Haga su propio medidor SPL-DB con micrófono y MCU

Los equipos de medición como los medidores de decibelios SPL (nivel de presión sonora) pueden parecer abrumadores, pero este artículo de [Shawon M. Shahryiar] muestra que hacer sus propias necesidades tiene solo dos ingredientes esenciales: un micrófono y un microcontrolador. Obviamente, el micrófono sirve para medir el nivel de presión sonora, y luego su salida se inserta en el ADC del microcontrolador, que hace algunos cálculos matemáticos antes de enviar el resultado a una pantalla.

[Shawon] recorre toda la teoría detrás de los cálculos que deben realizarse antes de mostrar el código C que funciona con el MCU de 8 bits PIC18F242 previsto por la configuración del prototipo. La pantalla es de tipo LCD gráfica, capaz de mostrar el texto con valores así como gráficos de barras que indican los niveles medidos. Para las mediciones en sí, el valor RMS se toma de 16 muestras ADC mientras que el algoritmo tiene en cuenta las especificaciones del módulo de micrófono de fuente Seeed, específicamente su rango de sensibilidad promedio de 50 dB.

Aunque no se proporciona un esquema completo, todo lo esencial es para que cualquiera pueda construir su propio medidor de SPL-dB con casi cualquier micrófono y MCU con un ADC incorporado. Como también señala el artículo, elegir un micrófono de mayor calidad dará un mejor resultado y, por supuesto, una MCU más rápida ofrecerá más opciones, incluido el procesamiento FFT. Dado que el código en sí es bastante básico, debería ser bastante fácil de transferir a una MCU basada en ARM, lo que permitiría el uso de, por ejemplo, TFT-LCD.

Mire después del descanso para ver un video del indicador SPL-dB del artículo en acción.

  • Paul dice:

    Digamos que es un truco bastante bueno, que hace referencia a la entrada de entrada positiva al carril negativo también.

    • poli dice:

      Porque, ¿quién necesita la mitad negativa de la señal, verdad?

      • Jaycop dice:

        Cuando solo desee medir la intensidad, debe ser lo suficientemente buena como para aproximarse a la mitad de la forma de onda.

        • Paul dice:

          Para las definiciones perdonables de “aproximado”, esto puede ser cierto …

          Es un poco engañoso que el proveedor elija esto terriblemente no lineal, con un diseño de rango dinámico bajo para ese sensor. Generalmente son conocidos por tener una mejor ingeniería que esa.

          A menos que estén sirviendo intencionalmente al mercado que solo quiere una indicación de la “intensidad del sonido” y no les importa (o saben) hacer la alta velocidad de muestra y el procesamiento de señal mínimo para hacer un rango de medición preciso. El usuario esperado tampoco tiene que preocuparse de que la señal sea muy no lineal, de bajo rango dinámico y muy dependiente de la temperatura …

          • alemán dice:

            ¿Por qué dices que el diseño no es lineal? En su rango activo debe estar en orden

          • Paul dice:

            ¿Por qué dices que el diseño no es lineal?

            Míralo. Si fuera un opampo ideal, el circuito amplificaría solo entradas positivas. Casi una definición de no lineal. Lo único que funciona es el flujo de corriente del amplificador operacional (altamente dependiente de la temperatura), que mantiene la entrada positiva en unos pocos milivoltios debido a esas resistencias grandes (y ruidosas) que tiran de la entrada positiva al riel.

            A amplitudes muy bajas, será algo lineal, pero el disco de salida estará cerca de cero a menos que la polarización sea lo suficientemente alta como para conducir la salida a más de un voltio para lograrlo en el rango lineal normal del amplificador operacional. Sin embargo, por encima de los niveles de sonido de entrada moderados, el lado negativo se truncará crudamente. Ergo, no lineal. Y ruidoso. No es un proyecto que un ingeniero competente haría con gusto.

  • loonquawl dice:

    El artículo vinculado parece funcionar con la suposición de que, dado que los micrófonos están “típicamente” estandarizados a 94dB SPL a 1kHz, puede usar eso como piedra de toque. Aunque no es del todo incorrecto, esto se ve gravemente obstaculizado por la falta de linealidad en el micrófono, la moninealidad en el amplificador, el sonido no sinusoidal de 1 kHz, etc. – El proyecto no mide SPL, pero muestra la fuerza de la señal, pero generalmente es consciente de los logaritmos. Eso hace bien.

  • Chad M Walber dice:

    Este es un proyecto genial, pero siempre soy muy consciente de los dispositivos que se llaman a sí mismos sonómetros. Los sonómetros (SLM) deben pasar por un riguroso proceso y calibración para determinar si funcionarán correctamente. Es lo mismo que debe pasar un voltímetro para ser considerado bueno.
    Puedo decirte que un teléfono hace un SLM terrible porque no se puede calibrar razonablemente, no tienes idea de cuál es la orientación del micrófono, es posible que la persona que escribió el programa no haya terminado las abreviaturas y el punto de corte del micrófono en esos sistemas es realmente bajo (94 dB no es un SPL muy alto).

    Una vez más, ¡un proyecto genial!

  • Arik dice:

    Artículo / proyecto similar para Arduino: https://blog.yavilevich.com/2016/08/arduino-sound-level-meter-and-spectrum-analyzer/

  • Larry Vitale dice:

    ¿Cómo presionas a todo el Universo Cinematográfico de Marvel?

  • Uzair Akhtar dice:

    Hola, ¿podría proporcionar los esquemas por favor para el micrófono y la etapa de amplificación?

    • Paul dice:

      En serio, amigo, ¿siquiera lo leíste? Simplemente haga clic en el enlace obvio en el segundo párrafo.

Eva Jiménez
Eva Jiménez

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *