MAX9814 Mikrofon Amplifikatör Yükselteç - Ses Algılama Sensörü

MAX9814, elektret kondenser mikrofonlardan gelen zayıf ses sinyallerini yükselten ve dahili Otomatik Kazanç Kontrolü (AGC) devresi sayesinde çıkış genliğini ortam sesine göre otomatik olarak sabitleyen entegre bir mikrofon amplifikatörüdür. Bu modül, hem fısıltı seviyesindeki hem de yüksek sesli konuşmaları kırpılmaya uğratmadan benzer genlikte bir analog sinyale dönüştürür; böylece mikrodenetleyici tarafında ek yazılımsal seviye normalizasyonu yapmaya gerek kalmaz. Kart üzerinde fabrika çıkışı lehimlenmiş elektret mikrofon bulunur, pin bağlantılarıyla seçilebilen üç sabit kazanç kademesi ve ayarlanabilir AGC tepki hızı sunar. Ses seviyesi algılama, konuşma ön işleme ve ortam gürültüsü izleme gibi uygulamalarda tek uçlu analog çıkışıyla doğrudan kullanılabilir. Mikrofonun kendi bias devresini içinde barındırması sayesinde harici bir polarizasyon direnci kurmaya gerek kalmadan tek bir modülle çalışan bir ses ön yükseltme katı elde edilir, bu da hem devre kartı alanından hem de montaj süresinden tasarruf sağlar.

Teknik Özellikler

Öne Çıkan Özellikler

• Dahili AGC sayesinde hem fısıltı hem de yüksek sesli konuşmaları kırpılma olmadan sabit genlikte bir çıkışa dönüştürür.
• Üç farklı sabit kazanç seviyesi (40 dB, 50 dB, 60 dB) arasında tek bir pin bağlantısıyla kolayca seçim yapılabilir.
• Mikrofon için gereken polarizasyon gerilimini entegre içinden sağladığından harici bias direnci veya ek pasif bileşene ihtiyaç duymaz.
• Tek uçlu analog çıkışı sayesinde mikrodenetleyici ADC girişine ekstra bir şartlandırma devresi kurmadan doğrudan bağlanabilir.
• Ayarlanabilir atak/bırakma oranına sahip AGC devresi, ani ses artışlarına hızlı tepki verirken sessiz anlarda gürültü artışını sınırlamaya yardımcı olur.
• Küçük boyutlu hazır kart üzerinde lehimli mikrofonuyla birlikte gelir, breadboard veya doğrudan lehimleme ile hızlı prototipleme imkânı sunar.
• Omnidirectional mikrofon kapsülü sayesinde belirli bir yöne hizalama derdi olmadan odanın her noktasından gelen sesi benzer hassasiyette yakalar.
• Ek bir kalibrasyon adımı veya özel bir yazılım kütüphanesi gerektirmeden, besleme verilir verilmez analog çıkışından okunabilir bir sinyal üretir.

Kullanım Alanları

• Ses seviyesine göre tetiklenen alarm sistemlerinde ortam gürültüsünü sürekli izleyip belirlenen eşik aşıldığında bir röleyi devreye almak.
• Sesle tetiklenen ev otomasyonu projelerinde mikrodenetleyiciye gelen konuşma sinyalini kaydetmeden önce genlik olarak sabitlemek.
• Ses seviyesi göstergesi (VU metre) projelerinde LED bar grafik üzerinde anlık ses şiddetini görselleştirmek.
• Bebek monitörü veya ortam izleme cihazlarında ağlama ya da konuşma sesini algılayıp mikrodenetleyici üzerinden bildirim tetiklemek.
• Mobil robot veya İHA projelerinde çevresel gürültü seviyesini ölçerek belirli bir ses eşiğinde hareket komutu üretmek.
• Basit ses tanıma veya kelime algılama denemelerinde, mikrodenetleyiciye temiz ve sabit genlikli bir analog sinyal beslemek.
• Atölye veya makine dairesi gibi ortamlarda anormal gürültü artışını (örneğin bir motorun beklenmedik ses çıkarmaya başlaması) yakalayıp uyarı üretmek.
• Alkışla veya belirli bir ses seviyesiyle çalışan basit kumandalı proje ve oyuncaklarda tetikleyici sinyal kaynağı olarak kullanmak.

Bağlantı ve Kullanım

VDD pini 2,7V ile 5,5V arasındaki besleme gerilimine, GND pini ise ortak topraklama hattına bağlanır. OUT pini mikrodenetleyicinin analog giriş (ADC) pinine doğrudan bağlanır; çıkış sinyali yaklaşık 1,25V'luk sabit bir DC öngerilim etrafında salınır, bu nedenle okuma yapılırken bu ofset dikkate alınmalıdır. GAIN pini boşta bırakılırsa 60 dB, GND'ye bağlanırsa 50 dB, VCC'ye bağlanırsa 40 dB kazanç seçilir. A/R pini de benzer şekilde boşta, GND veya VCC bağlantısıyla AGC atak/bırakma oranını 1:4000, 1:2000 veya 1:500 olarak belirler. Kartın pin sırası genellikle kartın üzerine serigrafi ile basıldığından, breadboard üzerinde jumper kablolarla bağlantı kurmak veya erkek pin header lehimleyip doğrudan geliştirme kartına takmak mümkündür. Çıkışı line-level bir ses girişine bağlamak isterseniz DC ofseti temizlemek için OUT hattına seri bir kuplaj kondansatörü ekleyin. Hoparlör sürmek için çıkışın ayrıca bir güç yükselteci katına (örneğin PAM8403/LM386) verilmesi gerekir; hoparlör doğrudan OUT pinine bağlanmaz.

Paket İçeriği

• 1 adet MAX9814 mikrofon amplifikatör ve ses algılama modülü
• Kart üzerinde fabrika çıkışı lehimlenmiş elektret kondenser mikrofon
• VDD, GND, OUT, GAIN ve A/R bağlantı noktalarını gösteren serigrafi baskılı pin etiketleri
• Statik hassasiyete uygun ambalajda gönderim

Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Besleme gerilimini 5,5V üzerine çıkarmayın; bu değerin aşılması entegreye kalıcı hasar verebilir.
• Çıkış sinyali yaklaşık 1,25V'luk sabit bir DC ofsete sahiptir; sinyali doğrudan bir DC bağlantılı devreye bağlamadan önce bu ofseti hesaba katın.
• Kazanç, GAIN pininin boşta/GND/VCC bağlantı durumuna göre değiştiğinden pinin yanlışlıkla farklı bir gerilime temas etmesi beklenmeyen kazanç seviyesine yol açabilir.
• Mikrofon kapsülü neme ve toza karşı hassastır; kartı nemli ortamlarda korumasız bırakmaktan kaçının.
• AGC devresi ses seviyesini otomatik dengelediğinden, çok yüksek ortam gürültüsü altında zayıf sinyaller bastırılabilir; hassas ölçüm gerektiren uygulamalarda bu davranış göz önünde bulundurulmalıdır.
• Lehimleme sırasında kartı ve mikrofon kapsülünü aşırı ısıya maruz bırakmayın, uzun süreli yüksek sıcaklık kalıcı hasara yol açabilir.
• Kartı gürültülü veya dalgalı bir voltaj regülatöründen beslemekten kaçının; bu bir analog yükseltici olduğundan besleme hattındaki gürültü çıkış sinyaline de karışabilir.
• Çıkışı bir line-level girişe bağlarken seri kondansatör kullanmadan doğrudan bağlamayın, DC ofset istenmeyen bir kaymaya ve olası bozulmaya neden olabilir. Çıkışı hoparlöre doğrudan bağlamayın; hoparlör sürmek için ayrı bir güç yükselteci katı (örneğin PAM8403/LM386) gerekir.