La parte de entrada
El micrófono electret generalmente requiere una corriente de 100 µA a 800 µA (según sus especificaciones). Se trata de una potencia baja, pero no lo suficiente para su aplicación, parece.
Los micrófonos MEMS parecen requerir aproximadamente la misma cantidad de corriente. Encontré algunos, sin embargo, que necesitan poca corriente y parecen estar disponibles con relativa facilidad:
Otra opción sería usar un elemento piezoeléctrico. Su respuesta de frecuencia es pobre, y no estoy seguro de la sensibilidad que tendrías, pero aquí, la ventaja es obvia: no necesitan energía en absoluto (incluso se usa para recolectar energía, bueno, lo necesitarías). sin embargo, para golpear el dispositivo contra una mesa para obtener algo de poder utilizable).
Una opción que podría considerarse, si el nivel de sonido a detectar es constante (cuando está presente), y si puede tolerar algo de latencia cuando llega el sonido, sería alimentar el sesgo del micrófono solo 1/10 de segundo cada segundo, por ejemplo. Eso dividiría el consumo general por 10. Por supuesto, esto depende de su aplicación, y esto puede afectar el rendimiento del micrófono.
La parte de amplificación es menos desafiante, hay un montón de opamps de potencia ultra baja disponibles.
La parte MCU
Para mantener el consumo de energía lo más bajo posible cuando no hay sonido (que es, supongo, la mayoría de las veces), en lugar de verificar el nivel de sonido del software MCU, usaría un comparador de hardware.
Comprobar el nivel de sonido de la MCU significa muestrear regularmente la señal a través del ADC, lo que significa que la MCU debe estar activada y el ADC alimentado. Esto usará una potencia significativa, especialmente teniendo en cuenta el hecho de que el sonido se debe muestrear a una frecuencia relativamente alta (unos pocos kHz, dependiendo de la frecuencia de sonido máxima que desee poder detectar).
Por otro lado, un comparador puede usar una potencia muy baja (hay algunos económicos que consumen solo unos pocos µA de corriente) y controlará constantemente el nivel de sonido, activará una interrupción y despertará a la MCU solamente cuando se alcanza el nivel de sonido requerido. Luego, desde la MCU, puede muestrear la forma de onda a través del ADC. Por lo tanto, el micrófono debe alimentar tanto al comparador como al MCU ADC.
En su caso específico, está usando nRF51822 que tiene un comparador interno de bajo consumo (LPCOMP). Puedes usarlo en lugar de un chip externo adicional. Además, puede optar por alimentar la entrada de referencia del LPCOMP con cualquier múltiplo de Vdd / 8 (hasta Vdd * 7/8), lo cual es muy útil aquí, si su voltaje de suministro es fijo.
Tenga en cuenta que no es necesario rectificar + filtrar la señal. No importa si falta cada mitad inferior de la onda de señal. Si la interrupción puede activarse correctamente a partir del evento temporal generado por el comparador cuando la mitad superior de la señal de entrada excede la referencia, es suficiente.