Componente · Entrada

Micrófono

El micrófono de la EchidnaBlack2, en el pin A7, cómo funciona, cómo se lee con EchidnaML y cómo suavizar su señal con una media.

EchidnaBlack2
Dibujo de un micrófono de cápsula, un pequeño cilindro con rejilla en la parte superior.

La EchidnaBlack2 tiene un micrófono que capta el sonido del ambiente. Con él se pueden hacer, por ejemplo, medidores de ruido para el aula.

Descripción

El micrófono es un transductor acústico-eléctrico: convierte las vibraciones del sonido en una señal eléctrica gracias al efecto piezoeléctrico. Al recibir una onda sonora, su material piezoeléctrico genera una señal eléctrica con las mismas características (frecuencia y amplitud) que el sonido captado.

En la placa está rotulado Mic A7, junto al acelerómetro.

La placa EchidnaBlack2 con una lupa sobre el micrófono, rotulado Mic A7.

Funcionamiento

La señal del micrófono reproduce directamente el sonido recibido, así que cambia constantemente: es una señal analógica compleja y muy variable. Para trabajar con ella hay dos opciones:

  • procesarla, por ejemplo calculando la media de varias lecturas;
  • o usarla solo para detectar la intensidad del sonido.

Puente de soldadura

La señal del micrófono pasa por un preamplificador antes de llegar a la entrada A7. Entre los dos hay un puente de soldadura, en paralelo con un condensador, que permite elegir cómo llega la señal:

Esquema: el micrófono MK1 va al preamplificador y de ahí a A7, a través de un condensador con un puente de soldadura en paralelo, rotulado «Soldar para no fijar a cero».

Sin soldar (así viene la placa), la señal pasa por el condensador y queda fijada a cero: con silencio, la lectura es 0, y con sonido solo aparecen picos hacia arriba.

Gráfica de la lectura del micrófono sin el puente: la mayor parte del tiempo vale 0, con picos sueltos de hasta 10.

Soldando el puente, el condensador queda anulado y la señal pasa a estar centrada en 1,75 V, que en la entrada analógica son unos 360. El sonido la hace subir y bajar alrededor de ese valor, así que se ve la onda completa.

Gráfica de la lectura del micrófono con el puente soldado: la señal oscila entre 340 y 380, alrededor de 360.

El puente está en la cara inferior de la placa, entre las patas delanteras del equidna dibujado.

Cara inferior de una placa EchidnaBlack con el dibujo del equidna; entre sus patas delanteras está el puente de soldadura del micrófono.

Cómo se programa

En EchidnaML, el micrófono se lee con este bloque. Si marcas su casilla, verás el valor en pantalla:

Bloque de EchidnaML «leer micrófono».

Devuelve valores bajos con silencio o poco sonido y altos con sonidos intensos, entre 0 (sin sonido) y 1023 (sonido muy intenso). Con el puente de soldadura soldado, el silencio da unos 360 y el sonido hace variar la lectura por encima y por debajo de ese valor.

Ejemplos

Vúmetro

La placa funciona como un semáforo de ruido, que muestra con los LED la intensidad del sonido del ambiente:

  • nivel bajo: si el micrófono da menos de 20 (silencio), se enciende solo el LED verde;
  • nivel medio: entre 20 y 50, se encienden el verde y el naranja;
  • nivel alto: por encima de 50, se encienden los tres.

Programa de EchidnaML: por siempre, si leer micrófono es menor que 20, enciende el LED verde y apaga el naranja y el rojo; si no, si es menor que 50, enciende el verde y el naranja y apaga el rojo; si no, enciende los tres.

Al probarlo, seguramente verás que los LED parpadean sin parar: es por la variabilidad de la señal del micrófono. El siguiente ejemplo lo soluciona.

Vúmetro con media

Para que la señal sea más estable, conviene filtrarla. Una técnica sencilla es la media: tomar varias lecturas seguidas y calcular su promedio.

Para calcularla, el programa usa tres variables:

  • suma, que va acumulando las lecturas;
  • numeroDatos, que cuenta cuántas lecturas lleva;
  • mediaSonido, que guarda la media.

Cada diez lecturas, divide la suma entre el número de lecturas para obtener la media y vuelve a poner a 0 la suma y el contador. El vúmetro usa mediaSonido en lugar de la lectura directa, así que los LED cambian de forma más estable.

Programa de EchidnaML en dos partes: una acumula las lecturas del micrófono en suma y, cada diez, calcula mediaSonido y reinicia suma y numeroDatos; la otra enciende los LED según mediaSonido, con los umbrales 20 y 50.