В рамках этого проекта мы изучим процесс подключения микрофона к усилителю для усиления звуков, зафиксированных микрофоном.
Если сигналы, полученные с микрофона, слишком слабые или тихие, мы можем увеличить их громкость, чтобы их было проще обнаружить. Это актуально для множества ситуаций, так как многие микрофоны способны фиксировать только слабые электрические сигналы. Без усиления такие сигналы могут оказаться недостаточно мощными для обнаружения. Подключение к усилителю решает эту проблему.
Кроме того, усилитель позволяет настраивать уровень усиления, то есть регулировать громкость. Мы воспользуемся популярной микросхемой LM386, которая является маломощным аудиоусилителем. Мы детально разберём, как применять эту микросхему в нашей схеме.
Микрофонный усилитель состоит из следующих компонентов:
* Микрофон
* 5 - вольтное питание (можно от USB разъема ПК)
* Резисторы 2–6 кОм и 10 Ом
* Потенциометр 10 кОм
* Два электролитических конденсатора ёмкостью 10 мкФ
* Электролитический конденсатор ёмкостью 100 мкФ
* Керамический конденсатор ёмкостью 0,1 мкФ
* Керамический конденсатор 47 нФ
* Аудиоразъём 3,5 мм
Микрофоны, резисторы, конденсаторы и микросхему LM386 можно легко найти в магазинах электроники. Вы можете использовать любой тип микрофона.
Перед тем как приступить к сборке усилителя, следует изучить распиновку LM386, чтобы правильно соединить все компоненты.
Распиновка микросхемы
Клеммы 1 и 8 служат для регулировки усиления. Здесь можно подключить резистор и конденсатор или только конденсатор для максимального усиления по напряжению. При необходимости можно настроить уровень усиления.
Клеммы 2 и 3 — это входные звуковые клеммы. К ним подключается звук, который нужно усилить. В нашем случае к этим клеммам будет подсоединён конденсаторный микрофон. Клемма 2 — это отрицательный вход, а клемма 3 — положительный вход. В нашей схеме положительный контакт микрофона будет подсоединён к клемме 3, а отрицательный контакт микрофона — к клемме 2, которая соединена с землёй.
Клемма 4 — это земля (GND). Она служит для подключения отрицательного напряжения источника питания.
Клемма 5 — это выход усилителя. Через неё проходит усиленный звуковой сигнал.
Клемма 6 — это клемма, которая получает положительное напряжение постоянного тока для обеспечения питания операционного усилителя, необходимого для усиления сигналов.
Клемма 7 — это обходной вывод. Обычно он остаётся открытым или подключается к земле. Однако для большей стабильности в нашу схему добавлен конденсатор, который предотвращает колебания в микросхеме усилителя.
Схема усилителя LM386
Теперь, когда вы знаете, что представляет собой каждый из выводов LM386, мы можем собрать всю схему усилителя звука.
Схема усилителя показана ниже:
R1 — это резистор, который соединяет микрофон с положительным напряжением, обеспечивая его включение. Микрофоны нуждаются в питании для работы, и значение резистора может варьироваться в зависимости от модели микрофона. Изучите технические характеристики вашего микрофона, чтобы определить оптимальное значение подтягивающего резистора.
C1 — это конденсатор, который блокирует постоянное напряжение на входном сигнале и пропускает переменное. Микрофон улавливает звуковые сигналы и преобразует их в электрические сигналы.
R2 — это потенциометр, который используется для регулировки громкости звука.
C2 — это конденсатор, который устанавливает коэффициент усиления по напряжению усилителя LM386. Таким образом, выходное напряжение в 200 раз превышает входное.
C3 — это конденсатор, который повышает стабильность усилителя LM386, предотвращая такие проблемы, как колебания.
C4 — это конденсатор, который устраняет смещение постоянного тока на выходе усилителя LM386.
C5 — это конденсатор, который действует как накопитель тока для выхода.
Микрофон преобразует звуковые волны в электрические сигналы, которые затем усиливаются микросхемой LM386. Усиленные сигналы передаются через вывод 5 усилителя. С этими сигналами можно выполнять различные действия, например, записывать их на компьютер с помощью специального программного обеспечения или подключать схему к Arduino для реагирования на звук и активации других компонентов.
Если добавить аудиоразъём 3,5 мм, то можно будет записывать звук на компьютере, как будто у вас есть профессиональный микрофон.
Усилитель для микрофона