¿Enviar audio por infrarrojos?

Soy estudiante universitario y nuevo en electrónica. Quería saber si es posible enviar audio a través de un LED infrarrojo.

Planeo usar un temporizador 555 para generar una salida PWM con portadora a alrededor de 44 Khz para satisfacer la tasa de Nyquist. En el lado del receptor, usaría un filtro de paso bajo activo de una o dos etapas para obtener la salida. ¿Es factible? ¿Cuál es el alcance máximo que puedo obtener?

Asegúrese de tener un filtro IR sobre el receptor
No estoy íntimamente familiarizado con el protocolo IR, como con los controles remotos de televisión. ¿Es el tiempo de los pulsos de encendido/apagado lo que equivale a valores binarios?

Respuestas (3)

Eso fue, al principio de la historia de los LED, bastante común, incluso sin la etapa PWM. Dependiendo del ángulo del IRLED, puede obtener una distancia MUY larga de uno ... pero apuntar se vuelve más difícil rápidamente con distancias más largas. Un IRLED muy cuidadosamente dirigido con un haz muy estrecho puede transmitir audio de manera confiable a lo largo de varias millas en un clima despejado.

Sin embargo, cuanto mayor sea la distancia, mayor será la probabilidad de ruido incidental debido a la reflexión, la refracción y el movimiento del aire.

La antigua revista Popular Electronics publicó hace tiempo varios artículos sobre la transmisión de audio no modulado con IRLED. En aquel entonces, los ángulos de haz de los LED eran casi todos bastante amplios, por lo que requerían lentes de enfoque/colimación. Hoy en día, puede encontrar fácilmente LED de láser IR, por lo que hay poca necesidad de lentes de colimación, excepto posiblemente en el extremo del fotodetector.

Hace algunos años, construí un transmisor y receptor AM muy simple utilizando un puntero láser rojo y un fotodetector CdS. El rango práctico para eso era de alrededor de 100 metros por la noche. Probablemente podría haber funcionado a mayor distancia, pero apuntar con precisión era bastante difícil incluso con un trípode y una lente en el lado transmisor. El receptor no tenía componentes ópticos.

Es posible que le interese el invento del fotófono de Alexander Bell , que transmitía audio a través de la luz solar modulada.

Su idea básica es el sonido, pero si es nuevo en la electrónica, puede encontrar que es un poco más fácil diseñar y construir un filtro de paso bajo pasivo, seguido de un amplificador.

Además, si planea usar esto en interiores, es posible que desee considerar filtros ópticos para eliminar la interferencia de la iluminación fluorescente. Para su sistema propuesto, la clave para maximizar el alcance será la precisión de apuntar y la óptica utilizada. Recomendaría hacer algunos experimentos primero con un sistema simple usando, digamos, solo una onda sinusoidal que impulsa un LED IR o un láser y el receptor a cierta distancia.

Si desea precisión y repetibilidad, entonces PWM no es mi forma favorita de hacerlo (debido a los tiempos de subida y bajada asimétricos del emisor y el receptor y su tendencia a cambiar con la temperatura). Usaría un convertidor de voltaje a frecuencia para controlar el LED y un convertidor de frecuencia a voltaje para demodular el receptor.

Esperaría que PWM tuviera un rango bastante significativo en el que se comportaría linealmente. Una proporción del 50 % puede no estar ni cerca del punto medio de una proporción del 5 % y una proporción del 95 %, pero debería estar bastante cerca del punto medio de las proporciones del 25 % y el 75 %, y muy cerca del punto medio del 33 % y el 67 %.