Klangvolle Lichtspielerei: MAX9814 Sound Sensor am ESP32 für LED-Stripes
Im letzten Beitrag ESP32-Projekt: LED-Stripe mit Geräuschdetektor steuern habe ich dir gezeigt, wie du einen LED-Stripe via Geräuschdetektor MAX4466 steuern kannst, jedoch ist dieser Sensor leider nicht so genau. An diesen Beitrag möchte ich hier anknüpfen und dir zeigen, wie du den deutlich besseren Sensor MAX9814 an den ESP32 anschließt und in WLED konfigurierst.
Technische Daten des Sound Sensors MAX9814
Nachfolgend die technischen Daten des Sensors: - Spannungsbereich: Der Sensor ist für einen Spannungsbereich von 2,7 Volt bis 5,5 Volt ausgelegt und benötigt dabei eine Stromversorgung von etwa 3 mA. - Ausgang: Der Ausgang des Sensors beträgt 2 Volt Peak-to-Peak (2Vpp) bei einer Bias-Spannung von 1,25 Volt. - Frequenz: Der MAX9814 Sound Sensor kann Frequenzen im Bereich von 20 Hertz bis 20 Kilohertz erfassen. - Automatische Verstärkung (Gain): Der Sensor bietet die Möglichkeit zur automatischen Verstärkung mit wählbaren Gain-Werten von 40dB, 50dB oder 60dB. - Rauschdichte des niedrigen Eingangs: Der Sensor weist eine geringe Rauschdichte von 30nV/ am Eingang auf, was für präzise Klangaufnahmen wichtig ist. - Geringe harmonische Verzerrung (THD): Die harmonische Verzerrung des Sensors ist mit 0,04 % (typisch) gering, was auf eine hohe Signalqualität hinweist.
Aufbau & Anschluss des MAX9814
Pinout des MAX9814 Sound Sensors Auf der Platine des Sound Sensors findest du die Pins GND, Vdd, Gain, Out und AR. Für den Anschluss an den ESP32 benötigen wir jedoch lediglich die Pins GND, Vdd und Out.
Anlöten der Stiftleiste Bevor wir den Sensor einsetzen können, müssen wir zunächst eine Stiftleiste anlöten. Diese 5polige Stiftleiste liegt dem Sensor bei. In meinem Fall nutze ich zusätzlich noch ein Breadboard und ebenso eine andere Buchsenleiste, welche ich unter die Platine lege.
Anschluss des MAX9814 an den ESP32 mit LED-Stripe
Im nächsten Schritt wollen wir nun endlich dazu kommen und den Sound Sensor an den ESP32 anschließen und für den LED-Streifen konfigurieren.
Der Sensor MAX9814 verfügt über den Pin Gain, über diesen kannst du zusätzlich noch die Empfindlichkeit festlegen. Wenn du den Pin Gain mit Vdd verbindest, ist dieser mit max. 40 dB und wenn du diesen mit GND verbindest, mit max. 50 dB ausgelegt. Jedoch konnte ich nach einem Test keine Verbesserung und auch keine Verschlechterung feststellen, somit habe ich diese Brücke weggelassen. Im nachfolgenden kleinen YouTube-Video erläutere ich dir den Anschluss des Sensors am ESP32 und zeige dir einen Effekt mit laufender Musik https://youtu.be/RuEmZ7pA4ow
Einrichten / Justieren des Sound Sensors MAX9814
Nachdem der Sound Sensor in WLED eingerichtet ist, muss dieser ggf. noch eingerichtet bzw. justiert werden. Auf der Seite https://mm.kno.wled.ge/soundreactive/Sound-Settings/#how-to findest du eine englische Anleitung, wie du deinen Sound Sensor über WLED einrichten bzw. justieren kannst. Ich habe dieses jedoch als sehr fummelig empfunden, aber zum Schluss doch eine recht nützliche Einstellung gefunden. Jedoch gibt es andere Faktoren, welche dazu führen, dass der Sound Sensor nicht so richtig arbeiten will oder eher kann. Störungen des MAX9814 Sensors durch externe Quellen Der Sound Sensor MAX9814 und besonders der MAX4466 werden am ESP32 durch externe Quellen beeinflusst, nachfolgend eine kleine Liste welche ich gefunden habe. - externe Spannungsversorgung: Wenn du deinen Mikrocontroller via USB vom PC aus mit Strom versorgst, kann dieses zu Störungen führen. Hier habe ich auf eine Powerbank gewechselt und konnte so schon etwas an Qualität des Sensors gewinnen. - der Mikrocontroller ESP32: Der Mikrocontroller mit seinen elektrischen Komponenten sowie seinem aktiven WiFi erzeugt auch eine Störung, daher haben andere hier den Sensor über Kabel verlängert und so ebenso dieses Problem eindämmen können.
Vergleich des MAX9814 mit dem MAX4466
Wie bereits erwähnt, habe ich die gleiche Schaltung bereits zuvor mit dem MAX4466 aufgebaut und dir gezeigt. Ich finde der MAX9814 ist hier deutlich besser, da dieser nicht so von der Versorgungsspannung beeinflusst wird. Damit sind ebenso auch die Lichteffekte am LED-Stripe deutlich besser und passen und ebenso zum Rhythmus der Musik.
Sound Sensoren MAX9814 & MAX4466
Bezug des MAX9814
Den Sensor habe ich auf ebay.de für 5,45 € von MAKERSHOP.DE gekauft. Wenn du etwas sparen möchtest, aber auch Wartezeit hast, dann kannst du diesen auch auf aliexpress.com für einen deutlich günstigeren Preis finden.
Fazit und Ausblick
Der MAX9814 Sound Sensor ist schon eine deutliche Verbesserung zum ebenso analogen Sensor MAX4466. Jedoch habe ich mit noch den INMP441 bestellt, welcher ebenso von WLED unterstützt wird und noch eine Ecke besser sein soll. Der Sensor funktioniert sehr gut und kann mit nur 3 kleinen Kabeln mit dem Mikrocontroller verbunden werden. Read the full article
