麦克放大电路

1. 单声道的放大电路

单通道声音放大电路的原理图。同相放大电路，电压增益：$Gain = 1 + {{R_6 } \over {R_4 }} = 1 + {{150} \over {4.7}} = 32.9$

实验中MIC放大电路

放置在实验面包板上的放大电路元器件及其连线图。

面包板上的实验电路

双通道音频放大电路

将运放修改成双运放，采用低压运算放大器 LMV358。实验所使用的转接小板是为了能够快速在面板板上搭建实验电路。它的管脚功能定义如下：

双运放LMV358实验小板

实验所使用的外部电阻电容取值与前面的单声道电路配置相同。电压增益仍然选择33倍左右。
具体的MM表报电路如下图所示：

搭建完毕的双声道音频放大采集面包板实验电路

错误更正：

后来发现在放大后的信号中存在着比较明显的50Hz及其谐波的干扰，以及受到单片机上的LED闪烁的影响。后来通过对上来电阻上增加一个电阻、电容滤波电路，可以有效的将原来存在的噪声去除。

很重要！！！！

前面增加电源去耦电阻电容

2. 测试双通道接收信号的情况

使用上述电路对

双通道同时接受附近蓝牙音箱发送的Chirp信号

处不测试，两个声道的音频放大倍数不相同。左右两个声道输出的方差分别是79748， 23134，相差四倍左右，对应的峰峰值相差2倍左右。

$V_{ac\_L} = 15mV,\,\,\,\,\,V_{ac\_R} = 25mV$

将左声道的运放放大倍数，增加。即将原来电路中的$R_4$由原来的4.7k$\Omega$，减少到2.2k$\Omega$，此时它的放大倍数在：$Gain = 1 + {{R_6 } \over {R_4 }} = 1 + {{150} \over {2.2}} = 69.18$
下面是修改后重新采集到的双声道接收到的Chirp音频信号。

双通道同时接受附近蓝牙音箱发送的Chirp信号

3. 处理左右声道声音延迟的算法

AMBIENT_TEMPERATURE = 27.7def soundspeed(temperature = 25):return 331.4+0.6*temperaturedef procdatafftinterpolation(send, rece, interptime):sm = mean(send)rm = mean(rece)send = [d - sm for d in send]rece = [d - rm for d in rece]datalen = len(send)sendspace = zeros(datalen*2)sendspace[0:datalen] = sendrecespace = zeros(datalen*2)recespace[0:datalen] = recetempfft = fft.fft(sendspace) * conj(fft.fft(recespace))expandfft = zeros(datalen*2*interptime, dtype=complex64)expandfft[0:datalen] = tempfft[0:datalen]expandfft[-datalen:] = tempfft[datalen:]cor = list(fft.ifft(expandfft).real)maxpos = cor.index(max(cor))return (4096 * interptime - maxpos) / interptime * soundspeed(AMBIENT_TEMPERATURE) * 0.1e-3
#    return maxpos

采集两个声道的数据算法：
在实验中，会发现通过单片机的调试系统收集数据的时候，往往会出现大概率的丢失数据的现象，所以在下面的代码中，getdist2()函数中，对于双通道的数据通过函数 stm32cmdata(…)接受数据的时候，需要通过100次的循环，接收，直道接收到的数据的长度等于2048（这是在单片机程序中设定的数据缓存区的长度）。

senddata = tspload('senddata', 'senddata')def getdist2():stm32cmd('initf 250 2000')time.sleep(1)for i in range(100):data1 = stm32cmdata('data1', wait=1750)if len(data1) == 2048: breakfor i in range(100):data2 = stm32cmdata('data', wait=1750)if len(data2) == 2048: break#tspsave('senddata', senddata=senddata)delaytime1 = procdatafftinterpolation(senddata, data1, 20)delaytime2 = procdatafftinterpolation(senddata, data2, 20)
#    printff(delaytime1, delaytime2)return delaytime1, delaytime2, senddata, data1, data2