amplificador de latido

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Encontré un video en youtube en el que el autor amplificó un latido y su gato ronroneando ( enlace ).

Pudimos replicar el circuito con algunos cambios, pero cometí un error y obtuve 8 ohmios, altavoces de 0.25 W, y solo descubrí ahora que el circuito no está diseñado para manejar esos.

Esto es lo que hice:

  1. Utilicé paquetes de baterías de +/- 6 V.

  2. Hay una resistencia de 1k en serie con el micrófono. Después del condensador que filtra el CD, obtengo 0.7 V para el canto muy alto directamente en el micrófono, pero no se detecta voltaje para los sonidos de baja amplitud. Y olvídate del altavoz, ni siquiera veo un voltaje notable en la salida del amplificador operacional a menos que el ruido sea alto. Mi micrófono es de Jameco, reclamando una respuesta de 50-16000 Hz. Estaría abierto a obtener un micrófono mejor si eso es un problema.

  3. Al principio, sin darme cuenta de que el bote de 10k era porque estaba usando auriculares, lo reemplacé por una resistencia, pasando de 150 a 75 a 50 ohmios. A 50 ohmios, puede comenzar a escuchar un sonido por el altavoz, pero no mucho, y nada para sonidos débiles.

El circuito actual es (con poca fidelidad) la reproducción de audio del micrófono al altavoz, pero no es sensible en absoluto al latido del corazón.

¿Existe una forma razonable de rediseñar el circuito para que podamos manejar un altavoz con un LM324? ¿Qué pasa si solo quiero leer la forma de onda en el A / D del Arduino? El amplificador es extremadamente sensible al roce de la superficie o al soplar en el micrófono, aunque parece tener una sensibilidad bastante baja al latido del corazón. Estoy desconcertado de cómo funciona su obra. Me doy cuenta de que está usando audífonos, pero ¿no debería al menos poder ver un latido en el alcance?

Otra pregunta relacionada es que él tiene un filtro de paso alto en la parte delantera, y pensé que el latido del corazón es bastante de baja frecuencia y de baja amplitud. Sin embargo, en su video el latido del corazón es bastante fuerte e impresionante.

Disculpas por el esquema, no sé cómo ingresar un micrófono a Orcad, así que simplemente sustituí una resistencia.

    
pregunta Dov

2 respuestas

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Hay algunos problemas con tu circuito actual.

  1. La señal de latido es más baja que la respuesta de frecuencia de su micrófono.

  2. Como todos los demás han dicho, debe disminuir la frecuencia crítica del filtro de paso alto en la entrada. Si fuera yo, lo reemplazaría todo junto con una componente igual Sallen-Key Filtro de paso alto simplemente porque la señal de entrada será pequeña. El amplificador operacional adicional ya está en el paquete.

  3. Aunque tal vez no sea un problema, los rieles +/- 6V están presionando los requisitos de la cabeza de la 324.

  4. No hay forma de que vaya a manejar un altavoz de 8 ohmios con un amplificador operacional de propósito general. Simplemente no puede fuente la corriente. Con la resistencia de 50 ohmios en serie, está bajando la mayor parte del voltaje a través de la resistencia. Necesitará algo como un LM386 para dirigir el altavoz. Solo he usado esta parte en particular con un suministro de 12V, y no garantizo que funcionará con suministros divididos de 6V. Note que la ganancia es ajustable.

respondido por el Matt Young
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Ok, sin profundizar en los problemas eléctricos, aquí hay algunos consejos básicos sobre la bioacústica en juego aquí.

Espectro de latidos del corazón

Aquí hay algunos espectrogramas tomados de este excelente artículo:

  

"Análisis espectral de vibraciones acústicas en la superficie del cuerpo humano"

     

E. V. Bukhman, S. G. Gershman, V. D. Svet y G. N. Yakovenko   Andreev
  Instituto de Acústica, Academia de Ciencias de Rusia

Lamayorpartedelainformaciónacústicainteresanteenunlatidodelcorazónestáenelextremoinferiordelespectro.Esporesoquelamembranadelestetoscopio,queunmédicocolocaensupecho,esenorme(~25mm)ytieneunacavidad(verfigura).

Por qué su diseño puede funcionar, pero no funciona ...

Soplar o tocar el puerto del micrófono le da un impulso: una explosión de aire que se mueve violentamente (cambio rápido de presión). Esto es similar a dejar caer sus llaves en el suelo (el sonido que escucha).

Esa señal es de banda muy ancha (contiene algo de energía en casi todas las frecuencias). Como resultado, el sonido de salida es alto porque está obteniendo la mejor ganancia posible para las frecuencias que le gustan al amplificador / configuración.

Las frecuencias que no lo hace (las bajas) son relativamente ignoradas. El latido del corazón no contiene "todas" las frecuencias y su amplificador puede ser menos efectivo contra las señales de baja frecuencia.

Mejorando el diseño

Para mejorar su ganancia de baja frecuencia (sensibilidad):

  1. Debería aumentar el valor de C1 y R3

  2. Debería disminuir la resistencia de salida a LS1

Una nota rápida sobre tu comentario sobre el filtro de "paso alto" de YouTuber.

Ese término es, por supuesto, relativo. En realidad no quiere para pasar la señal. Es una necesidad prudente aislar la señal de audio del micrófono (que tiene un desplazamiento de CC) de la entrada al amplificador (que no puede tolerar un desplazamiento de CC. p>

Sospecho que su gran problema es que la frecuencia de esquina (C1, R3) de su filtro de "paso alto" es demasiado alta . Una mejor manera de pensar en el objetivo es el "bloqueo de DC". Es decir, desea que todas las frecuencias pasen por excepto 0 .

¡Buena suerte!

... hay algunos ingenieros de audio impresionantes aquí. Estoy seguro de que alguien más estará encantado de profundizar en sus hojas de datos o recomendar un componente amplificador alternativo.

Suena como un proyecto divertido. Espero que publiques algunas grabaciones en línea una vez que consigas este trabajo. Saludos.

    
respondido por el DrFriedParts

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