【Follow me第二季第4期】任务三 学调试PDM麦克风，通过串口打印收音数据和音频波形。

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【Follow me第二季第4期】任务三 学调试PDM麦克风，通过串口打印收音数据和音频波形。 [复制链接]

 

Arduino Nano RP2040 Connect 板载了 MP34DT06 PDM 数字麦克风，它是一种基于脉冲密度调制（PDM）的麦克风。通过采样 PDM 信号可以获取音频数据，适用于语音识别、音频采集等场景。

1. PDM 麦克风基础知识

• PDM（Pulse Density Modulation）是一种以高频率表示声音强度的调制方式。

• 相比于传统的模拟麦克风，PDM 麦克风输出的是数字信号，适合直接处理数字音频。

2. 示例代码

下面的代码演示了如何初始化 PDM 麦克风并通过串口打印音频采样数据：

C++ #include <PDM.h> // 默认输出通道数 static const char channels = 1; // 默认 PCM 输出频率 static const int frequency = 16000; // 用于读取样本的缓冲区，每个样本是 16 位 short sampleBuffer[512]; // 已读取的音频样本数量 volatile int samplesRead; void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 while (!Serial); // 等待串口连接 // 配置数据接收回调函数 PDM.onReceive(onPDMdata); // 初始化 PDM 麦克风： // - 一个通道（单声道模式） // - 20 kHz 采样率 if (!PDM.begin(channels, frequency)) { Serial.println("无法启动 PDM!"); while (1); // 启动失败时停止程序 } } void loop() { // 等待读取样本 if (samplesRead) { // 将样本数据打印到串口监视器或绘图工具中 for (int i = 0; i < samplesRead; i++) { Serial.println(sampleBuffer); // 打印当前样本数据 } // 清空已读取的样本数量 samplesRead = 0; } } void onPDMdata() { // 查询可用字节数 int bytesAvailable = PDM.available(); // 从 PDM 麦克风读取数据到样本缓冲区 PDM.read(sampleBuffer, bytesAvailable); // 16 位样本，每个样本占 2 字节 samplesRead = bytesAvailable / 2; }

3. 代码说明

• PDM.begin(1, 16000)：启动 PDM 麦克风，单声道，采样率为 16kHz。

• PDM.onReceive(onPDMdata)：注册一个回调函数，当有数据时调用。

• sampleBuffer[]：用于存储音频样本数据。

• Serial.println(sampleBuffer)：通过串口打印采样数据。

4. 查看波形数据

1. 将代码上传到 Arduino Nano RP2040 Connect。
2. 打开 串口监视器，设置波特率为 9600。
3. 使用 Arduino IDE 串口绘图器（Serial Plotter），观察音频数据的波形变化。

5. 调试建议

• 调整采样率：通过修改 PDM.begin() 的第二个参数来提高或降低采样率。

• 滤波处理：可在 loop() 中增加滤波或降噪处理，平滑音频波形。

Jacktang

可在 loop() 中增加滤波或降噪处理，平滑音频波形，这个方法可以