¿Existe este tipo de amplificador, IC o componente?

Lo que está buscando se llama Control Automático de Ganancia (AGC). Muchos ADC de audio tienen AGC (personalmente he usado el PCM1870).

Si desea utilizar el ADC de su MCU, puedo pensar en algunas opciones:

• Use un AGC externo, como el NE570, o constrúyalo usando amplificadores operacionales (una búsqueda rápida en la web reveló que hay varios circuitos de referencia disponibles).
• Use la MCU para evaluar la amplitud / recorte y encontrar una manera de controlar la referencia de voltaje del ADC. Esta opción te da la mayor flexibilidad. Podría usar un DAC o un potenciómetro digital.
• Igual que el anterior, pero en lugar de controlar el voltaje de referencia del ADC, establezca la ganancia de un amplificador de ganancia variable (VGA).
• Use múltiples rutas de ganancia fija introducidas en el mux del ADC, como sugirió Olin. Esto probablemente usará más área y posiblemente sea más costoso que un solo amplificador variable, dependiendo de cuántas ganancias fijas encuentre lo suficientemente buenas.
• Limite su AGC a la amplificación digital dentro de la MCU. Probablemente, esto produce la peor calidad para volúmenes bajos, pero es el más fácil y barato, y puede ser lo suficientemente bueno para lo que sea que esté haciendo. La viabilidad de esto depende de la resolución efectiva del ADC de su MCU y de la cantidad de volumen que esté dispuesto a tolerar.

Como nota a pie de página, permítame advertirle que si utiliza su propia lógica / controlador de ganancia, los ajustes se deben hacer lentamente y se debe tener cuidado de no introducir artefactos audibles o distorsión.

Sí, hay varias formas de ajustar la ganancia de voltaje analógico desde un microcontrolador.

Sin embargo, varias ganancias fijas es probablemente una opción más simple. Cada señal se presenta a una entrada A / D diferente del micro. El micro los lee todos y usa la señal más fuerte que no está recortada. Debe asegurarse de que una señal grande no pueda saturar ninguna entrada A / D del micro, pero eso es bastante fácil.

Otra solución es usar un A / D de alta resolución. Digamos que en última instancia necesita 8 bits para la señal de audio. Un A / D de 16 bits le proporciona un rango dinámico de 250: 1 sobre el cual el micro puede leer la señal de audio correctamente.