Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Arduino-Mikrofon Pegel verschieben


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von Peter H. (peter_bodenheim)


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Hallo Community,
hier liegt ein Elektret-Mikrofon MAX4466 für Arduinos rum 
(https://www.makershop.de/module/audio/adafruit-max4466/). Die Platine 
hat bei 3,3V einen Spannungsausgang von +- V/2, gibt bei perfekter 
Stille also 1,65V aus und steigt/fällt je nach Eingangssignal auf 0 bis 
3.3V.

Das Teil möchte ich nun an den MIC-Eingang eines Mischers anschließen 
und muss daher den Pegel auf 1mVss, zentriert um 0V, verschieben.

Ich komme absolut nicht drauf, wie ich das hinbekommen könnte. Habt ihr 
eine Idee, wie ich den Pegel verschieben (und dabei dämpfen) kann?

Herzlichen Dank!

von Christian M. (christian_m280)


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Mit einem simplen Kondensator und einem Spannungsteiler!

Gruss Chregu

von Peter H. (peter_bodenheim)


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Hi Cristian,

Danke für Deine Zeit, mir zu Antworten. Ich könnte Dir jetzt einen Roman 
schreiben, wieso ich mit der Spannungsteilerlösung bisher nicht 
weitergekommen bin, spare mir und Dir aber die Zeit und frage: kannst Du 
es bitte etwas genauer beschreiben?

Was ich zu verstehen glaube, ist: Reihenschaltung aus Kondensator und 
einem Spannungsteiler aus drei Wiederständenden

+/-1,65V  ----C----R1----R2----R3----GND

An R1 fallen 3,298V ab, an R2 und R2 jeweils 0,001V. Das Ausgangssignal 
wird abgegriffen vor R2 mit Massebezug zwischen R2 und R3.

Richtig? Dann frage ich mich allerdings, wofür der Kondensator noch gut 
sein soll ...

Danke fürs Teilen deines Know-Hows.

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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Peter H. schrieb:
> Richtig? Dann frage ich mich allerdings, wofür der Kondensator noch gut
> sein soll ...

Gleichspannungsentkopplung - ohne diesen bekommst du kein negatives 
Ausgangssignal.

Und nebenbei: Widerstand.

von Klaus H. (hildek)


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Peter H. schrieb:
> Das Teil möchte ich nun an den MIC-Eingang eines Mischers anschließen
> und muss daher den Pegel auf 1mVss, zentriert um 0V, verschieben.

Wenn du mit "Mischer" ein Audiomischpult meinst, dann sind 1mVss meiner 
Ansicht nach viel zu wenig. Da haben üblicherweise, selbst die billigen, 
einen Gain-Steller am Eingang und da kann man auch mit ein paar hundert 
mVpp drauf gehen und muss den nur zudrehen. Das wäre auf jeden Fall 
besser als auf 1mVpp herunterzuteilen und dann wieder zu verstärken - da 
holst du dir nur Rauschbeiträge.
Wie du das haben willst ist aber dein Bier.
Peter H. schrieb:
> Was ich zu verstehen glaube, ist: Reihenschaltung aus Kondensator und
> einem Spannungsteiler aus drei Wiederständenden
>
> +/-1,65V  ----C----R1----R2----R3----GND

Im Anhang der Vorschlag gezeichnet, wie ihn Christian M. gemeint hatte. 
(Wieder mal das Ergebnis eines selbst sehr einfachen Prosaschaltplans 
😀).

: Bearbeitet durch User
von Peter H. (peter_bodenheim)


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Vielen herzlichen Dank, Klaus. DAs ist mir eine sehr große Hilfe.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Auf der Platinenunterseite steht MAX4466
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAX4465-MAX4469.pdf
https://www.analog.com/en/products/max4466.html

Eine Klemmdiode wäre noch eine Möglichkeit, im Videobereich eher 
bekannt. Also ein Koppelkondensator und eine Diode nach Masse. Der 
Kondensator lädt sich dann auf einen mittleren DC-Pegel auf.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Einen Schaltplan gibt es nur für Eagle sch / brd (oder mit 
Kicad-Import):
https://github.com/adafruit/Adafruit-MAX4466-Electret-Mic-Amplifier-PCBs

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Peter H. schrieb:
> MIC-Eingang eines Mischers
Was für ein Mischer ist das? Und warum drehst du nicht einfach den 
Eingangspegel dieses Mischers etwas zurück und fährst da z.B. mit 10mV 
rein? Vorteil: das Signal muss nicht hinterher wieder aus dem Rauschen 
herausverstärkt werden.

von Christian M. (christian_m280)


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Klaus H. schrieb:
> Im Anhang der Vorschlag gezeichnet, wie ihn Christian M. gemeint hatte.

Ja genau! Müsste zwischendurch arbeiten und konnte nicht schreiben.

Klaus H. schrieb:
> Wenn du mit "Mischer" ein Audiomischpult meinst, dann sind 1mVss meiner
> Ansicht nach viel zu wenig.

DAS kam mir auch suspekt vor. @TO: Bist Du sicher?

Gruss Chregu

von Manfred P. (pruckelfred)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Einen Schaltplan gibt es nur für Eagle sch / brd (oder mit
> Kicad-Import):
> https://github.com/adafruit/Adafruit-MAX4466-Electret-Mic-Amplifier-PCBs

Es gelingt mir nicht, den Plan als .sch zu downloaden. Vielleicht kann 
ihn jemand holen und als .png hier zeigen?

Christian M. schrieb:
>> Wenn du mit "Mischer" ein Audiomischpult meinst, dann sind 1mVss meiner
>> Ansicht nach viel zu wenig.
> DAS kam mir auch suspekt vor. @TO: Bist Du sicher?

1mVss kann nur Unfug sein, selbst dynamische Mikrofone (Spule/Magnet) 
liefern mehr. Ich denke, dass er mit einem Koppelkondensator direkt an 
einen LineIn kann.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich habe leider kein funktionierendes Eagle mehr installiert, wollte 
sowieso auf Kicad umsteigen.
Download durch anklicken des Filenamens und dann das Download-Zeichen 
oben rechts. Jeweils für die .sch und .brd-Datei. Limor Fried (ladyada) 
hätte das gleich in ein pdf drucken können, dann bräuchte man das Eagle 
nicht mehr.
https://de.wikipedia.org/wiki/Limor_Fried

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich habe leider kein funktionierendes Eagle mehr installiert, wollte
> sowieso auf Kicad umsteigen.

Ich habe hier DipTrace, das kann .sch importieren und den Schaltplan als 
.bmp ausgeben. Ich nutze es ausschließlich für Schaltpläne.

> Download durch anklicken des Filenamens und dann das Download-Zeichen
> oben rechts. Jeweils für die .sch und .brd-Datei.

Wie gesagt: Es will hier nicht funktionieren. Hänge doch mal die .sch 
als zip an, dann schaue ich, diese in ein png zu wandeln.

> Die hätten das gleich in ein pdf drucken können,
> dann bräuchte man das Eagle nicht mehr.

Die wollen keine Details zeigen, wir sollen den Kram blind kaufen und 
nicht hinterfragen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Bitteschön, ist ja nicht groß

https://www.youtube.com/playlist?list=PL7AE4BFB81D3DC925
Der Youtube-Kanal von Lady Ada
Erinnert etwas an die Mythbusters.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Bitteschön, ist ja nicht groß

Danke, und damit sehen wir nun, dass es eine simple Verstärkerschaltung 
ist.

Peter kann da einen Koppelkondensator an den Ausgang setzen, das Ding an 
sein Mischpult klemmen und mit dem Poti den Pegel anpassen.

Nachtrag: Natürlich haben die Ärsche keine Bauteilwerte in die Schaltung 
geschrieben.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7611867 wurde vom Autor gelöscht.
von Sebastian W. (wangnick)


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Manfred P. schrieb:
> Nachtrag: Natürlich haben die Ärsche keine Bauteilwerte in die Schaltung
> geschrieben.

Doch, haben sie. Die scheinen deiner Konversion zum Opfer gefallen zu 
sein.

LG, Sebastian

von Manfred P. (pruckelfred)


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Sebastian W. schrieb:
>> Nachtrag: Natürlich haben die Ärsche keine Bauteilwerte in die Schaltung
>> geschrieben.
>
> Doch, haben sie. Die scheinen deiner Konversion zum Opfer gefallen zu
> sein.

Mag sein, ich sehe sie nicht.

Wäre doch nett, wenn Du hier ein png oder pdf mit allen Werten zeigen 
würdest.

von Sebastian W. (wangnick)


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Manfred P. schrieb:
> Wäre doch nett, wenn Du hier ein png oder pdf mit allen Werten zeigen
> würdest.

Die Schaltpläne sind von Adafruit lizensiert als CC-BY-SA-3.0, und ich 
bin als Nicht-Jurist nicht in der Lage zu beurteilen, ob sich eine 
Veröffentlichung hier im Forum als eigenständige Datei mit dieser Lizenz 
oder womöglich mit den Forumsregeln beißt ...

LG, Sebastian

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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In erster Näherung würde ich die Bauteilwerte aus dem Datenblatt nehmen.

Gegenüber einer gewöhnlichen Opamp-Schaltung kommt noch der 
shutdown-Eingang dazu, mit einem geschalteten Ausgang für das 
Elektretmikrofon, der noch über ein R-C-R Filter gesiebt wird.
Mit dem Schalter der Klinkenbuchse wird noch der AGND mit dem 
Kondensator verbunden. Damit reduziert sich die Verstärkung bei 
gezogenem Stecker.

: Bearbeitet durch User
von Michi S. (mista_s)


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Klaus H. schrieb:
> holst du dir nur Rauschbeiträge.
> Wie du das haben willst ist aber dein Bier.

Letzteres kann auch einen guten Rauschbeitrag leisten. ;)

von Manfred P. (pruckelfred)


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Tatsächlich gab es da ein Problem mit der Konvertierung: Die 
Beschriftung der Bauteile kann DipTrace nicht umsetzen, das muß ich 
manuell korrigieren.

von Peter H. (peter_bodenheim)


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Der Beitrag von Klaus H. war für mich gut genug.

Ich habe jetzt einen 100nF-Kondensator und einen Spannungsteiler aus 
15.9k und 3.8k, und damit komme ich bei 5V Eingangsspannung auf 
LINE-IN-Pegel (knapp unter 1Vss). Am Mischer - ein Blackmagic ATEM Mini 
- kann der MIC-Eingang auf LINE-geschaltet werden, damit sollte alles 
passen.

Ich danke Euch für Eure Unterstützung.

von Peter H. (peter_bodenheim)


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Da hier noch die Fragen offen sind, warum ich nicht mit 10mV an den 
Eingang gehen wollte: weil nach meinen Recherchen und dem, was ich von 
vor 30 Jahren noch in Erinnerung habe,
a) der Standard-Pegel für Mikrofone bei -40 bis -60db liegt (1-10mVss)
b) das Arduinoboard standardmäßig V/2 ausgibt, und da das Board zwischen 
3.3 und 5V betrieben wird pustet es bei 5V zwischen 2,5 und 5V in den 
Eingang. Ich will den Mischer nicht grillen - daher muss die Spannung 
runter.

Jetzt gehe ich mit knapp unter 1Vss rein, damit liege ich in den 
Spezifikationen für LINE-Eingänge und alles ist supi.

: Bearbeitet durch User
von Klaus H. (hildek)


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Peter H. schrieb:
> a) der Standard-Pegel für Mikrofone bei -40 bis -60db liegt (1-10mVss)

Naja, je nach Pult ist auch beim Mikrofoneingang ein weiter Bereich 
möglich. Und zwischen Übersteuern und Grillen ist auch noch viel Platz 
:-).

Hier ein paar Zahlen von einem alten Yamaha-Pult (EMX5000):
Mirkofoneingang, max. vor Verzerrung: -40dBu (7.75mV) bis +4dB (1.23V) 
je nach Gaineinstellung, die mit -60dB ... -16dB angegeben ist.
Bei den Lineeingängen beginnt das Verzerren zwischen -14dBu und +30dBu 
(155mV bzw. 24.5V). Die Gain lässt sich hier zwischen -34dB und +10dB 
verstellen. Die zulässigen Bereiche sind also sehr weit.
Und selbst wenn du das überschreitest, kommen halt erst mal heftige 
Verzerrungen - das merkt man schnell :-). Kaputt geht da nichts, solange 
man nichts Artfremdes anlegt (z.B. Netzspannung) ...

Andere Hersteller haben sicherlich etwas andere Bereiche, aber da sie 
alle mit den selben Mikrofonen klar kommen müssen, wird der Unterschied 
nicht so groß sein.

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