如何使用 iphone 麦克风输入进行开关以计算车轮转数？

Posted 2023-03-14

【中文标题】如何使用 iphone 麦克风输入进行开关以计算车轮转数？

【英文标题】：How to make a switch with iphone mic input to count turns of wheel?

【发布时间】：2013-04-04 06:22:22

【问题描述】：

我正在开发应用程序，我想测量车轮的转数。我买了一个便宜的自行车里程表，它使用磁铁开关计算自行车车轮的转数，当磁铁离传感器足够近时，每转一圈就会闭合一次电路。我的想法是将此磁铁开关添加到iphone耳机的麦克风电路，然后使用音频框架来管理麦克风的连接，制作一个开关，可以识别麦克风何时连接或未连接，然后用它做一个计数器。我可以进行切换的方法是使用带有[AVCaptureDevice] 类的AVFoundation 框架，因为我发现这是在[this-post] 回答问题之后区分外部和内部麦克风的唯一方法。

我从我的代码中粘贴了一段摘录来测试开关。计时器循环中的代码。

NSString *name;
static int micSwitch=0;
NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
    for (AVCaptureDevice *device in devices) 
        name = [ device localizedName];
    
    if ([name isEqual:@"iPhone Microphone"]) 
        micSwitch=0;
    
    else
        micSwitch=1;
    

但是，此开关的更新速度比我需要的要慢。据我估计，开关需要在不到 1.5 毫秒 内更新。有人有更好的想法，我该如何使用音频插孔输入？

【问题讨论】：

我的数学会很粗糙。在距车轮中心 12' 处的开关以 20Hz 旋转时，其速度约为 3800 sm/s。如果开关在 5sm 半径范围内运行，您有大约 2ms​​ 的窗口来检测它，这意味着您需要能够在每个 N s where N < 1ms 处检查一次设备，而不是 50ms。

是的，我明白你的意思。考虑到转弯的时间，我很快就做出了这个计算。但是考虑磁铁通过传感器的速度是关键。我正确测量了车轮尺寸和传感器距车轮中心的距离，我得到了一个 1.5 毫秒的窗口。谢谢。

【参考方案1】：

与其将簧片开关连接到麦克风电路以虚拟连接和断开耳机，不如让开关直接在麦克风线路输入上产生噪音并处理音频输入。根据线路的噪声程度，您可能需要对传入的音频数据应用非常短周期的平均滤波器，以便可靠地检测尖峰。

如果您无法让簧片开关在其打开/关闭时产生足够长且嘈杂的尖峰，那么在其位置放置一个小线圈应该可以将磁铁连接到车轮上。

更新：我发现本教程用于检测吹入麦克风的噪声尖峰 - 检测簧片开关或线圈咔哒声的原理应该相同（检测窗口更短），代码将非常相似。

http://mobileorchard.com/tutorial-detecting-when-a-user-blows-into-the-mic/

【讨论】：

感谢建议，抱歉耽搁了。我按照教程并用它测试了开关。它工作得很好，它检测到峰值，但速度不足以制作计数器。我的意思是，我使用示波器应用程序进行了测试，并在激活开关时创建了一个尖峰。然后，我按照教程进行了测试，但 NSLog 多次显示“检测到麦克风击穿”，而只有一个尖峰。我想这是因为计算 peakPowerForChannel 的时间窗口太长了。您知道如何缩短窗口，因为 [recorder updateMeters] 无法更改？？

哦，我猜内置电平表的过滤周期一定太长了，不能满足你的需要。在这种情况下，您必须自己处理音频，而不是使用AVAudioRecorder。看看 Apple 的这个示例项目：developer.apple.com/library/ios/#samplecode/aurioTouch2/… - 如果您测量尖峰持续多长时间（多少个样本），您可以应用一个略低于该长度的非常短的过滤器来可靠地检测尖峰。

这个项目进展如何？

实际上我停止了一段时间的工作。我一回来就让你更新。谢谢。