Schritt 1: Vorbereitung Audiosignale für Arduino
Wenn wir ein Audiosignal mit einem Oszilloskop betrachten, sehen wir ein ähnliches Bild (Abb. 3). Beachten Sie, wie das Audio-Signal in Abb. 3 oszilliert um eine Mitte-Spannung von 0V; Dies ist typisch für audio-Signale. Die Amplitude eines Audiosignals ist der Abstand zwischen seiner Mitte Spannung und Höhepunkt hoch oder niedrig. Die Amplitude der Welle in Abb. 3 ist 2V: es erreicht eine maximale Spannung von + 2V und eine minimale Spannung von - 2V. Dies ist ein Problem, wenn wir wollen, das Audio-Signal mit dem Arduino analoge Eingänge zu messen, weil die Arduino nur Spannungen zwischen 0 und 5V messen kann. Wenn wir die negativen Spannungen in das Signal aus Abb. 3 zu messen versucht, die Arduino würde nur 0V gelesen und wir würden am Ende abschneiden der Unterseite des Signals. In dieser Instructable zeige ich Ihnen, wie Sie verstärken und Audiosignale versetzt, sodass sie in diesen 0-5V Bereich fallen. Idealerweise wollen Sie eine Signal mit einer Amplitude von 2,5 v, die rund 2,5 v (wie in Abb. 7) oszilliert, so dass seine min. Spannung 0V und seine max. Spannung 5V (siehe die folgenden Berechnungen).
Min. Spannung = Center Spannung - Amplitude Max Spannung = Center Spannung + Amplitude
Min. Spannung = 2,5 v - 2,5 v = 0V
Max Spannung = 2,5 v + 2,5V = 5V
Abb. 4 zeigt das Signal kommt direkt aus dem Mikrofon auf einem Oszilloskop. Das Signal ist relativ schwach, mit einer Amplitude von nur 200mV, können Sie feststellen, dass Signale aus anderen Quellen (Ipods, Gitarren, Plattenspieler...) auch Audiosignale mit kleinen Amplituden führen. Diese Signale müssen verstärkt werden, bis die Amplitude zu wollen wir (2,5V). Verstärkung bedeutet die Amplitude (Abstand zwischen dem Mittelpunkt und Max oder min) eines Signals zu erhöhen. Verstärkung auch puffert die Audioquelle (in meinem Fall war dies ein Mikrofon) von allen Belastungen, die Sie später in der Schaltung auf ihn setzen können, das ist eine gute Sache, weil es verhindert, Verzerrungen dass.
Bild 5 zeigt das gleiche Mikrofonsignal nach Verstärkung, können Sie sehen, wie die Höhe der Gipfel gestiegen, so dass die Welle eine Amplitude von 2,5 v hat. Aber da die Center-Spannung der Welle ist immer noch 0, die Welle ist oszillierend zwischen -2,5 und + 2,5V. Es müssen DC-Offset, dies zu korrigieren sein. DC-Offset bedeutet die Center-Spannung, die die Welle herum (die durchschnittliche Spannung der Welle) oszilliert. Abb. 6 zeigt das Signal nach einem DC-Offset; Es hat immer noch eine Amplitude von 2,5 v, aber die Zentrum-Spannung ist 2,5V statt 0V, so dass die Welle nie unter 0V nach unten sinkt. (Beachten Sie: die leichte Veränderung in der Form zwischen den Signalen in den Abbildungen 5 und 6 ist Abgaben auf Veränderungen in meiner Stimme zwischen die zwei Bilder, es hat nichts mit der Schaltung zu tun). Das Signal in Abb. 6 ist bereit zu gehen, ein Arduino analog input-Pin.
