W jakim zakresie częstotliwości mikrofon smartfona może odbierać dźwięk?


14

Mam projekt, w którym rozważam użycie mikrofonu ze smartfona do odbioru sygnałów niesłyszalnych (> 15 kHz).

Jaki zakres częstotliwości odbiera taki mikrofon? A jaka jest maksymalna częstotliwość?


Marka i model telefonu komórkowego, proszę!
symbol zastępczy

1
W rzeczywistości w przypadku większości współczesnych telefonów prawdopodobnie zobaczysz filtr dolnoprzepustowy w ADC i pokrewnym łańcuchu sygnałów, często około 0,45 FS zamiast mikrofonu.
Chris Stratton

5
15kHz nie jest niesłyszalne.
user207421,

Byłbym pod dużym wrażeniem, gdyby mikrofon smartfona działał nawet 10 kHz lub 12 kHz.
DKNguyen,

Odpowiedzi:


22

Najlepszym pomysłem jest zignorowanie tego, co wszyscy mówią, i przetestowanie go samemu. Zainstaluj aplikację, taką jak „SpectralPro Analyzer” i albo generuj dźwięki o wysokiej częstotliwości za pomocą programowania na komputerze (łatwe) lub pobierz pliki MP3 o wysokiej częstotliwości ze stron internetowych.

Zrobiłem to wszystko na wielu różnych telefonach - uważam, że osiągam doskonałe wyniki na bardzo daleko poza moim zasięgiem słyszenia, co najmniej aż 21 kHz (limit dla tych aplikacji). Interesujące jest to, że:
a) każdy, kto powiedział, że głośniki PC nie mogą robić 21 kHz, był w błędzie, i
b) każdy, kto powiedział, że mikrofony smartfonów nie mogą odbierać wysokich częstotliwości, również się mylił.

Podsumowując - prawie wszyscy, którzy nigdy nie próbowali tego, zgadują. Dobre intencje nie uwzględniają jednak ich zgadywania :-(

Powodzenia w projekcie!

Oto Samsung Galaxy Note-1 nagrywający sygnał Macbooka Pro, który przeszedł z 9 kHz na 21 kHz:

rejestracja spektrograficzna

( Źródło obrazu )


3
nie jest to jednak instrukcja binarna. Oznacza to, że mikrofon może wychwytywać wysokie częstotliwości, ale z większym tłumieniem niż inne częstotliwości. Mikrofon ma częstotliwość rezonansową, w której ma maksymalną czułość, a także istnieją obwody, które celowo tłumią niesłyszalne częstotliwości. W każdym razie wiele współczesnych mikrofonów MEMS ma spłaszczoną krzywą odpowiedzi (wzmocnienie w funkcji zastosowanej częstotliwości), więc sugerowany tutaj test jest jedynym sposobem na uzyskanie 100% pewności.
fhlb

4

Prawdopodobnie będzie inaczej w przypadku każdego producenta / modelu i coś będzie trzeba albo przetestować samodzielnie, albo przeszukać specyfikacje producenta i / lub testy, które wykonali inni. Oto na przykład porównanie odpowiedzi częstotliwości mikrofonu iPhone'a:

http://blog.faberacoustical.com/2009/ios/iphone/iphone-microphone-frequency-response-comparison/

Pamiętaj też, że wiele osób, zwłaszcza młodych, słyszy do 20 kHz, a czasem nawet dalej, więc to, co próbujesz osiągnąć, prawdopodobnie nie będzie możliwe na większości telefonów.


4

Najwyraźniej mikrofon smartfona może odbierać dźwięki, których większość ludzi nie słyszy, ponieważ:

„Oprogramowanie Zoosh firmy Narrate wykorzystuje głośniki i mikrofony smartfonów, aby umożliwić taką samą transmisję danych między urządzeniami, jakie zapewnia dzisiejsza NFC, ale z częstotliwościami ultradźwiękowymi, które są niesłyszalne dla ludzi”. - Eweek , Slashdot .


3

Zależy to całkowicie od telefonu, wszyscy będą używać różnych mikrofonów / obwodów.
Ogólnie mikrofon audio będzie w zakresie 20 Hz - 20 kHz. Wiele tańszych mikrofonów (lub przeznaczonych tylko do głosu) będzie miało niższą częstotliwość odcięcia wynoszącą 15 kHz lub mniej. Obwód, do którego podłączony jest mikrofon, może celowo zejść z częstotliwości - różne techniki DSP są stosowane w celu zminimalizowania szumu tła i sprzężenia zwrotnego, dostosowania kompresji itp. - więc przetwarzanie oprogramowania jest dość wyrafinowane i dynamiczne w nowoczesnym telefonie komórkowym.

Domyślając się, powinieneś być w stanie polegać na co najmniej 100 Hz - 10 kHz.

W przypadku konkretnego modelu zapoznaj się ze specyfikacjami, powinien on zawierać co najmniej podstawowe szczegóły dotyczące zakresu wejściowego mikrofonu. Lub wykonaj testy za pomocą generatora funkcji i aplikacji do nagrywania na telefonie.


1

Jako pierwszy użytkownik iPhone'a (i wyszkolony rejestrator BBC) jestem pod wrażeniem dźwięku. Aplikacja analizatora widma (Octave RTA) rejestruje do 16 Hz i do 20 kHz na moim iPhonie 7. Organ koncertowy na żywo jest bardzo dobrze nagrany, pedały i wszystko, choć mono. Wyciek tonu pilotowego 19 kHz z głośnika radia FM jest doskonale widoczny.
Nie mam możliwości potwierdzenia płaskości odpowiedzi, chociaż naturalne źródło białego szumu, takie jak wodospad, jest wyświetlane bez wyraźnych szczytów lub pasm. Nagrywanie w połączeniu z dobrym studyjnym mikrofonem pojemnościowym nie ma tak naprawdę dużej różnicy, tylko trochę światła basu i jasności tonów średnich, łatwo korektora. Mam nadzieję, że Apple nigdy nie zmieni mikrofonu ani wejścia. A może zrobili później?


0

Tylko uwaga: maksymalna częstotliwość, którą można uzyskać z mikrofonu, to połowa prędkości próbkowania konwertera AD. Tak więc połowa częstotliwości próbkowania. (Nyqist freq?) (Potrzebujesz dwóch próbek, aby uzyskać minimalną „falę”)

Czytałem, że mikrofon elektretowy (jeśli tak jest używany) powinien być w stanie wykryć częstotliwości do 30 kHz. Jeśli chcesz wykryć ten sygnał, który musisz próbkować przy 60 kHz, nie mam pojęcia, czy możesz zmienić częstotliwość próbkowania wejścia mikrofonu na smartfonach.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.