¿Convertidor de IR a audio (frecuencia y nivel)?

Esto es una obviedad realmente.

Los 36kHz es la frecuencia portadora , la señal de banda base está dentro del rango de audio. Use un receptor RC integrado, sería una tontería hacer uno propio. Combinan AGC, filtro de paso de banda y demodulador.

He usado dispositivos Vishay y estoy bastante satisfecho con ellos.

Hay una serie de protocolos, pero RC-5 es el más utilizado, así que lo tomaré como ejemplo. RC-5 usa la codificación Manchester, con un tiempo de bit de 1.778ms, por lo que las frecuencias más bajas son 281Hz y 562Hz respectivamente.

Eso está bien dentro de la banda de audio, incluidos bastantes armónicos, por lo que el filtrado de paso bajo a 20 kHz, o incluso 10, no daña la integridad de la señal y podrá detectar bordes. La imagen muestra un 889$\mu$s pulso más ídem pausa, dando la frecuencia más alta de 562Hz, cortada a 10kHz.

Sin embargo, el ancho de banda de voz del teléfono móvil está limitado a 4 kHz y, dado que la entrada del micrófono está destinada principalmente a la entrada de voz, es posible que ese límite ya se aplique aquí. Puedes reproducir audio de calidad MP3 con él, pero no sé si también puedes grabarlo. De todos modos, con un filtro de pared de ladrillo en el peor de los casos a 4 kHz, esa misma señal se verá así:

Todavía no hay problema; puede pasar fácilmente la señal a través de un comparador al muestrear y obtendrá bordes perfectamente sincronizados.

Eso es todo. Conecte la salida del receptor RC a su teléfono a través de un divisor de resistencia para reducir la señal de nivel lógico al nivel del micrófono. Si su receptor funciona a 3,3 V, el nivel de salida será de unos 60 dB por encima del nivel de micrófono de 2 mV RMS. En ese caso usa un 70k$\Omega$resistencia (para un total de 100k$\Omega$, el pull-up en el receptor ya es de 30k$\Omega$) en serie con un 100$\Omega$resistencia para escalar la señal RC hacia abajo. YMMV.

curiosidades
Los comandos de 14 bits se repiten con pausas de tiempo de 50 bits por un período total de 64 bits, de modo que la frecuencia de repetición es de alrededor de 9 Hz. La señal de banda base a veces se usa directamente para hacer parpadear un LED de luz visible.

Todavía encuentro esta pregunta confusa. ¿Desea que la frecuencia de la portadora en la señal IR se asigne a alguna propiedad de la señal de audio generada?

En caso afirmativo (y sería difícil imaginar para qué lo necesitaría), díganos. Para eso, necesita un circuito bastante más complejo que solo un receptor IR integrado.

Si no (entonces, solo desea decodificar señales IR usando la entrada de micrófono de cualquier dispositivo, y no necesita esa asignación), simplemente use un receptor IR integrado, como un Sharp GP1UX310QS, conecte una resistencia desplegable de su salida a tierra (para formar, junto con su interior$100\;k\Omega$resistencia pull-up, un divisor de resistencia, que reducirá su voltaje de salida (del orden de 3 V) a un nivel apropiado para la entrada de su micrófono, con una amplitud máxima en el rango de 10 mV a 150 mV, dependiendo de la sensibilidad ), y finalmente conecte la salida también a la entrada de micrófono. Por ejemplo, la codificación RC-5 le proporcionará ráfagas codificadas en Manchester con una frecuencia entre 281 Hz y 562 Hz (que se encuentran dentro de la banda de audio), repetidas con una frecuencia de 8,8 Hz (que no se encuentra en la banda de audio, pero no importa, porque aún podrá ver las ráfagas de 281 Hz a 562 Hz), y que su teléfono puede muestrear y decodificar (suponiendo que la respuesta de frecuencia de su entrada de micrófono baje a 281 Hz, que podría no ser el caso).

Acerca de la resistencia desplegable: dado que el valor óptimo depende de la impedancia de entrada de su entrada de micrófono, y no ha proporcionado esos datos, lo mejor es usar una resistencia pequeña y ajustable. Conecte un extremo a la salida del GP1UX31QS, el otro extremo a tierra y el limpiaparabrisas a la entrada de su micrófono. A$10\;k\Omega$o$20\;k\Omega$la resistencia ajustable probablemente estará bien.

Cómo calculé las frecuencias :

Note que 889 us es la duración de medio bit .

Durante los intervalos en los que los bits codificados son todos iguales, como 0000 o 1111, la frecuencia será

$f_1=\dfrac{1}{2·889\;\mu s}=562\;Hz$.

Durante los intervalos en los que los bits codificados se alternan, como 0101, la frecuencia será

$f_2=\dfrac{1}{4·889\;\mu s}=281\;Hz$.

También,

$f_3=\dfrac{1}{114\;ms}=8.8\;Hz$.

Actualización: este no es mi diseño, pero parece razonable para una distancia de 3 m. Más esfuerzo para llegar a los 10m. Crédito para diseñar en el esquema. ¿Necesita estéreo? Necesita especificaciones completas antes de más comentarios.

La solución que solicitó necesita un amplificador de transimpedancia para el detector, un amplificador AGC, BPF Q>20 combinado y un detector lineal muy sensible integrado en un receptor IR de bajo ruido. Muy económico y fiable. Usé la versión anterior y usando V+ de bajo ruido obtuve un alcance de 30 metros. Incluso rebotando en las paredes. Use 2 o 3 emisores Sharp® @ 75mA o más para obtener el mejor rango.

Consulte la parte inferior de la página para ver las especificaciones y la nota de la aplicación.

Después de comprender cómo funcionan los receptores IR y comprender la relación de mejora de SNR de FM, mejorar la SNR y la relación de FM baja de BW de portadora a audio, empeora. También AM BW vs SNR es un problema en esta aplicación, te das cuenta de que esto no funcionará. No puede adaptar fácilmente audio de alta calidad de 20 kHz en una portadora de 40 kHz a menos que comience a investigar esquemas de modulación de banda base como PSK. Considere el diagrama de bloques e intente ver qué necesita cambiar para usar la modulación PSK donde +/-180 sería el peor de los casos Pk-Pk. Los esquemas AM tienen problemas de pérdida de ruta, por lo que desea usar AGC para compensar las reflexiones de la pared y utiliza PSK. Si hubiera dicho que empujaba la portadora hasta 450 kHz, entonces podría usar AGC y los filtros que se usan en las radios AM, pero luego tendría una gran dificultad con el amplificador de transimpedancia y la capacitancia del diodo frente a la sensibilidad de la carga.

¿Puedo preguntarle qué tan lejos espera llegar y qué calidad desea? ¿Teléfono móvil? ¿Radio AM o calidad FM? ¿Estéreo o Mono?

Creo que, a menos que esté muy interesado en demoduladores de banda base y FM, podría terminar siendo una decisión de compra, compraría en lugar de reinventar la rueda usando estéreo 10kHz BW con FM a una frecuencia portadora más alta.