El microcontrolador ESP32 genera ruido en el micrófono

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Estoy intentando construir un dispositivo para controlar el ruido ambiental en una habitación. Estoy utilizando la MCU Thing SparkFun ESP32 junto con el detector de sonido SparkFun (electret mic + opamp LMV324m). Nada especial, solo lea la salida del micrófono con ADC.

Mi configuración de debuq / medida (conectada a la placa de pruebas) probada con y sin L1, R1, C1 y C2:

Tengodosproblemas:

  • Altaprioridad:cuandoESP32seestáejecutando,generamuchoruidoenlasalidadeAUDIOdelmicrófono.Losmássignificativossonlospicoscada100ms.Comosepuedeescucharenlagrabaciónovermásabajo.EstospicostambiénestánpresentesenlasalidaENVELOPE.

  • Bajaprioridad:cuandosedesactivaESP32,osiseconectasoloa+5VUSBsinesp32,Todavíahaymuchoruidodelpropiomódulodemicrófono.Comosepuedeescucharenlagrabacióncuandodesactivoesp32.

SalidadeAUDIOgrabadausandounacomputadoraportátil:(0s-5s:esp32ON)(5s-10s:esp32OFF,presionéymantuvepresionadoelbotónRESET)(10s-15s:esp32encendidonuevamente) enlace

Picos cada 100 ms en la salida de AUDIO

FFTDEAUDIO,ESP32APAGADO(IZQUIERDA),ESP32ENCENDIDO(DERECHA)

He intentado:

  • use los componentes L1, R1, C1 y C2 como puede ver en los esquemas (todas las combinaciones de ellos)
  • cree un blindaje primitivo del módulo de micrófono utilizando una placa de cobre y una caja de hojalata conectadas a GND.
  • separar esp32 del micrófono a aprox. 1m de distancia (cable más largo usado)
  • use cables de cobre gruesos en lugar de unos baratos de chinnese.

sin éxito

    
pregunta Parrrot

3 respuestas

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Implementar un filtro fue la idea correcta, sin embargo, su filtro actual funciona en frecuencias por encima de 10 kHz y es totalmente ineficaz contra el ruido que tiene. Necesitará una tapa mucho más grande para filtrar eficientemente esa señal de 10Hz.

A una frecuencia tan baja, el uso de un filtro RLC pasivo no es muy práctico. Yo sugeriría usar una fuente de alimentación separada aquí. Si eso no fuera posible, podría volver a generar la tensión de alimentación para el detector de sonido a partir de una fuente de ESP32 + 5V utilizando un convertidor DC-DC. Entonces solo tendrá que filtrar el ruido del convertidor, que estará en algún lugar en el rango de 100 kHz.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
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A continuación se muestra la imagen que dibujó el OP, pero agregué una línea roja que muestra dónde podría haber un problema: -

Lascorrientesruidosasdelafuentedealimentaciónenelcablerojogeneraránunapequeñacaídadevoltiosalolargodeesecable,yestoagregaruidoalaseñaldeaudiodeldetectordesonidosparkfunrecibidoporlaentradadelmicrófonodelascomputadorasportátiles.

LoidealseríaqueelpuntodeiniciodelaseñaldelcabledeaudioregresaradirectamentealpinGNDdeldetectordechispas.Sinembargo,nohaygarantíadequeestopuedafuncionarsinruidoporqueinternamente(enelmódulosparkfun)esatierratambiénpuedeestarsujetaacaptacióndebidoacorrienteslógicasinternasquenoestánasociadasconelaudio.

TambiénpuedeintentarusaruntransformadordeaudioparaaislarlosmotivosporqueelUSBtambiénestágenerandounfactor"extra" a medida que se obtiene de la computadora portátil. Puede ser difícil de resolver.

Otra cosa que hay que intentar es formar un atenuador de audio 10: 1 con resistencias. Supongo que la entrada del micrófono es lo suficientemente sensible como para hacer frente a esta atenuación (señal + ruido) con el beneficio de que la señal de audio del módulo sparkfun podría ser capaz de conducir una señal más alta, por lo tanto, aumenta la SNR.

    
respondido por el Andy aka
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Parece que tiene un bucle de tierra presente con la tierra de la computadora portátil - > cable usb - > micro molido Intenta eliminar esto primero. Si esto no lo resuelve, considere mover su inductor de tierra para aislar la tierra de la computadora portátil. El detector de sonido a tierra también puede inyectar ruido en la salida.

Editar para mayor claridad:

Ver la imagen adjunta editada para mostrar el bucle de fondo. Con cables más largos, el inductor permitirá que pasen corrientes de baja frecuencia, pero captará el ruido de alta frecuencia, y el micrófono del portátil convertirá esto en señal.

    
respondido por el eoinm90

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