Besser als Chinakracher: Open Source Mikrofon Mico

Für Audio-Machine-Learning ist ein kompaktes USB-Mikrofon praktisch. Mangels qualitativer, kaufbarer Hardware entstand ein Open Source Gerät mit RP2040.

Lesezeit: 3 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen 28 Beiträge

(Bild: Mahesh Venkitachalam)

Von
  • Carsten Wartmann

Gute USB-Dongle-Mikrofone sind praktisch, aber in guter Qualität rar oder teuer. Dies könnte sich mit dem Open Source und Open Hardware Mikrofon Mico ändern. Mahesh Venkitachalam entwickelte ein I2S-USB-Mikrofon auf Basis des RP2040-Chips, bekannt vom Raspberry Pico. Das Mikrofon ist günstig, hat eine gute Qualität und die Baupläne sind komplett Open Source.

Mahesh Venkitachalam suchte für künftige Audio- und Machine-Learning-Projekte am Raspberry Pi nach einem guten und kleinen USB-Mikrofon-Dongle. Nach einem Projekt mit I2S-Mikrofonen enttäuschte ihn aber die Qualität der angebotenen Geräte, die extrem billige Mikrofone verwenden. So entschied er sich für den Eigenentwurf eines I2S-USB-Mikros. Eine Suche nach USB-2-I2S-Chips brachte erst einmal nur Chips zutage, die entweder schon überholt, schwer zu bekommen oder mit extremem Entwicklungsaufwand verbunden waren.

Wie wohl fast jeder hatte Mahesh natürlich auch schon den Raspberry Pico ausprobiert, da lag der Gedanke nahe, den RP2040-Chip zu verwenden. Und tatsächlich, das vom RP2040 benutze TinyUSB unterstützt Audio und es gibt eine Microphone Library for Pico von Sandeep Mistry, damit war die Firmware fast komplett und die Idee zu Mico geboren. Der RP2040 ist gut verfügbar, durch Hersteller und Community gut dokumentiert und auch in Einzelstücken bezahlbar.

(Bild: Mahesh Venkitachalam)

Durch den relativ großen RP2040 Chip und der Verwendung eines üblichen USB-Typ-A Steckers wurde das Design mechanisch etwas größer als die käuflichen Varianten, konnte dadurch aber auch stabil und kostengünstig selbst gefertigt werden. Der RP2040 benötigt nur wenige externe Komponenten wie einen Flash-Chip, Quarz und Spannungsregler: So blieb der Schaltplan übersichtlich.

Als Mikrofon wurde ein MP23DB01HPTR von STM ausgewählt, welches schon von der Library unterstützt ist, gute Werte besitzt und verfügbar ist. Dieses Mikrofon ist mit einem MEMS-Sensor (Micro-Electro-Mechanical System) ausgestattet und wird in Smartphones, Laptops und Ähnlichem eingesetzt.

Vergleich der Audioaufnahmen (normalisiert), weitere Bilder und Videos auf der Projektseite.

(Bild: Mahesh Venkitachalam)

Heraus kam ein Platinen-Layout, das auf Anhieb funktionierte und nun für alle auf GitHub verfügbar ist. Mahesh wurde durch dieses Projekt wieder in seiner Ansicht über die leistungsfähige Open-Source und -Hardware-Community bestärkt. Im Moment läuft auf der Hardware nur USB-Audio und ein PIO-Programm, das die LED bei Aufnahme blinken lässt, aber der RP2040 hat genug Leistung, um auch einiges an Audio-Processing zu machen. Eine Tensor Flow Lite Library existiert schon und kann zum Beispiel auf Wake Words (wie bei "Hey Google" oder "Alexa") reagieren.

Mehr von Make Mehr von Make

()