¿Cuándo multiplexar audio necesito un preamplificador para cada canal?

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Estoy construyendo un multiplexor de 16 canales que entregará la entrada de 16 micrófonos a un solo ADC. Estoy sincronizando el ADC a 1,6 MHz y, por lo tanto, muestro cada canal de audio a 100 kHz.

La resolución de ADC es de 12 bits, no puedo cambiar el ADC porque estoy modificando un diseño, no empezando desde cero. El rango de ADC es 2V. Este es el micrófono que estoy usando:

enlace

Me estoy dando cuenta de esto con 5 chips multiplexores 4: 1 LMH6574, 4 utilizados para las líneas de 16 micrones y luego el quinto para las 4 salidas para producir una sola salida - Las líneas de selección para los primeros cuatro se manejan desde un binario de 2 bits contador arriba: un segundo contador sube el quinto chip en CLK / 4.

Mi pregunta es esta: ¿es mejor usar un preamplificador de audio para cada canal, antes de pasar por el multiplexor, o usar un preamplificador único después de la etapa de multiplexor?

Supongo que si se usa un preamplificador único, debe tener un ancho de banda de al menos 1,6 MHz, ¿es correcto? - ¿Un preamplificador de alta frecuencia causará una pérdida de calidad en las frecuencias de audio (en comparación con un chip de preamplificador de alta fidelidad)?

También asumo que el tiempo de establecimiento de este amplificador es el factor más importante, ¿existen reglas / prácticas comunes que definan en qué porcentaje debería estar dentro (2%, 1%, 0.01%, etc.)?

    
pregunta Tim Mottram

3 respuestas

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El rango de micrófonos que está utilizando parece tener una sensibilidad de aproximadamente -42 dB / Pa. Esto significa que producen un RMS nominal de 8 mV para una presión sinusoidal de entrada RMS de 1 pascal. Esta presión (1 pascal) es equivalente a 94 dB SPL (nivel de presión de sonido).

Si está midiendo sonidos ambientales o incluso música, la relación de nivel pico / RMS (también conocido como factor de cresta) puede ser tan alta como 20dB y esto empuja la salida de voltaje pico a pico desde 160 mV desde 8 mV / p>

Si está midiendo niveles de sonido de hasta 20dB más altos que 94dB SPL, es posible que vea una salida de su micrófono que sea 1.6Vp-p.

Tienes un rango de 2V en tu ADC, así que estoy cuestionando si necesitas pre-amplificadores.

    
respondido por el Andy aka
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Me imagino que la solución involucrará trabajo y compromisos, posiblemente también prueba y error. Costo, complejidad, calidad de audio, etc. Además, el diseño y el blindaje de PCB jugarán un papel importante en estas frecuencias.

No ha dicho qué tipo de calidad espera de los micrófonos, ni la aplicación, ni el rango de amplitud que espera que sean las señales de micrófono, ni las especificaciones de su ADC (número de bits, etc.).

Le sugiero que use un ADC que tenga un multiplexor de 16+ canales incorporado, le facilitará mucho la vida. O alternativamente, separar los ADCs. Digital es el nuevo análogo; resuelve muchos problemas.

Si utilizo un mux analógico y un ADC separados, consideraría un amplificador de ganancia variable configurado como un compresor para cada uno, para obtener la mayor resolución del ADC para cualquier señal dada. A continuación, puede implementar un expansor en el otro extremo si es necesario.

Pero no, ¡no creo que puedas usar ningún amplificador de alta fidelidad para una señal de 1.6Mhz! Como usted dice, necesita un buen ancho de banda, que los pre-amplificadores de alta fidelidad no tendrían. Aunque podrías usar 16 de ellos como preamplificadores. Pero en ese punto me preguntaba si había una mejor manera.

    
respondido por el CL22
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Adquieres dos porciones de ruido extra. Si estos son micrófonos de electreto sin preamplificador interno, es casi seguro que resultarán en una calidad terrible a menos que tenga un canal de preamplificador por micrófono. Está realmente mucho mejor tratando de encontrar una solución integrada como pre-amp + ADC en un paquete (por ejemplo, enlace , aunque eso no está disponible en paquetes sensibles) y luego realiza la multiplexación en el dominio digital. Mantenerse en el ADC existente sin importar casi seguro le dará una solución más grande, más costosa y de menor calidad.

    
respondido por el pjc50

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