第 13 课：麦克风模块——声音有多响

我是吴老师。这节课我要先泼一盆冷水。

看到"麦克风"三个字，你脑子里是不是已经冒出一堆想法了——能录音吧？能识别我说的话吧？能不能做个语音助手，我说开灯它就开灯？

都不能。

这个模块不能录音，不能存音频，不能识别你说了什么词。 一个都做不到。

那它能干什么？

它只能告诉你一件事：现在有多响。

就这一件事。它是把"响度计"，不是麦克风。

先把期待降下来，这节课你才不会失望。 后面你会发现，就这一件事，其实够用得很——拍手开灯、噪音报警、声控开关，全是它。

一、看视频时注意的三件事

第一，注意它也是四根线，还是只用一根。

模块上有 AO 和 DO 两个输出，跟光敏、热敏一模一样：

这三个模块（光敏、热敏、麦克风）丝印完全相同，长得也像，最容易拿混的就是它们。 区分方法还是看顶上的元件：光敏是带花纹的扁圆片，热敏是玻璃珠，麦克风是一个圆形的金属小咪头。

第二，注意我安静的时候那个数。

它不是 0。

视频里我一开始什么都没干，串口上就已经在刷一个数了。可能是 100 多，可能是 300 多，每个人还不一样。

这一点是这节课最容易踩的坑，后面我专门讲。

第三，注意我说话的时候数字是怎么动的。

不是慢慢涨上去的——是猛地跳一下，然后掉回来，又跳一下，又掉回来。

声音就是这样，它变化得非常快。

二、它读到的是什么

先把原理说清楚，就一段话。

声音在物理上是一条"上下起伏的波"。

你说话、拍手的时候，空气被压缩、又松开、又压缩……这个疏密变化传到咪头里，咪头就输出一个跟着一起起伏的电压。

而这个模块做的事，就是把这条波"现在有多高"变成一个数字给你。

注意——它给你的是"这一刻的高度"，不是"这句话有多吵"。

你喊一秒钟，这条波里其实起伏了几百上千次。你读到的只是其中某一个瞬间。

这就带来一个很实际的问题，先记住，后面动手会碰到。

三、第一个坑：安静的时候不是 0

现在说那个坑。

你可能会本能地这么写代码：

int sound = analogRead(0);

if (sound > 100) {        // 有声音！
  digitalWrite(3, HIGH);
}

看着挺合理，对吧？没声音就是 0，有声音就大于 0。

但它是错的。

因为安静的时候，读数不是 0。

那这个底数是从哪来的？两个地方：

• 咪头本身有静态输出——就算一点声音都没有，它输出的电压也不是正好在正中间
• 模块上有个放大电路——它把咪头的信号放大了一截，连那个"静态偏移"也一起放大了
• 再加上 ADC 自己的误差和电源的纹波

这些叠在一起，就是你安静时看到的那个数。它是模块的"本底"，不是"声音"。

所以判断"吵不吵"，绝对不能拿 0 当基准。

要拿"安静时的读数"当基准。

比如你测出来安静时是 250，那你不能说"大于 0 就是有声音"，得说"比 250 明显大才算有声音"——比如 450、600，看你的需求。

这个"先测一遍再定数"的动作，你在第 11 课已经学过了，它叫标定。

光敏标定的是"亮和暗的分界"，热敏标定的是"热和凉的分界"，这里标定的是"安静和吵的分界"。换了个量，方法一个字没变。

四、第二个坑：声音跑得太快

现在说第二个坑，它比第一个更隐蔽。

回到刚才那句话：你读到的只是某个瞬间的高度。

那问题就来了——

你拍一下手，这个响声只持续了几十毫秒。你的程序如果刚好在它响完之后才读，会读到什么？

读到安静时的底数。然后判断"没有声音"。

啪的一声，就这么漏掉了。

这不是你代码写错了，这是"抽样"这件事本身的性质——你不可能一秒钟检查无穷多次，总有缝隙。

那怎么办？两个思路，各有取舍。

看出来了没有——这俩是矛盾的。想要"不漏"就用峰值保持，想要"不抖"就用取平均，你不可能两个都要。 得看你要做什么：

• 拍手开关灯 → 你关心的就是那一下"啪"，用峰值保持
• 监测房间吵不吵 → 你要的是平均的噪音水平，一阵咳嗽不该让它报警，用取平均

视频里我用的是峰值保持。代码大概长这样：

int peak = 0;

// 连续读 50 次，只留最大的那个
for (int i = 0; i < 50; i++) {
  int v = analogRead(0);
  if (v > peak) peak = v;
  delay(1);
}

Serial.println(peak);        // 这 50 次里最响的那一下
delay(100);

注意那个 delay(1)——别用第 11 课那个 delay(200)。一次循环 200 毫秒，一秒才检查 5 次，拍十下手你能漏掉八下。

声音这东西，你检查得越勤，抓得越准。

五、第三个坑：阈值还是得自己定

又是阈值。 你已经很熟了。

阈值是你自己画的一条线。 线的一边叫"安静"，另一边叫"响了"。

int peak = 0;
for (int i = 0; i < 50; i++) {
  int v = analogRead(0);
  if (v > peak) peak = v;
  delay(1);
}

// 静音值 + 幅度 = 阈值
if (peak > 600) {           // 这个 600 是举例，你得自己测
  digitalWrite(3, HIGH);    // 响了就亮灯
} else {
  digitalWrite(3, LOW);
}

那个 600 是怎么来的？ 不是抄的，是算出来的：

1. 先安静跑一遍，记下安静时的读数（假设是 250）
2. 再拍手、说话，看数字能跳到多高（假设跳到 900 以上）
3. 在这两个数中间取一个——比如 600，比安静值高出一大截，又留了余量

写代码的时候心里要清楚：阈值 = 安静值 + 一个幅度。 这样换到别的房间，只要重新测一下安静值，阈值就能跟着调整。而如果你硬记一个"600"，换个环境可能就废了。

还有个小提醒：如果你把阈值定得离安静值太近（比如安静 250，阈值定 280），它会自己疯狂闪——因为那个底数本来就在飘，一会儿 245 一会儿 260，刚好来回跨过阈值。

这就是第 11 课提过的那个"临界点抖动"问题。解决办法也一样：把阈值定远一点，留足余量。

六、动手

第一步：接线。

注意是 AO 不是 DO。 接成 DO 的话，你只能读到 0 和 1，那你就丢掉了"有多响"，只剩下"比某个门槛响"——信息量差远了。

第二步：先安静地跑一遍。

别说话，别敲桌子，让教室安静下来。 跑个一分钟，看那个数字大概在什么范围飘。

把这个数记在纸上。这就是你的"安静值"。

如果这时候读数是 0 或者 4095 一直不动，先查线——别急着怀疑模块坏了。 十有八九是 AO 接错了位置。

第三步：开始制造声音。

先拍一下手。

看串口——数字是不是猛地跳一下，又掉回去？

然后说话。 大声一点，说一整句。

再然后，试试吹气、敲桌子、挪椅子。 看看哪种声音能让它跳得最高。

你会发现一件事：不同的声音，跳起来的高度差别很大。拍手那种又短又尖的，跳得最高；你说话这种持续的，反而没那么夸张。

第四步：把你的阈值算出来，然后验证。

拿纸上的安静值加上一个幅度，写进代码（别抄我的 600），然后拍手看灯亮不亮。如果它一直亮着或者一直不亮，那就是阈值定得不对——回去改数，别改代码。

第五步（可选）：对比两种策略。

把峰值保持改成取平均（把 if (v > peak) peak = v; 换成累加再除以次数），再看看拍手还能不能触发。你会亲眼看到"取平均会漏掉瞬间响声"是真实存在的，不是我吓唬你。

自测

本节你要动手做的事

• [ ] 接好麦克风：VCC→3.3V，GND→GND，AO→ 一个模拟引脚（注意是 AO 不是 DO）
• [ ] 安静地跑一分钟，记下安静时的读数范围——这就是你的基准
• [ ] 拍手、说话、敲桌子，看数字怎么跳、能跳到多高
• [ ] 把 delay 改小，体会一下"检查得越勤，抓得越准"
• [ ] 做个声控灯：用峰值保持 + 自己标定的阈值，拍一下手就亮
• [ ] （可选）把峰值保持换成取平均，看看拍手还能不能触发

这节课的知识点，其实比光敏和热敏都少——还是 analogRead，还是阈值。

但它是这三节里最容易做错的一个。 为什么？因为它有两个坑：安静的时候不是 0（坑在"基准"）、声音变化太快会漏（坑在"时机"）。

这两个坑我提前给你指出来了，你就能绕过去。 而很多人的第一版声控灯，就是卡在这两个地方——灯要么一直亮，要么怎么拍都不亮，代码看着一点问题都没有。

现在你手上已经有三个模拟传感器了：光敏、热敏、麦克风。 你回头看看，它们三个的代码骨架是不是几乎一样？ 读一个模拟值 → 跟一条自己定的线比一比 → 让灯亮或灭。

换的只是"什么在改变那个数"，骨架从来没变过。 这个感觉，比记住任何一个传感器的用法都值钱。

下一节我们学红外传感器。不过先提前说一句，别看到"红外"就以为它能感应人——它感应的是几厘米内有没有东西挡在它面前，完全不是一回事。它到底是干什么的，我们下节课说。

去拍个手试试吧，看看你的板子能不能"听见"。