我如何从驻极体麦克风（或其他组件）获得+ 5v的高噪音，为0v的静音？

我一直在这里问几个问题，以得出一个正确的问题，我最初提出的问题在最后被链接到了。我使用Fritzing构成了一些最初想法的示意图，但是至少我需要在组件值方面寻求帮助，我只是模糊地理解并选择了看起来合理或常见的值。

基本上，我有一个具有6个模拟输入的Arduino。它使用10位ADC读取任何模拟引脚上的电压，因此0 = 0v，511 = 2.5v和1023 = 5v，以及介于两者之间的所有值。它使线性DC读数，所以我在这里不寻找逻辑1-0。

我已经将其挂接到LED灯上，我想让它们响应音乐。我想要的是使用最少的组件获得最大的分辨率，而且我认为我使用的WAY组件过多，并且使WAY过于复杂。也许驻极体麦克风不是我想要的，我对其他东西持开放态度。我不希望使用运放来节省PCB上的空间。

我想要的是一个简单的噪声水平传感器。我不是要重现音频，也没有清晰度或其他任何内容，但是我想尽可能地得到：

• 完美静音=尽可能接近0v DC（稳定，而不是AC）
• 中等噪声=大约2.5v DC（稳定，不是AC）
• 大声噪声=尽可能接近5v DC（稳定，而不是AC）

我了解BJT，我能获得的最佳电压是0.6v至4.4v，但这已经可以接受了。但是，不是一半，即0.6v至2.5v。这似乎无缘无故浪费了我可用分辨率的一半。但是，如果除了BJT之外还有其他设置可以使我更接近0v-5v，我将有兴趣向他们提供帮助；只要它们很简单。

这是一个简单的例子，我希望这是可能的，但是它要求驻极体信号具有足够的幅度，以驱动包络检波器电路（二极管，电阻器和电容器）仅获得正一半。我不认为这是由于二极管的正向压降引起的，但也许可以在输出上限之前重新安排或完成？包络检波器和放大器电阻的值应该是多少？应该在信号，RE或RL上放置一个灵敏度电位计，它的值是多少？线性还是对数？

但是，驻极体输出可能无法在包络检波器，灵敏度分流器中幸免，并且仍然无法驱动NPN晶体管。如果没有，这是一个更复杂的版本。我需要走这条路线吗？从电路中获得所需的输出真的需要所有这些组件吗？

在更全面地理解我要表达的内容之前，我曾问过以下一些过去的问题。这是包络检波器“应该”执行的操作，我不确定如何针对驻极体输出进行调谐：

尽管您只需要一个放大器和一个微控制器（Arduino）就可以完成全部操作，但据我所知，您仍需要模拟选项。我试图创建一个在麦克风上输出语音电平的电路。范围是0V至4V。但是，只需更改OP-AMP，即可轻松将其升级到0V至5V。现在，让我们进入它；

首先，我用OP-AMP代替了晶体管放大器。这是我想出的；

这是一个简单的反相放大器，增益为100。

如您所见，U1接收输入信号，对其进行反相，然后将其乘以100。您可以更改R2或R3，然后您会看到U1的增益发生变化。输入信号的反相在这里无关紧要，您将在后面了解。让我们看一下该放大器的输出，您会发现输入信号有很大的增长。

在上图中，您将看到输出的DC偏移电压为2.5伏。那是因为我们使用了虚拟的地面。如果我们创建虚拟接地，则意味着我们会将接地传输到另一个电压电平。在这种情况下，我们已将其移至2.5V。通过新配置，我们为电路创建了看起来像 -2.5 V，0 V和2.5 V的东西。为了实现这一点，我必须创建一个新的2.5伏电压轨。由于该电压轨不会提供太多功率（小于1 mA），因此很容易创建；

$V+=V-$

放大后，我们应该将信号放入“包络检测器”或换句话说，是“包络跟随器”。如您所愿和问题图片所示，这将获得信号的电平。这是基本的信封追踪器的外观：

看起来非常不错，但是请注意，这里的D3是一个二极管，其自身下降约0.6V。因此，您松开了电压。为了克服这个问题，我们将使用所谓的“超级二极管”。超级好，因为电压降几乎为0V！为了实现这一目标，我们提供了一个带有二极管的运算放大器，仅此而已！运算放大器将补偿二极管的压降，您将拥有一个几乎理想的二极管；

$V+=V-$$V-$$V-$$V+$

现在，用超级二极管在上述信封跟随器电路中更改D3，您将拥有一个更好的信封跟随器！让我们看看我们的结果；

我们越来越近了。如您所见，包络跟随器的输出（红线）可以从2.5 V变为4V。2.5V是无声的，4 V是大声的，而3.25 V是中声。为了将其缩放至所需的大小，我们可以减去2.5 V失调电压并对其进行缩放。因此，当您减去2.5 V时，它变为：0 V为无声音，1.5 V为大声，0.75 V为中等声音，依此类推。之后，如果将其乘以约3，您将得到您想要的。0 V表示无声音，2.5 V表示中等声音，5 V表示声音。回顾一下，我们想要的是这个。

$V_{out}=(V_{in} - 2.5V) * 3$

为了实现这一点，我们将使用差分放大器或换句话说就是“ 减法器 ”。

当电阻R1 = R2和R3 = R4时，差分放大器的传递函数可以简化为以下表达式：

如果使V1 = 2.5V且R3 / R1的比率为3，则将获得所需的输出。

这是完成您所需的完整原理图：

我出于仿真目的在这里使用了LM324运算放大器。这样会将最大输出电压限制为4V。为了获得全范围输出，应使用轨到轨输出OP-AMP。我建议使用MCP6004。更改R1和R2，直到获得所需的结果。这是模拟的结果：

现在，在ADC中测量这些值时，您将不会产生线性感，而是可以对数更好地理解声音，因为我们的耳朵会听到这种声音。因此，您应该使用分贝。如果您不熟悉分贝，这里有一个很棒的视频教程。

例如，一个安静的房间测得约为40 dB。参加聚会的房间会使房间的音量提高到100 dB，或者可能达到110 dB。在此网站上，您可以找到关于它的详细信息，在该位置我也嵌入了下面的图像。考虑分贝电平，并尝试使用电路的电压输出。然后，计算所需的ADC分辨率。也许，使用12位ADC会很好。

您似乎在正确的轨道上。它确实采取了很多分立元件做这样的事情。您可能不相信我，但是使用运算放大器可能会使所有这些变得更简单和更小。我敢肯定，您可以找到更小的专用IC，这些IC可以在较小的封装中满足您的更多需求。我敢打赌，那里有一种IC 完全可以满足您的需求。但是，即使没有学习，如果没有继续学习，您也会学到更多。

您还可以通过将逻辑移入微处理器来简化其中的一些操作。包络检测在软件中很容易实现，根据所需的精度和麦克风的灵敏度，您甚至可以忽略掉麦克风后的放大器，然后将其输出直接输入ADC来摆脱困境。这不会为您提供0V-5V，但这有关系吗？您可以在软件中将其乘以一个常数。您失去的是拥有全部ADC可用范围的精度，但是也许这不像简单性那么重要。你决定。

首先，您不需要arduino，除非您需要进行更多处理-您真正想要的只是一个放大器（一个运放会做，整个Google都需要加载基本电路）来提高该范围内的麦克风输出0-5v。如果您不太担心准确性（因为这是出于娱乐目的，而不是科学的测量），则可以使用相当基本的限幅电路，将输出传递给施密特触发器，或使用LM3914生成显示。

通过使AGC电路自动将增益以平均水平上下倾斜，可以稍微提高一点技巧。

无论如何，您通过抛弃arduino并按照自然意图进行模拟来获得主要的积极因果；）

编辑：很有可能网络上也有“麦克风前置放大器”电路的负载，这些天可能需要花费0.10美元的SOT23芯片为您做...