерометр, гироскоп и магнитометр лежат методом бутерброда в пластиковом корпусе. Для примеров работы используйте ArduinoLSM9DS1.

Метеосенсор HTS221

Датчик HTS221 определяет температуру и относительную влажность воздуха в окружающем пространстве и выдаёт их значения в 16-битном формате. Для запуска примеров работы используйте библиотеку ArduinoHTS221.

Барометр LPS22HB

Датчик атмосферного давления LPS22HB служит альтиметром для носимого гаджета или барометром для метеостанции. Для запуска примеров работы используйте библиотеку ArduinoLPS22HB.

Сенсор APDS-9960

Датчик Avago APDS-9960 от Broadcom использует четыре фотодиода с ИК-излучателями для измерения расстояния и распознавания базовых жестов: взмаха руки влево или вправо, вверх-вниз и вперёд-назад. Также он умеет распознавать цвета через интенсивность каналов RGB и уровень освещённости. Для запуска примеров работы используйте библиотеку ArduinoAPDS9960.

Микрофон MP34DT05

Встроенный цифровой микрофон MP34DT05 пригодится для распознавания коротких голосовых команд или записи звука. Для запуска примеров работы используйте библиотеку PDM.

USB порт

Разъём micro-USB предназначен для прошивки платформы Arduino Nano Every с помощью компьютера.

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
ON Информационный индикатор питания.
L Пользовательский светодиод на 13 пине микроконтроллера. Используйте определение LED_BUILTIN для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается.
RGB Пользовательский RGB-светодиод с общим анодом. Катоды красного, зелёного и синего цвета выведены на 22, 23 и 24 пине микроконтроллера соответственно. Для удобства используйте встроенные в Arduino IDE определения LEDR, LEDG и LEDB для работы с RGB-светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиоды выключается, при низком – включается.

Понижающий регулятор 3V3

Импульсный понижающий регулятор напряжения MPM3610 обеспечивает питание модуля U-blox NINA-B306 и другой логики платформы при подключении платформы через пин Vin. Диапазон входного напряжения от 5 до 18 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 1,2 А.

Кнопка RESET

Пользовательская кнопка с двумя полезными функциями:

  • Один клик (Single Сlick): служит для сброса микроконтроллера.

  • Двойной клик (Double Click): переводит микроконтролер в BOOT-режим, который пригодиться при зависании платы или дургих сбоев в программе.

Распиновка

Пины питания

  • VIN Пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 5 до 18 вольт.

  • 5V: Для обратной совместимости с проектами на Arduino Nano пин 5V оставили на месте, но на плате отсутствует стабилизатор напряжения на 5 вольт и пин висит в воздухе. Чтобы получить активную линию питания на 5 вольт, вам понадобится спаять перемычку для площадок VUSB и подвести внешнее питание 5 вольт через USB-порт.

  • 3V3 Пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 1,2 А. Регулятор обеспечивает питание чипа U-blox NINA-B306 и другой вспомогательной логики платы.
  • GND Выводы земли.

Порты ввода/вывода

В отличии от большинство плат Arduino, родным напряжением Arduino Nano 33 BLE Sense является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Большее напряжение может повредить микроконтроллер!

Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.

  • Цифровые входы/выходы 22 пина: D0D21
    Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 15 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.

  • ШИМ 22 пина: D0D21
    Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. По умолчанию разрядность «ШИМ» установлена в 8 бит. Изменить разрядность «ШИМ» можно с помощью функции analogWriteResolution().
  • АЦП 8 пинов: A0A7
    Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. По умолчанию разрядность «АЦП» установлена в 10 бит. Изменить разрядность «АЦП» можно с помощью функции analogReadResolution(). Диапазон входного напряжения от 0 до 3,3 В. При подаче большего напряжения микроконтроллер может выйти из строя.
  • I²C:
    Для общения с периферией по интерфейсу «I²C». Для работы используйте библиотеку Wire.
    • I²C1 пины SDA/D30 и SCL/D31
      Используется для общение с беспроводным модем U-blox NINA-B306.
  • SPI: пины MOSI/D11, MISO/D12 и SCK/D13
    Для общения с периферией по интерфейсу «SPI». Для работы — используйте библиотеку SPI.
  • UART/Serial:
    Платформа поддерживает несколько последовательных интерфейсов. Для работы — используйте методы библиотеки Serial.
    • Serial/SerialUSB пины: D−/D31/C55 и D+/D32/C54
      Выводы шины соединены с USB-разъёмом платы. Используется для прошивки и отладки платформы через ПК.

Принципиальная и монтажная схемы

Габаритный чертёж

Характеристики

  • Чипы: NINA-B306, LSM9DS1

  • Входное напряжение через Vin: 5–18 В

  • Напряжение логических уровней: 3,3 В

  • Порты ввода-вывода: 22

  • Пины с АЦП: 8

  • Разрядность АЦП: 8/10/12 бит (по умолчанию 10 бит)

  • Пины с ШИМ: 22 (до 4 каналов)

  • Разрядность ШИМ: 8/10/12 бит (по умолчанию 8 бит)

  • Аппаратные интерфейсы SPI: 1

  • Аппаратные интерфейсы I²C: 1

  • Аппаратные интерфейсы UART: 1

  • Максимальный выходной ток с пина: 15 мА

  • Суммарный выходной ток с пинов: до 25 мА

  • Габариты платы с ножками: 45×18×13 мм

Беспроводной модуль U-blox NINA-B306

  • Микроконтроллер: Nordic nRF52840

  • Вычислительное ядро: ARM Cortex M4 (32 бита)

  • Тактовая частота: 64 МГц

  • Flash-память: 1 МБ

  • SRAM-память: 256 КБ

  • Частотный диапазон связи: 2,4 ГГц

  • Стандарт связи: Bluetooth v5.0 с поддержкой BLE

IMU-сенсор ST LSM9DS1

  • Диапазон измерения ускорения: ±2/±4/±8/±16g

  • Диапазон измерения поворота: ±245/±500/±2000 град./с

  • Диапазон измерения магнитной индукции: ±4/±8/±12/±16 Гс

  • Частота опроса акселерометра и гироскопа: 14,9–952 Гц

  • Частота опроса магнитометра: 0,625–80 Гц

Ресурсы

Один микрофон хорошо, а два – стереопара

Как вы уже догадались из названия, сегодня мы будем говорить о стереозаписи, а точнее об основных техниках стереозаписи. Рассмотрим их основные особенности, достоинства и недостатки, разберем наиболее вероятное применение. Практическое применение мы будем рассматривать в одной из следующих статей. Следите за обновлениями. ))

 Несмотря на то, что почти все инструменты, это «моно» источники, человеку, с его бинауральным слуховым аппаратом, приятнее и привычнее слышать их в «стерео».

Однако, не смотря на «стерео», всегда нужно помнить о «моно-совместимости», ведь именно «моно» составляющая, является определяющей в идентификации звука.

 Сегодня, мы поговорим о различных вариантах группировки микрофонов, с целью записи стереозвучания. В рамках нашей статьи мы будем называть их стереопарами, так привычнее, хотя это могут быть и три микрофона и четыре, и даже один специализированный с двумя капсюлями.

 Системы для стереозаписи делятся на два основных типа:

 Совмещенные – системы в которых положение капсюлей микрофонов совпадает или практически совпадает.

 Раздельные – системы где капсюли микрофонов разнесены в пространстве.

 К совмещенным микрофонным системам относятся следующие – XY, MS и Blumlein.

 Рассмотрим их подробнее.

 Микрофонная система XY представляет собой два кардиоидных либо суперкардиоидных микрофона установленных таким образом, что оси капсюлей совпадают, а акустические оси развернуты на угол от 30 до 180 градусов. Однако, чаще всего угол составляет 90-120 градусов. В такой микрофонной системе, практически отсутствует разница во времени поступления сигнала на обе мембраны. Стереоэффект получается за счет разницы интенсивности сигнала, приходящего от источника. Система XY обладает хорошей моносовместимостью. К недостаткам системы можно отнести некоторые искажения панорамы, а также выраженный «эффект близости» при близком расположении к источнику.

 

 Система XY

 

 Системы, построенные по стандарту MS, содержат два микрофона установленных в одной точке (приблизительно), однако у микрофонов отличаются характеристики направленности. В таких системах используется один из микрофонов с кардиоидной либо всенаправленной характеристикой и второй с характеристикой «фигура 8».

Как можно догадаться название системы образовано первыми буквами слов Mid и Side – соответственно «середина» и «сторона». Во время, либо после записи, сигнал с такой стереосистемы подвергается «суммо-разностному» преобразованию, которое позволяет получить из сигналов MS привычные нам сигналы LR.

 

 Система записи MS для кино производства фирмы Schoeps

 

Несмотря на то, что такие системы требуют использования дополнительного оборудования, так называемых MS преобразователей, они обладают рядом преимуществ. Самым значимым, пожалуй, будет возможность регулирования пространственного положения источника, в том числе после записи.

 Стереосистемы Blumlein, представляют собой два микрофона, с характеристикой направленности «восьмерка» установленных в одной точке и развернутых друг относительно друга на угол 90 градусов, при этом ось направленности должна делить этот угол пополам.

 

 Система записи Blumlein

 

Система обладает хорошей моносовместимостью, позволяя получить при этом естественную стереокартину. Как мы видим основное преимущество системы, одновременно является ее недостатком. В связи с тем, что две мембраны обращены в противоположную сторону, систему невозможно использовать в неподготовленных помещениях с плохой акустикой.

 Микрофонные системы с разнесенным расположением микрофонов, условно можно разделить на два типа, с близко расположенными микрофонами и со значительно разнесенными.

 В связи с тем, что уши на голове человека находятся на некотором расстоянии, многие инженеры считают, что, разместив микрофоны аналогичным образом, можно получить хорошую стереокартину, максимально близкую к тому, что слышит человек. На ранних этапах разработки таких систем, почти все использовали усредненное расстояние между ушами на голове человека.

 К системам с близко расположенными микрофонами относятся такие как, AB, ORTF, DIN, NOS, Baffled stereo и другие. Многие из этих систем были разработаны радио корпорациями, либо для радио.

 Рассмотри основные из них.

 Система AB представляет собой 2 направленных (чаще всего) микрофона, установленных на разделительной штанге. Чаще всего акустические оси параллельны. Стереоэффект достигается за счет разницы во времени и фазе звука от источника, приходящего на микрофоны.

Нужно понимать, что чем больше расстояние между микрофонами, тем сильнее будет выражен стереоэффект. Приближение микрофонной системы к исполнителям существенно увеличивает искажения по восприятию глубины пространства, а также сопровождается подъемом низких частот. Для улучшения локализации инструментов, часто применяется система 3АВ (Три АБ), в которой дополнительно устанавливается третий микрофон в центре.

 

   Система записи АВ

 

В целом системы АВ отлично зарекомендовали себя при записи больших коллективов, давая насыщенное, объемное звучание с широкой стереобазой.

 Микрофонная система ORTF разработанная в 1960 году французской радиовещательной организацией Office de Radiodiffusion-Television Francaise , использует два микрофона расположенных на расстоянии 17 см друг от друга и под углом 110 градусов. Этот метод обеспечивает реалистичную стереокартину с неплохой моносовместимостью. Использование микрофонов с кардиоидной характеристикой направленности, обеспечивает меньший шум окружающей среды, а также ослабляет эффект помещения.

 

 Сисема записи ORTF

 

 Микрофонная система NOS была разработана Нидерландским фондом вещания (Nederlandse Omroep Stichting ). Этот метод очень похож на ORTF и использует два микрофона, расположенных на расстоянии 30 см друг от друга и под углом 90 градусов. Этот метод обеспечивает достаточно реалистичную стерекартину и моносовместимость. Этот метод легче в реализации, так как угол 90 градусов легче измерить. В целом и звучание, и применение очень похоже на ORTF.

 

 Микрофонная система NOS

 

 Система DIN так же была разработана для радиовещания (немецкого) и отличается от предыдущей, расстоянием между капсюлями, около 20 см. Такая система больше подходит для локализованной записи, на маленьких расстояниях.  Хорошо показывает себя при записи фортепиано.

 Техника записи Baffled Stereo – это разнесенная микрофонная стереосистема, использующая микрофоны, расположенные по типу AB, ORTF, DIN или NOS, а также акустический экран размещенный между этими микрофонами. Экран, оказывает влияние на время прихода звучания на низких частотах и разности интенсивности на высоких.

 

   Система стерезаписи Baffled Stereo

 

Одним из серьезных недостатков системы Baffled, является окраска звучания в области верхних и средних частот. Это связано с дифракцией на акустическом экране.

 Рассмотрим теперь системы со значительно разнесенными микрофонами.

 Одна из наиболее часто используемых систем это «широкое АВ».

Для такой системы верно все, что и для обычной АВ, с некоторыми особенностями. Например, нужно помнить, что расстояние в 1-3 метра является наименее благоприятным в плане фазовых искажений. Область частотной характеристики в этом диапазоне, является для человеческого уха максимально чувствительной.

 Система стереозаписи “Decca-Tree” была разработана фирмой Decca в начале 1950-х годов. Она состоит из трех всенаправленных микрофонов, обращенных вперёд, расположенных в форме треугольника, причем центральный микрофон находится перед двумя другими. Точное расстояние не является критическим, но, как правило, два боковых микрофона расположены на расстоянии 1 метра от центра, а центральный микрофон - на 1 метр вперед и примерно на 2,5 метра над землей. В шумных ситуациях иногда используются кардиоидные микрофоны. Часто боковые микрофоны слегка наклоняют наружу, особенно при записи большой группы. 

 

 Система записи Decca Tree

 

Система Decca Tree позволяет получить более просторный звук, чем разнесенные пары, обладая так же и большей четкостью. Этот метод не только устраняет проблему «дыры в середине», а в связи с тем, что средний микрофон слегка продвинут вперед, он захватывает звук немного раньше, чем боковые микрофоны. Это приводит к тому, что звуковая картина, будет строиться из центра и расширяться в стороны. Система обеспечивает довольно заметное улучшение по сравнению с другими методами. 

 Так же в качестве разнесенных систем применяются широко расставленные кардиоидные микрофоны, микрофоны с характеристикой «восьмерка», и т.д. Все они в той или иной степени являются модификацией системы «широкое АВ».

  Бинауральная запись.

 В современной звукозаписи, бинауральная запись стоит особняком. В последние годы, она набирает популярность, за счет повсеместного внедрения VR-технологий. Если в начале появления VR, производители не придавали звуку никакого внимания, то сейчас, объемное, «панорамное» звучание, а также системы объемного звучания для VR, становятся стремительно растущей отраслью в индустрии звукозаписи. Ведь мы понимаем, что объемное звучание, с правильной пространственной локализацией источников относительно слушателя, нужно сначала записать.

 Итак, что же такое «бинауральная звукозапись»?

 В целом это система, внешне похожая на голову человека, в ушных раковинах которой установлены микрофоны. В таких системах, модель головы максимально точно скопирована, рассчитаны формы ушных раковин, плотность материала из которого изготовлена «голова» так же максимально соответствует параметрам человеческой головы. В нужных местах располагаются различные полости, служащие резонаторами, так же реализована костная проводимость.

 

 Система бинауральной записи Neumann

 

Такие системы могут использовать до трех механизмов локализации звучания – интенсивностный, временной и частотный.

Основными представителями, будет «искусственная голова» фирмы Neumann, модель KU-100, так же можно рассматривать модель 4128C от фирмы B&K.

 Одним из упрощенных вариантов такой записи будет так называемое «Sphere Stereo», где ненаправленные микрофоны устанавливаются на сферу диаметром около 20см, которая моделирует только основные параметры «головы».

 Итак, мы рассмотрели основные, чаще всего используемые варианты расстановки микрофонов. Нашей задачей, было показать основные принципы расстановки и подключения, чтобы каждый смог подобрать себе более выигрышную систему, для конкретного случая звукозаписи.

В следующей статье, мы рассмотрим системы пространственной звукозаписи, которая сейчас набирает обороты, в связи с развитием технологии виртуальной реальности.

Музыкальных успехов вам. Берегите себя...

Автор статьи Альберт Сафронов, компания Поп-Мьюзик

% PDF-1.3 % 1 0 obj > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 4 0 объект > поток hZn # 7} W @ t 8qCf4RӉe9Udl]; А.t @ e2OiJI2rx "GzƷc'1Nd [AǪn9lLd̬

Распиновка электретного конденсаторного микрофона, характеристики, лист данных

Электретный конденсаторный микрофон

Электретный конденсаторный микрофон

Электретный конденсаторный микрофон

Распиновка электретного конденсаторного микрофона

Нажмите на изображение для увеличения

Идентификация и конфигурация контактов:

Номер:

Имя контакта

Идентификационный номер

Описание

1

Выходной терминал

Окруженный черным слоем

Это выходной контакт микрофона.

2

Наземный терминал

Между клеммой и корпусом можно найти небольшое соединение (серебряная полоса)

Это заземляющий контакт микрофона

Технические характеристики электретного микрофона:

  • Рабочее напряжение: от 2 В до 10 В
  • Потребление тока: 0.5 мА (макс.)
  • Рекомендуемое рабочее напряжение: 2 В
  • Рабочая частота: от 20 Гц до 16 000 Гц
  • Импеданс: <2,2 кОм

Примечание. Чтобы узнать, почему эти параметры полезны, читайте дальше. Кроме того, техническое описание электретного конденсаторного микрофона можно найти внизу страницы

.

Где использовать электретный микрофон:

Электретный конденсаторный микрофон (a.k.a Конденсаторный микрофон ) - наиболее распространенный тип преобразователя, который используется для обнаружения или измерения звуковых сигналов. Он работает точно так же, как обычный динамик, то есть при обнаружении звукового сигнала он производит электрические сигналы.

Итак, если вы ищете преобразователь для преобразования звуковых сигналов в окружающей среде в электрические сигналы для обнаружения звука или записи голоса, то этот микрофон может быть правильным выбором для вас.

Как использовать электретный микрофон:

Электретный микрофон имеет две пластины внутри, как у конденсатора; расстояние между пластинами прямо пропорционально звуку, присутствующему в окружающей среде.Ниже показана очень простая схема для начала работы с микрофоном. Рекомендуемое рабочее напряжение составляет 2 В, но оно может выдерживать до 10 В, так что вы даже можете использовать батарею на 9 В, в приведенной ниже схеме я использовал 5 В для работы с микрофоном.

Всегда помните, что микрофон имеет полярность, чтобы убедиться, что вы подключаете положительную (выходную) клемму к питанию через резистор, а клемму заземления к земле, как показано на схеме ниже.

Резистор R1 (10 кОм) используется для ограничения тока, протекающего через микрофон (максимум должен быть 0.5 мА), а конденсатор C1 (1 мкФ) используется для фильтрации шума постоянного тока, который может быть связан с аналоговыми электрическими сигналами (выходными). Также обратите внимание, что конденсатор также чувствителен к полярности, и положительный вывод должен быть подключен к выходному контакту микрофона. Этот конденсатор рассчитан на работу от 20 Гц до 16 000 Гц, поэтому любые звуковые волны в этом диапазоне будут улавливаться микрофоном.

Приложения:
  • Детекторы шума
  • Модули голосового управления
  • Диктофон
  • Мониторы активности

2D модель микрофона:

LM393 Схема расположения выводов модуля датчика обнаружения звука, особенности, схема и техническое описание

LM393 Модуль датчика обнаружения звука

Модуль датчика обнаружения звука

Модуль датчика обнаружения звука

Распиновка модуля датчика обнаружения звука

Нажмите на изображение для увеличения

Модуль датчика обнаружения звука определяет интенсивность звука, когда звук обнаруживается через микрофон и подается в операционный усилитель LM393 .Он включает встроенный потенциометр для регулировки заданного значения уровня звука.

Конфигурация контактов модуля датчика обнаружения звука

Имя контакта

Описание

VCC

Вывод Vcc питает модуль, обычно + 5В

ЗЕМЛЯ

Заземление источника питания

DO

Вывод цифрового выхода.Непосредственно подключен к цифровому выводу микроконтроллера

АО

Вывод аналогового выхода. Непосредственно подключен к аналоговому выводу микроконтроллера

Модуль датчика обнаружения звука Характеристики и характеристики
  • Рабочее напряжение: от 3,3 В до 5 В постоянного тока
  • Компаратор LM393 с заданным порогом
  • Размер печатной платы: 3.4 см * 1,6 см
  • Расстояние индукции: 0,5 метра
  • Рабочий ток: 4 ~ 5 мА
  • Чувствительность микрофона (1 кГц): от 52 до 48 дБ
  • Простота использования с микроконтроллерами или даже с обычными цифровыми / аналоговыми ИС
  • Маленький, дешевый и доступный

Модули альтернативных датчиков: модуль инфракрасного датчика , модуль акселерометра ADXL335, модуль магнитометра HMC5883L, датчик влажности почвы, модуль датчика пламени, модуль датчика эффекта Холла

Связанные компоненты: микрофон , ИС компаратора LM393, потенциометр 10K, светодиод, резистор

Краткая информация о модуле датчика обнаружения звука

Этот модуль датчика обнаружения звука состоит из микрофона, резисторов, конденсатора, потенциометра, компаратора LM393 IC, питания и светодиода состояния в интегральной схеме.

LM393 IC

LM393 Компаратор IC используется в качестве компаратора напряжения в этом модуле датчика обнаружения звука. Контакт 2 LM393 подключен к Preset (10 кОм Pot), а контакт 3 подключен к микрофону. ИС компаратора будет сравнивать пороговое напряжение, установленное с помощью предустановки (контакт 2) и контакта микрофона (контакт 3).

Микрофон

Микрофон в модуле звукового датчика улавливает звук. Этот звук подается на микросхему LM393.

Пресет (триммер)

Используя встроенную предустановку, вы можете настроить порог (чувствительность) цифрового выхода.

Как использовать модуль датчика обнаружения звука Модуль датчика обнаружения звука

состоит из четырех контактов: VCC, GND, DO, AO. Вывод цифрового выхода подключен к выходному выводу микросхемы компаратора LM393, а аналоговый вывод - к микрофону. Внутренняя электрическая схема модуля датчика обнаружения звука приведена ниже.

Использовать модуль датчика обнаружения звука с микроконтроллером очень просто. Подключите аналоговый / цифровой выход модуля к аналоговому / цифровому контакту микроконтроллера. Подключите контакты VCC и GND к контактам 5V и GND микроконтроллера. Когда уровень звука превышает заданное значение, на модуле загорается светодиод, и выход устанавливается на низкий уровень.

Приложения
  • Слуховые аппараты
  • Телефоны
  • Магнитофоны и караоке
  • Живое и записанное аудио оборудование
  • Радиовещание и телевещание
  • Технология распознавания речи

Определение потребностей в кабелях и стандарт проводки для разъемов DB-25

Часто люди смотрят на разъемы на задней панели устройства, чтобы понять, какие кабели им понадобятся.Хотя это не лучший способ разобраться во всем, в большинстве случаев он дает результаты. Если вы увидите разъем RCA и попросите «кабель RCA», вы, вероятно, найдете подходящий кабель (хотя существуют кабели разных типов, в которых используется разъем RCA). Но если вы не получите немного дополнительной информации, скорее всего, у вас возникнут проблемы, когда вы увидите разъем DB-25 на задней панели аудиоустройства.

Разъемы DB-25, или D-sub, изначально создавались для компьютерных приложений. Аудиоиндустрия приняла DB-25 как способ подключения нескольких каналов к устройствам и выхода из них, занимая при этом минимальное пространство.В этом плане отлично работает разъем DB-25. Однако использование этого разъема проблематично, поскольку не существует единого общепринятого способа его подключения. На самом деле, когда речь идет о DB-25 в мире аудио, существует три широко используемых правила подключения.

В некоторых устройствах используются разъемы D-sub для ввода или вывода восьми каналов сбалансированного аналогового звука. Для каждого симметричного канала требуются три контакта - один для положительного сигнала, один для отрицательного и один для экрана, и каждый канал сгруппирован в виде треугольника путем взятия двух контактов из одного ряда и одного контакта из другого.Для восьми каналов требуется 24 контакта, а контакт 13 просто не используется. Сбалансированная змея серии Hosa DTM-800 устроена таким образом. Он подключается к выходу DB-25 и разделяется на восемь штекерных разъемов XLR. Микрофонный предусилитель Precision 8 от True Systems использует разъем DB-25 для вывода всех восьми каналов. Это позволяет подключить один кабель с восемью каналами к аудиоинтерфейсу или микшеру.

Профессиональные аудиоустройства также могут использовать один разъем DB-25 для восьми каналов ввода и вывода (I / O) с использованием формата AES3 или AES / EBU.Этот цифровой аудиоформат позволяет устройствам отправлять два аудиоканала по одной сбалансированной аудиолинии. Здесь действительно весело, поскольку существует два стандарта для многоканального ввода-вывода AES / EBU, и производители выбирают, какой из них использовать.

Первый известен как стандарт проводки Tascam. Стандарт подключения Tascam такой же, как и аналоговый стандарт на конце разъема DB-25. Однако провод должен быть другим, так как он не передает аналоговый звук. Спецификация AES3 требует наличия симметричного кабеля с сопротивлением 110 Ом для сигналов AES / EBU.В отличие от аналоговых змей, змейки AES / EBU несут два цифровых канала на каждой симметричной линии. Это означает, что через одну змейку DB-25 устройство может отправлять восемь каналов и принимать восемь каналов одновременно. Если вы используете цифровую змею, которая выходит на разъемы XLR, у нее будет четыре штекерных и четыре гнездовых разъема XLR вместо четырех подобных разъемов на аналоговых змеях. Avid и Universal Audio - две компании, использующие стандарт Tascam. Avid ProTools HD I / O использует AES / EBU через разъем DB-25.

Такие компании, как Apogee и Mackie, среди прочих, приняли стандарт проводки Yamaha для своих входов / выходов AES / EBU. Провод такой же, как и у цифровых змей Tascam, но конфигурация контактов сильно отличается. В этом случае заземляющие провода находятся на одной стороне разъема, а другая сторона получает проводники. Преобразователь Lynx Aurora 16 AD / DA использует AES / EBU со стандартом Yamaha.

Обратите внимание, что если вы подключаете два цифровых устройства, вы должны убедиться, что используете правильную распиновку для каждого.Если одно из ваших устройств использует стандарт Tascam для ввода-вывода AES / EBU, а другое - стандарт Yamaha, вы все равно можете использовать их вместе. Однако вы должны использовать змейку с распиновкой Tascam на одном конце и распиновкой Yamaha на другом. Из аналогового в цифровой не все так просто. Вы не можете использовать змейку DB25 для соединения AES / EBU и аналоговых сигналов. Для этого потребуется отдельный интерфейс, что является темой для отдельного обсуждения.

В следующий раз, когда вы повернетесь к задней панели устройства за ответами по кабелю, помните, что тип разъема - это еще не все, особенно для DB-25.Ваш первый вопрос должен заключаться в том, смотрите ли вы на аналоговое или цифровое соединение. Если он цифровой, следующим шагом будет определение стандарта проводки, используемого устройством. Эти шаги уменьшат головную боль в будущем и гарантируют, что вы купите правильную змею DB-25 с первого раза.

- Хосе Схема подключения микрофона

Мы создали эту страницу, чтобы помочь людям понять, что не все микрофоны подключены одинаково. Например, то, что два разных микрофона имеют 4 контакта, не означает, что они подключены одинаково, даже если они одного производителя! Разные производители могут подключать свои микрофоны по-разному.Как правило, производитель радиостанций подключает свои микрофоны одинаково, чтобы микрофоны могли быть взаимозаменяемыми между их радиостанциями, однако это не всегда так.

Например, радиомодули Cobra 4 Pin подключены 1) Экран 2) Аудио 3) Передача 4) Прием, пока радиостанции Midland 4 Pin подключены 1) Аудио 2) Экран 3) Прием 4) Передача. Есть некоторые марки радиостанций, которые имеют одинаковую общую проводку (например, Cobra и Uniden), но это не всегда так.

В списке ниже представлена ​​некоторая информация о проводке микрофона.Подключение микрофона может быть достаточно неприятным, но когда вы не можете найти нужную информацию о проводке, это просто невозможно. Мы продолжим пытаться получить всю информацию, которую мы можем перечислить на этой странице.

Схема подключения радиомикрофона

Таблица и изображение выше подходят для следующих моделей:

(Дополнительное ПРИМЕЧАНИЕ: с ними совместим популярный Astatic 636L-DX1X)

Galaxy CB Радиостанции

  • DX919
  • DX929
  • DX939
  • DX949
  • DX959
  • DX979
  • DX44V
  • DX55V
  • DX66V
  • DX77V

Радиостанции Cobra CB

  • 19 DX IV
  • 148 GTL
  • 18 WX ST II
  • 19 DX IV Камуфляж
  • 25 ООО
  • 25 л. С.
  • 25 NW LTD
  • 25 Вт X NW ST
  • 29 LTD Хром
  • 29 LTD Классический
  • 29 LTD DE
  • 29 LX
  • 29 LX Камуфляж
  • 29 NW LTD
  • 29 Вт X СЗ ST

Uniden CB Radios

  • PC68ELITE
  • PC68LTW
  • PC68XL
  • PC78ELITE
  • PC78LTW
  • PC78XL
  • PRO505XL
  • PRO510XL
  • PRO520XL

Midland CB Radios


Подключение для C29 LX MAX и C29LTDBT:

  • 1) Земля
  • 2) Аудио
  • 3) Передать
  • 4) Получите
  • 5) Кнопка BT
  • 6) Микрофон BT

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ МИКРОФОНА

Виды концов штифта


Штырь Cobra 4

TX = белый, MOD = красный, REC = синий, экран / общий = оплетка / черный


Штырь Midland 4
TX =?, MOD =?, REC =?, Shield / Common =?

Кобра 5-контактный

TX = белый, MOD = красный, REC = синий, экран = оплетка, Общий = черный

Цветовые коды проводки для 6-проводных микрофонов Astatic:

  • Белый - Аудио
  • Щит - Земля
  • Синий - общий для переключения
  • Красный - Нажми и говори (передача)
  • Черный - Получить
  • Желтый - Земля приема (обычно не используется)

НОВАЯ информация - 26.06.18

6-контактный микрофон президента DNC520 Подключение микрофона:

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КАБЕЛЯ МИКРОФОНА:
1.Модуляция
2. RX
3. TX (вверх / вниз)
4.
5. Земля
6. Источник питания

Проблемы с микрофоном?

  • Убедитесь, что соединения затянуты.
  • Убедитесь, что контакты микрофона на радио соединяются со штекером микрофона. При необходимости можно очень осторожно развести штифты небольшой отверткой с плоским шлицем.
  • Убедитесь, что ваш CB-микрофон надежно подключен.Проверьте вилку и шнур на наличие обрывов и повреждений. Также проверьте контакты в магнитоле на предмет повреждений.
  • Убедитесь, что вы нажали кнопку микрофона CB до упора.
  • Если это силовой микрофон или эхо-микрофон, убедитесь, что в нем есть батарея!
  • Посетите нашу статью о поиске и устранении неисправностей радиоприемников для получения другой полезной информации.

Для чего используется разъем XLR? (схема подключения и распиновка штекера)

Разъем XLR - это тип электрического разъема, который в настоящее время в основном используется в различных типах аудио, видео, а также в сценическом осветительном оборудовании.Эти разъемы имеют круглую форму и могут иметь от 3 до 7 контактов. В большинстве случаев эти типы аудиоразъемов относятся к сбалансированному аудиосоединению, которое включает аудиосигнал AES3; Помимо этого, они также используются для низковольтных источников питания, управления освещением, а также для других приложений. Вы встретите разных производителей, которые, как известно, производят эти разъемы XLR, и эти разъемы обычно подпадают под действие стандарта IEC 61076-2-103, который является мировым стандартом для измерений.Хотя внешне они идентичны более компактным и старым разъемам DIN, они не совместимы с ними физически.

Теперь может возникнуть вопрос, что такое разъем XLR? Здесь мы хотели бы упомянуть, что эти соединители были изобретены человеком по имени Джеймс Кэннон, который также основал Cannon Electric (позже приобретенный ITT). По этой причине некоторые ветераны иногда называют эти разъемы «пушечными вилками». Эта инновационная вилка была названа Cannon Electric торговой маркой Cannon X-Series.Позже они добавили модель, которая состояла из защелки для фиксации кабелей вместе, и она была известна как Canon XL. И, в конце концов, была произведена модель с прочным и прочным составом из резины, окружающая гнездовое гнездо, известная как Cannon XLR. Следовательно, термин XLR на самом деле означает разъем Cannon серии X с защелкой и резиной.

1) Что такое XLR-кабель и разъем?

В настоящее время мы используем кабели XLR в различных типах аудиоприложений, от профессиональных сессий записи до живых выступлений.Эти кабели состоят из круглого разъема, а также трех контактов, которые помогают воспроизводить симметричный микрофон и сигналы линейного уровня на большом расстоянии. Способность кабеля XLR генерировать сбалансированный сигнал означает, что уменьшенный нежелательный шум будет приниматься возможным аудиосигналом от любых внешних электрических помех. Таким образом, исходный аудиосигнал будет сохранен даже в непосредственной близости от других электронных устройств на большом расстоянии.

2) Подключение XLR - разъемы типа папа / мама:

В наши дни разъемы XLR могут быть доступны как в женском, так и в мужском вариантах с кабелем, а также в вариантах монтажа на шасси - всего четыре стиля.Однако это немного необычно, учитывая, что один из этих стилей был опущен довольно многими конструкциями разъемов (обычно это разъем для монтажа на штыревой корпус).

Напротив, гнездовые соединители были разработаны для первоначального подключения контакта 1 (заземляющий контакт) до того, как контакт будет установлен другими контактами после того, как штекерный соединитель будет вставлен. При установке заземляющего соединения перед подключением к сигнальным линиям установка, а также удаление разъемов XLR в устройстве под напряжением становится возможным без необходимости принимать внешние сигналы (как обычно происходит с разъемами RCA. , например).

Количество выводов будет другим. Фактически, эти разъемы доступны с десятью контактами, а мини-разъемы - с восемью контактами. За исключением шестиконтактных моделей Switchcraft, в которых используется нестандартное управление контактами, разъемы XLR, производимые различными производителями, будут использоваться совместно.

Распиновка XLR

(Не стесняйтесь использовать это изображение, но добавьте на свой веб-сайт атрибут, указывающий пакет на страницу, используя только URL-адрес, мое имя или имя моего веб-сайта.Кроме того, можете прикрепить к Pinterest, если хотите.)

Если вы хотите поделиться этим сообщением, вы можете скопировать эту ссылку, а затем вставить в социальные сети или свой блог -

 https://churchsoundtips.com/xlr-connector/ 

3) Подключение аудиокабеля XLR для звуковых пультов:

Теперь, когда мы знаем, что такое разъем XLR, позвольте нам пролить свет на кабели для звуковых панелей.

Несимметричные аудиокабели состоят из пары проводов, которые функционируют как проводники; один отвечает за передачу как земли, так и сигнала.Несмотря на то, что они сравнительно дорогие, они уязвимы для любого шума, создаваемого помехами от электрических полей любого ближайшего электронного устройства. По этой причине использование несимметричных кабелей не рекомендуется для всех приложений, где требуются длинные кабели. Рекомендуемая длина симметричных кабелей в настоящее время составляет от 25 до 30 футов. Для таких длин рекомендуется использовать некоторую форму «змеевидного кабеля», как его обычно называют, который в основном представляет собой длинный многожильный кабель с разъемами XLR на обоих концах.Прочтите мой пост о том, как записывать с микшера и о необходимых кабельных соединениях.

Сбалансированные кабели

Балансные аудиокабели состоят из трех проводов, которые функционируют как проводники, а именно отрицательного, положительного и заземляющего. Аудиосигнал передается как по положительному, так и по отрицательному проводу с противоположной полярностью. Это означает, что любой шум, возникающий от любого внешнего источника помех, будет сведен на нет.Для аудиоприложений, требующих большой длины от 25 до 30 футов, эти симметричные кабели идеально подходят для них.

Кабели XLR

Кабели XLR представляют собой симметричные кабели с круглыми разъемами и тремя контактами - положительным, отрицательным и заземляющим. По сути, они почти идентичны кабелю TRS (Tip Ring Sleeve). Однако есть одно существенное отличие: эти кабели на самом деле похожи на кабели со стандартным разъемом.Сигналом заземления всегда является «контакт 1» (контакт, который находится с левой стороны, обращен к штекерному разъему, или к отверстию, которое находится с правой стороны, если смотреть на гнездовой разъем).

Как работают кабели XLR?

Положительный аудиосигнал вместе с сигналом заземления и отрицательным аудиосигналом будет передаваться по кабелю XLR после подключения 2 симметричных устройств. Помимо инвертирования, как положительный, так и отрицательный аудиосигналы похожи друг на друга.В случае каких-либо электрических помех этот шум входит как в отрицательный аудиосигнал, так и в положительный аудиосигнал. Как только оба сигнала достигнут сбалансированного устройства на конце цепи, один звуковой сигнал будет инвертирован. Однако эти два сигнала во всем похожи друг на друга. Тем не менее, шум, который был в звуковом сигнале, теперь инвертируется. Фактически, они будут нейтрализовать друг друга, как только исходный шум объединится с инвертированным шумом. В этом случае останется только исходный звуковой сигнал.

4) Для чего используются кабели XLR? - микрофонов:

Помимо безупречной записи инструментов и других источников звука, микрофоны XLR отлично подходят для подкастинга, а также для записи голоса.

Будучи менее чувствительными по сравнению с конденсаторами, динамические микрофоны автоматически выбираются при записи более чем одного человека в одной комнате или в случае отсутствия спокойной зоны записи. Более того, вам также нужно быть очень близко к микрофону.Динамические микрофоны обычно используются живыми исполнителями, чтобы не брать в руки какой-либо другой инструмент во время выступления.

Напротив, будучи более точными и чувствительными, конденсаторные микрофоны окажутся полезными при записи соло в тихой обстановке. Этим микрофонам требуется внешнее питание, которое в настоящее время поставляется с большинством высококачественных цифровых аудиоинтерфейсов. Посмотрите мой другой пост о том, как выбрать микрофон для пения, а также мой пост о лучших хоровых микрофонах.

5) Переходники для разъемов XLR:

Это факт, что сбалансированный звук является обязательным условием для профессиональных приложений, поскольку он помогает устранить любой автоматический шум сигнала, который может испортить воспроизводимый звук. Высококачественные разъемы XLR, а также адаптеры также жизненно важны для этого процесса, поскольку они играют ключевую роль в обеспечении сбалансированного звука в микрофонах и других компонентах и ​​из них. Вы встретите широкий спектр адаптеров XLR, которые обеспечивают подключение XLR между мужчинами и женщинами, а также между мужчинами и женщинами, помимо подключений со стерео и моно разъемами и штекерами.Очень важно иметь под рукой подходящий адаптер XLR, который может оказаться для нас чрезвычайно полезным.

Соображения:

Сбалансированный сигнал может быть доставлен только по кабелям XLR, если оба устройства на каждом конце сигнала также сбалансированы. Любое несимметричное аудиоустройство приведет к несбалансированности всей сигнальной цепи. Кроме того, будет разумно всегда уточнять у производителя, чтобы убедиться, что гаджет сбалансирован.

Источники:

https: // en.wikipedia.org/wiki/XLR_connector

Как выбрать микрофоны MEMS

Сегодня большинство аудиопродуктов, от динамиков Bluetooth до устройств с голосовыми командами, теперь содержат по крайней мере один микрофон. Если продукт был разработан пару лет назад, в нем был электретный конденсаторный микрофон (ECM), но сегодня он, скорее всего, будет использовать микрофон MicroElectrical-Mechanical System (MEMS). Спецификации микрофонов MEMS имеют некоторые отличия, и эта статья затрагивает эти моменты.

Сегодня большинство аудиопродуктов, от динамиков Bluetooth до устройств с голосовыми командами, теперь содержат как минимум один микрофон.Если продукт был разработан пару лет назад, в нем был электретный конденсаторный микрофон (ECM), но сегодня он, скорее всего, будет использовать микрофон MicroElectrical-Mechanical System (MEMS). Спецификации микрофонов MEMS имеют некоторые отличия, и эта статья затрагивает эти моменты. Микрофоны

MEMS - это полупроводниковые микромашинные устройства, пришедшие на смену более сложным и громоздким преобразователям. Ноулз представила один из первых микрофонов MEMS, выпускаемых на коммерческой основе, почти 25 лет назад, с микроминиатюрной емкостной топологией.В то время как была еще дюжина других ранних разработчиков микрофонов MEMS, большинство из них не дожили до зрелости или были приобретены из-за проблем, которые представляла эта технология, а также из-за недостаточной устойчивости венчурных инвестиций, стоящих за многими из этих усилий.

Устаревший микрофон MEMS был проблематичным. В течение десятилетий процессы изготовления, необходимые для выполнения многих критических этапов, выходили из-под контроля, а акустические характеристики уступали существующим микрофонным технологиям.Это было только в последние пять лет или около того с тех пор, как все это действительно собралось вместе для индустрии микрофонов MEMS. Сегодня микрофоны MEMS доминируют в потребительских товарах, и разработчики аудиопродукции отошли от ECM. Однако микрофоны MEMS часто не предназначены для прямой замены, и здесь есть что учитывать! Микрофоны МЭМС различаются, и при покупке микрофона МЭМС следует учитывать несколько факторов.

Что внутри?
Микрофон MEMS обычно состоит из емкостного микрофонного элемента, который подключен к специализированной интегральной схеме, известной как ASIC (см. Рисунок 1).ASIC работает как предусилитель (см. Рисунок 2). И микрофонный элемент, и ASIC собраны и подключены к корпусу для поверхностного монтажа (см. Фото 1). Некоторые микрофоны MEMS имеют единую подложку с микрофоном и предусилителем на одном куске кремния. Новое поколение микрофонов MEMS использует пьезомикрофонный элемент с ASIC. Для микрофонов ECM и MEMS требуется небольшое напряжение смещения, а схемы смещения сопоставимы, а для микрофонов MEMS требуется немного меньше энергии.

Рисунок 1: Микрофоны MEMS обычно состоят из емкостного микрофонного элемента, который подключен к специализированной интегральной схеме (ASIC).(Изображение любезно предоставлено ST Microelectronics)
Что снаружи
Микрофоны МЭМС монтируются на гибкую печатную плату или на твердую печатную плату с использованием технологии поверхностного монтажа (SMT) с мелким шагом пайки потоком, как правило, вместе с остальными компонентами SMT. Упаковка может быть пластиковой или находиться в металлической банке. Кроме того, некоторые микрофоны MEMS включают экран Фарадея для повышения устойчивости к радиочастотам. В то время как ECM имеют форм-фактор трубки, обычно диаметром от 4 до 8 мм, микрофоны MEMS представляют собой микроблоки SMT с огибающей по умолчанию 3.50 мм × 2,65 мм × 0,98 мм. Однако многие производители предлагают еще более компактные пакеты.

Нижний порт или верхний порт
Корпус SMT, в котором находится микрофон MEMS, может иметь звуковую апертуру сверху или снизу. Если он находится внизу, то печатная плата, к которой она припаивается, должна быть тонкой (возможно, гибкой печатной платой) и иметь отверстие, которое совпадает с портом микрофона MEMS. Традиционно микрофоны MEMS были нижним портом для компенсации недостатка отношения сигнал / шум, но сегодня микрофоны MEMS могут использовать любой подход и по-прежнему обеспечивать высокую производительность.

МЭМС-микрофоны, аналоговые
Аналоговые микрофоны MEMS предлагаются с несимметричными или сбалансированными дифференциальными выходами. Конечно, использование аналогового MEMS-микрофона со сбалансированным выходом является хорошей защитой, если вокруг вашего продукта будут распространяться электромагнитные помехи (EMI) / RF.

Чем отличается аналоговая топология
В некоторых примечаниях к применению для микрофонов MEMS, например, от Cirrus Logic / Wolfson, предлагается псевдодифференциальный предусилитель, который даст некоторые преимущества от выбора дифференциального аналогового микрофона по сравнению с несимметричным аналоговым микрофоном MEMS (например.g., где вы используете кодек, который имеет только несимметричные входы, следующие за псевдодифференциальным предусилителем). Для типичных дифференциальных емкостных аналоговых микрофонов MEMS можно использовать двойные решетки, которые обеспечивают улучшенную помехозащищенность по сравнению с несимметричными входами. В пьезо-МЭМС два набора кантилеверов работают по-разному для обеспечения высокой помехоустойчивости, что можно увидеть в характеристиках подавления пульсаций источника питания.

Фото 1. Цифровой микрофон MEMS Knowles отличается низким энергопотреблением и высоким уровнем шума.
ПСР и ПСР
Коэффициент подавления источника питания (PSRR) - это уровень шума от источника питания, который может подавлять конкретное устройство. Импульсные источники питания, реле, двигатели и многое другое могут сбрасывать мусор переменного тока и переходные процессы в шины питания (PSR). PSRR - это индикатор компонента (например, микрофон MEMS, регулятор напряжения, операционный усилитель и т. Д.) Для подавления этих помех. PSRR позволяет измерить, насколько хорошо схема отклоняет пульсации различной частоты, подаваемые на ее вход.В таких источниках исторически преобладали гудения 50/60 Гц от электросети, но глобальная система для мобильных (GSM) и мультиплексирования с временным разделением (TDM) смартфонов теперь часто вызывает большее беспокойство.

Цифровые МЭМС-микрофоны
ASIC определяет аналоговый или цифровой выход, который может быть просто аналоговым предусилителем, или ASIC может также следовать за предусилителем с аналого-цифровым преобразователем (ADC), который обычно обеспечивает выход с импульсной кодовой модуляцией (PCM), но с несколькими цифровыми микрофонами MEMS. предлагаются с цифровыми выходами I2S.

Устойчивость цифровых МЭМС к помехам
Цифровые микрофоны MEMS предлагают даже большую помехоустойчивость, чем аналоговые MEMS. Что касается времени выхода на рынок, чтобы избежать необходимости настраивать макет платы, если вас ждут проблемы с шумом, то лучше всего подойдет цифровая технология. Если характеристики микрофона имеют решающее значение для вашего типа и класса продукта, лучше использовать аналоговый.

Рисунок 2: ASIC для микрофона MEMS работает как предусилитель.
Точка акустической перегрузки
Аналоговые микрофоны MEMS обычно имеют лучшую акустическую точку (AoP), в которой возникают серьезные искажения.Аналоговая перегрузка MEMS немного более изящна, чем цифровая. Цифровая MEMS AoP может составлять всего 116 дБ, а чаще всего 120 дБ. Аналоговый AoP обычно превышает 120 дБ и может достигать 130 дБ или более на некоторых микрофонах MEMS.

Отношение сигнал / шум
Когда-то микрофоны MEMS были убийцей для большинства серьезных приложений. Они догнали ECM с обычными аналоговыми и цифровыми микрофонами MEMS, достигающими уровня сигнал / шум выше 60 дБ. Наушники с активным шумоподавлением требуют отношения сигнал / шум 65 дБ или выше, и есть довольно много микрофонов MEMS, которые достигают этого, и несколько аналоговых микрофонов MEMS, которые на несколько децибел лучше.Положитесь на 70 дБ от нескольких поставщиков в 2017 году.

Направленность
Все микрофоны MEMS являются всенаправленными, и для достижения характеристик направленности они используются в виде решеток или имеют акустическую конструкцию для достижения направленности. Одно из требований к микрофонным решеткам состоит в том, чтобы микрофоны были точно согласованы по чувствительности и отклику и могли поддерживать это единообразие с течением времени.

Производство
Микрофоны MEMS содержат микрофонный элемент, ASIC и корпус.Некоторые поставщики являются производителями полупроводников для микрофонных элементов МЭМС, другие - производителями микросхем в сфере ASIC, а другие поставщики поставляют упаковку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *