Schallortung mit Mega48 und Elektret-Kondensatormikrofonen

[barbar]

Guten morgen vom Nichtelektroniker,

mit zwei Elektret-Kondensatormikros am Mega48 soll eine 2-dimensionale Schallortung stattfinden. Geplanter Abstand der Mikros etwa 25 cm. LED0 soll leuchten, wenn Schallquelle näher an ADC0-Mikro bzw. LED1 bei Schallquelle näher an ADC1-Mikro. Ist nachfolgende Minimal-Schaltung plausibel?

Danke für Sachbefassung und mfG!

[MeckPommER]

Ich habe sowas schon aufgebaut, allerdings mit OpAmps zwischen Mikros und ADC, da ich ohne Verstärkung nicht viel Messbares von den Mikros empfangen habe.
Willst du nur zb. ein Klatschen orten können oder auch leisere Geräusche, bei denen es kein schön erkennbares Maximum gibt?

Gruß MeckPommER

[barbar]

Hallo MeckPommER und Dank für rasche Antwort,

die Ortung von Klatschen bzw. eindeutigen Peaks ist das (vorläufige) Ziel.

Zu den OpAmps zwischen Mikros und ADC:

Ohne es zu verstehen, habe ich hier (http://www.franzis.de/elo-das-magazin/mikrocontroller-und-programmierung/avr-anwendungen/dtmf-decoder) gelesen, dass "... für das Electret-Kondensator-Mikrofon kein zusätzlicher Operationsverstärker benötigt wird, da die Verstärkung über ein sog. Differential ADC Channel Pair with gain (x20) erfolgt ...". Ich bin beeindruckt O:)

Erläuterung oder Kritik ist jedenfalls hochwillkommen.

MfG

[Hubert.G]

Das mit der Verstärkung stimmt schon, nur soweit ich Datenblatt lesen kann, erst ab Mega16, 32, 64.

[MeckPommER]

Softwaremäßig habe ich es dann so realisiert, das ich abwechselnd beide mikros abfrage und bei der Überschreitung eines bestimmten Wertes einen Counter hochzähle, bis auch beim anderen Mikro diese Schwelle überschritten wird.
- Kommt das Signal nicht beim anderen Mikro an, war es nur eine Störung. Maximalwert ist die Zeit, die der Schall für die Strecke von einem zum anderen Mikro braucht. Zeigt der Counter eine längere Zeit an, handelt es sich um eine Störung.
- Welches Mikro das Signal als erstes empfangen hat, bestimmt dir die Richtung der Schallquelle.
- Wie hoch der counter zählt, sagt aus, in welchem Winkel die Schallquelle zu den Mikros steht. Allerdings hast du keine hinten/vorne Ortung.

Ich bin mit den Ergebnissen immer recht zufrieden gewesen, auch wenn meine Mikros nur ca. 8cm voneinander entfernt sind.

Gruß MeckPommER

P.S.: bringt die interne Verstärkung durch den AVR nicht evtl. mehr Rauschen als ein separater OpAmp? Das Signal eines Fingerschnipsers in 3 oder 4m Entfernung halte ich für einiges schwächer als ein DTMF-Generator direkt am Mikro. Ist nur eine Schätzung von mir, mag sein, das es auch ohne OpAmp "geht".

[barbar]

Mist! Ja stimmt, Mega48 hat kein ADC mit "programmable gain". Danke Hubert für den Tip mit dem Datenblatt O:) und MeckPommER für den Softwaremäßigen Einstieg.

MfG

[Besserwessi]

Ein bischen "Verstärkung" kann man kriegen, wenn man eine etwas niedriegere Referenzspannung nimmt. Beim Mega48 sind immerhin 1 V möglich. Ich würde aber wegen der Flexibilität trotzdem OPs einplanen. Den ganuen Verstärkungswert kann man dann ja relativ leicht über einen Widerstand ändern.

[ikarus_177]

Hi,

welcher OpAmp wäre denn am besten geeignet, ein solches Mikrophonsignal verstärken zu können? Und welche Beschaltung sollte ich wählen? Nichtinvertierender linearer Verstärker?

Viele Grüße

[Manf]

Hier ist übrigens auch ein typischer Signalverlauf beim einmaligen Klatschen dargestellt.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=104552#104552

[Besserwessi]

Die Wahl des Operationsverstärkers sollte relativ unkreistisch sein. Da könnte ein LM358 oder tlc272 schon reichen. Man könnte dann auch mit 5 V Versorgung auskommen, wenn man die Referenz z.B. mit etwa 1-3 V wählt.
Ob invertierend oder nicht, ist relativ egal.
Bei der invertierende Schaltung sollte man mit weniger Widerständen auskommen, und man belastet die Hilfsspannung für die halbe Referenz prakitsch nicht.
Bei der Nichtinvertierenden Schaltung könnte man wohl weniger Rauschen erreichen, aber das sollte wohl eher das kleinere Problem sein.

[MeckPommER]

Ich habe grade mal nachgeschaut, ich habe es mit dem tl082 gemacht, da es den in DIl und SMD gibt.

[Besserwessi]

Der TL082 geht wie fast jeder andere OP, nur braucht man da mehr als 5 V Versorgungsspannung. Die LM358 und TLC272 gibt es auch als DIP oder SO8 und vor allem kommt man da ohne extra Spannungsversorguns aus. Besser wäre noch ein Rail-Rail OP wie TS912.

[Richard]

Der TL082 geht wie fast jeder andere OP, nur braucht man da mehr als 5 V Versorgungsspannung. Die LM358 und TLC272 gibt es auch als DIP oder SO8 und vor allem kommt man da ohne extra Spannungsversorguns aus. Besser wäre noch ein Rail-Rail OP wie TS912.

Moin moin.

Könnte mir bitte jemand erklären was ein Rail-Rail OP ist, oder halt
den Unterschied zum "normalen" OP?

Danke, Richard

[CowZ]

Ein R2R-Opamp arbeitet bis an die Spannungsversorgungen ran.