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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Messen von Mikrofonpegeln


Autor: Alex (Gast)
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Hallo!

Ich suche eine Möglichkeit über den ADC Mikrofonpegel zu messen. Diese 
bewegen sich je nach Art und Verstärkung um Bereich von 5mVss bis 
100mVss.

Ich wollte zuerst die AREF-Spannung auf 0,1V runterschrauben um so eine 
bessere Auflösung zu haben... und dann 100 Messungen machen und dann den 
Maximalwert selektieren (=Scheitelspannung), jedoch habe ich gerade im 
Datenblatt gelesen, dass die minimale AREF-Spannung meines AtMega8535 2 
V nicht unterschreiten darf... da würde ein minimales Rauschen am ADC 
bereits ein kleiner Mikrofonpegel von 5mV erkannt werden.

Welche andere Möglichkeiten hätte ich für diesen Fall?

Autor: Power (Gast)
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Instrumentenverstärker (INA114) davorschalten und einen 
Messgleichrichter (Google hilft) hintendran. Dann kannst du auch 5V 
Messbereich benutzen.

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Verstärken.
Neuere AVRs haben teilweise ADC-Eingänge mit integrierter 
Verstärkerstufe.
Ein Mega16 wäre pinkompaktibel zum Mega8535 und hat zwei ADC-Kanäle mit 
10x oder 100x Verstärkung.

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

du könntest auch den differenziellen Modus des ADC mit 300 facher 
Verstärkung verwenden. Sicher nicht hochgenau aber ich denke darauf 
kommts dir auch nicht an. Wenn doch -> Lösung von Power.

Matthias

Autor: Alex (Gast)
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erst mal vielen Dank für eure schnellen Antworten.

@Uwe und Matthias:

Wäre da nicht auch wieder das Problem, dass bei kleinem Rauschen von 
3-4mV auch bei einer Verstärkung von 300 ein Mikrofonpegel gemessen 
würde? Ich denke dann würde nur das Rauschen verstärkt, oder?

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Ein Verstärker verstärkt immer beides, Rauschen und Nutzsignal.

Was ist überhaupt die Anwendung? Welche Pegelbereich ist interessant? 
Man könnte z.B. die Anzeige erst bei einem gewissen Mindestpegel 
beginnen lassen...

Autor: Alex (Gast)
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Wie oben bereits beschrieben sollen sowohl Mikrofonsignale von 5mVss als 
auch welche bis 100mVss erkannt werden.

Die Schaltung soll eine Art Testbox für unsere Abteilung darstellen, wo 
nicht immer ein Oszi zur Verfügung steht... als Art Funktionstest.

Das mit dem Mindestpegel ist eben bei einem dynamischen Mikrofon, 
welches nur 5mVss bringt recht schlecht zu bewerkstelligen. Bei 2V 
Referenzspannung AREF beträgt der minimal messbare Pegel bei ADC1 
ungefähr 2mV. Da die beiden letzten LSBs beim ADC meist flattern wäre 
das ja schon als Pegel zu werten. Ein Verstärker würde auch dieses 
Rauschen mitverstärken, dass auch hier ein Pegel erkannt würde.

Evtl. ist doch die Methode mit dem INA114 von Power vorzuziehen - auch 
wenn ich gerne auf weitere Bauteile verzichten würde um Zeit und Kosten 
sparen zu können.

Dennoch ein dickes Dankeschön an alle, die hier Vorschläge gemacht 
haben. Ich finde dieses Forum echt genial. Man bekommt innerhalb Minuten 
eine Antwort und kann anschließend fast ohne Zeitverlust weitertesten.

Alex

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

nur wird ein externer OP das Rauschen genauso mitverstärken wie die 
interne Verstärkerstufe der Megas. Wenn du 2mV Rauschen und 2mV Signal 
has hast du so oder so ein Problem und must mehr Aufwand investieren um 
das Nutzsignal an deinen ADC zu bekommen.

Matthias

Autor: Power (Gast)
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Kannst ja den IL4580 nehmen, den preist Behringer als Topteil an.
Bin übrigens mit dem Behringer-Pult sehr zufrieden!

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ein OPA340 oder 2340 (2 OVs in einem Gehäuse) geht auch ganz ordentlich. 
Die verstärkte Spannung muß im übrigen nicht gleichgerichtet werden, 
wenn man für den ADC und den OV die Mittenspannung (Vcc/2 über 
Spannungsteiler) als Referenz nutzt. Der OV arbeitet dann mit 
unsymmetrischer Speisung, das Mikrofonsignal wird von Masse her mit 
einem (Folien-) Kondensator eingekoppelt. Dann kann man die 
"Gleichrichtung" in Software machen, man mißt also die Abweichung von 
der Mitte nach oben und unten und kann so die Vollwelle nutzen. Damit 
lassen sich auch wunderbar PEAK oder RMS-Messungen machen. Den OV sollte 
man so beschalten, daß sich ein Tiefpaß bildet, der Frequenzen oberhalb 
der halben Samplefrequenz des ADCs unterdrückt. Linkwitz-Riley-Filter 
bieten sich dazu an, da sie sehr einfach und wirkungsvoll sind.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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