Consejos para mejorar el circuito de mi micrófono

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Todavía estoy trabajando en un circuito para escuchar los latidos de mi corazón. He recorrido un largo camino pero todavía no suena tan bien como algunas grabaciones de ejemplo que he escuchado. Me preguntaba si alguien podría detectar algo mal en mi circuito de entrada. Actualmente estoy usando un micrófono electret (CUI POM-2245L-C33-R) en un cable corto dentro del tubo de un estetoscopio (muy cerca de la pieza del pecho). El micrófono entra en mi opamp OPA350 con una ganancia de alrededor de 30 como esta. Lo siento, mi VCC se cortó en esta foto pero es 3.3V:

Esosealimentaaunfiltrodepasobajoaaproximadamente2.5kcomoeste:

La salida del paso bajo entra en un pequeño códec DSP donde tengo un filtro FIR de paso bajo de 250 tap a 220Hz. He probado diferentes frecuencias. El DSP tiene una ganancia analógica que puedo ajustar, así como una ganancia digital, luego se envía a un par de auriculares. Parece que tienen suficiente respuesta de bajos para escuchar las grabaciones que mencioné anteriormente.

Ah, y todo esto está en un pequeño tablero de 4 capas que hice, y tengo desacoplamiento por todas partes. Puedo escuchar el latido de mi corazón, pero es un poco embarrado. Estoy buscando formas de mejorar mi diseño para aclarar las cosas, tal vez mejorando la SNR. He considerado hacer un diferencial completo en la ruta de audio, por lo que difumina las salidas en las entradas de diferencia en dsp. También he intentado aumentar C4 a 10uF, y varios filtros FIR diferentes. He intentado ganar más pero luego parece que las cosas se están recortando. Aunque podría ser ruido. Ah, y veo algunas versiones profesionales de este uso de micrófonos de contacto piezoeléctricos. Lo he intentado pero sigo fallando, no estoy seguro de por qué. Compré algunos discos piezo de digi y los conecté a través de J1, con un 1Meg también a través de J1. Me suena pero apenas recibo latidos.

De todos modos, pensé que publicaría lo que tenía y vería si alguien con más experiencia que yo pudiera detectar un problema. Realmente no sé si estoy combinando la impedancia del micrófono con la impedancia de entrada opamp correctamente.

    
pregunta confused

2 respuestas

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Agregando a la respuesta de @GeorgeHerold:

  1. Es necesario incluir frecuencias por debajo de 30Hz. La mayor parte de la energía en un latido cardíaco típico está entre 30 y 40Hz. Dado el límite para el paso alto que @GeorgHerold computó, estás perdiendo un buen 15dB en el extremo inferior.
  2. Intente usar un micrófono direccional en lugar de un omnidireccional. Los micrófonos direccionales tienen dos aberturas, una en el frente y otra en la parte posterior por las almohadillas de soldadura. Encuentro que obtengo resultados mucho mejores al instalar un micrófono direccional tal que la parte frontal (donde normalmente se habla por el micrófono) está dentro del tubo, con el puerto en la parte posterior del micrófono al aire libre.

En realidad, no uso un estetoscopio en mis experimentos. Una carcasa de plástico simple con un agujero para el micrófono funciona muy bien. Lo que he usado para esto es una tapa de plástico como la que usarías para cerrar un extremo de una línea de agua de plástico. Tuve un poco de alrededor de 2 "de diámetro, y funcionan bien.

Encuentro que un micrófono electret direccional instalado en una tapa plástica, como se describe, funciona lo suficientemente bien como para capturar los sonidos cardíacos usando nada más que una PC o teléfono inteligente sin componentes electrónicos adicionales. Luego, puedo filtrar, grabar u otro procesamiento. digitalmente.
La tarjeta de sonido de la PC tiene un aumento de 20dB en la entrada del micrófono, pero los teléfonos inteligentes no. Dado que las tarjetas utilizan el muestreo de 16 bits, tiene un amplio margen para amplificar digitalmente la señal incluso sin utilizar el refuerzo. Si vuelve a muestrear desde 44100 hasta 400 o menos, entonces probablemente obtenga el equivalente a unos pocos bits

    
respondido por el JRE
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Un enlace al micrófono ayudaría. Estoy confundido por R5 y R38. (como preguntó PkP). Y su tapa de acoplamiento C4 parece pequeña. Habrá un pase alto RC hecho por C4 y R38 // R5. Eso es aproximadamente ~ 1kHz, así que estás perdiendo la señal allí. Así que haría que tanto la resistencia de polarización como el C4 sean más grandes. (y díganos de qué se trata R5?) ¿Tiene un 'generador de funciones y alcance'? Una forma de ver la respuesta de frecuencia de su circuito es desconectar el micrófono y enviar una pequeña señal a la entrada. (O use una simulación de especia). Podría probar un filtro LP de orden superior en una frecuencia tal vez menor. (¿En qué frecuencias estás interesado?) ... y quizás incluso otra etapa de ganancia. Elimine todo el ruido "fuera de banda" que pueda antes de poner la señal en su DSP.

    
respondido por el George Herold

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