აუდიო სპექტრის ანალიზატორი (VU მეტრი): 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

რა არის მუსიკა? ტექნიკური თვალსაზრისით, მუსიკა ძირითადად არის სიგნალი განსხვავებული ძაბვისა და სიხშირის. აუდიო სპექტრის ანალიზატორი არის მოწყობილობა, რომელიც აჩვენებს კონკრეტული სიხშირის ძაბვის დონეს. ეს არის ინსტრუმენტი, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ისეთ ადგილებში, როგორიცაა ჩამწერი სტუდიები ხმის გასაანალიზებლად.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის ინსტრუმენტი, სახალისოა მოცეკვავე შუქების ყურება და მუსიკის ვიზუალიზაციის შესანიშნავი საშუალება. რამდენიმე წლის წინ, მე გავაკეთე უფრო პატარა ვერსია ორი სვეტით პროტოტიპის დაფაზე. ბევრი soldering და სრული სასადილო! ამჯერად მინდოდა, რომ ის იყოს მოწესრიგებული და მოწესრიგებული და თვალების დამსახურება.

Დავიწყოთ

მარაგები

ერთი სვეტისთვის:

5x LM324 Quad Op-Amp IC

20x მწვანე ები

20x 100 ohm რეზისტორი

20x 10k რეზისტორი

1x 59k რეზისტორი

1x 270k რეზისტორი

1x 2N2222 NPN ტრანზისტორი

1x 10uF კონდენსატორი

ნაბიჯი 1: Op-Amp როგორც შედარება

მე არ ავხსნი Op-Amp– ის მუშაობას, არამედ ვნახავთ მის ერთ – ერთ გამოყენებას. YouTube– ზე არის უამრავი კარგი ვიდეო, რომელიც ხსნის Op-Amp– ის მუშაობას.

Op-Amp არის 3 ტერმინალური მოწყობილობა.

1. არაინვერსიული პინი (+)
2. ინვერსიული პინი (-)
3. გამომავალი

ჩვენ ვიყენებთ op-amp– ს ორი ძაბვის შესადარებლად. ძაბვა Vin inverting pin (-) შეადარებს ძაბვას Vref არაინვერტირებად pin (+).

მოდით ავაშენოთ წრე ამის საჩვენებლად. ამ მაგალითისთვის გამოიყენება LM324 IC, რომელიც არის quad op-amp. საცნობარო ძაბვა 2.5 V არის უზრუნველყოფილი (+) პინზე ძაბვის გამყოფი წრის გამოყენებით და ძაბვის Vin (-) პინზე იცვლება პოტენომეტრის გამოყენებით. LED გამომავალზე არის დაკავშირებული. როდესაც Vin 2.5V, გამომავალი ხდება მაღალი და LED ჩართულია.

მოდით გავზარდოთ ეს წრე ოთხი ოპ-ამპერის გამოყენებით. ძაბვის გამყოფი სქემა გამოიყენება თითოეული ოპ-ამპერის საცნობარო ძაბვის უზრუნველსაყოფად (1V, 2V, 3V და 4V). (-) ყველა op-amps- ის პინი დაკავშირებულია ერთმანეთთან. როდესაც (-) პინზე ძაბვა ხდება 1 ვ-ზე მეტი, პირველი op-amp- ის გამომუშავება მაღალი ხდება. ვინაიდან 1V ნაკლებია სხვა ოპ-ამპერების საცნობარო ძაბვებზე, მათი გამოსავალი დაბალი რჩება. როდესაც ძაბვა კიდევ უფრო იზრდება, LED- ები ჩართულია ერთმანეთის მიყოლებით.

იგივე პრინციპის გამოყენებით, მაგრამ მეტი ოპ-ამპერით, ჩვენ შეგვიძლია ავაშენოთ აუდიო სპექტრის ანალიზატორი, რადგან მუსიკა სხვა არაფერია თუ არა სიგნალი განსხვავებული ძაბვის მქონე.

ნაბიჯი 2: გეგმა

აუდიო სიგნალი პირდაპირ თქვენი ტელეფონიდან საკმარისია მხოლოდ ყურსასმენის მართვისთვის. ჩვენ უნდა გავზარდოთ ამპლიტუდა აუდიო გამაძლიერებლის გამოყენებით. მე გამოვიყენებ bluetooth სპიკერს, რადგან მას აქვს ჩაშენებული აუდიო გამაძლიერებელი.

მუსიკა არის სხვადასხვა სიხშირის ნაზავი. მე არავითარ შემთხვევაში არ ვარ ხმის ექსპერტი. Google– ის სწრაფმა ძიებამ მოგვცა შემდეგი შედეგები:

20-დან 60 ჰერცამდე ქვე-ბასი

60 -დან 250 ჰც -მდე ბასი

500 Hz– დან 2 kHz– მდე საშუალო დონის

4 -დან 6 kHz– მდე ყოფნა

6 -დან 20 kHz ბრწყინვალება

ამ სიხშირეების გამოსაყოფად გამოყენებული იქნება bandpass ფილტრები. Bandpass ფილტრი არის მოწყობილობა, რომელიც გადის კონკრეტულ სიხშირეს და უარყოფს სხვა სიხშირეებს. ეკრანის სვეტი გვიჩვენებს ამ სიხშირის ამპლიტუდას ან ძაბვის დონეს.

ნაბიჯი 3: Bandpass ფილტრების შემუშავება

ქვემოთ მოცემული ფორმულის გამოყენებით, შეგიძლიათ გამოთვალოთ R და C მნიშვნელობები მოცემული სიხშირისთვის.

შენიშვნა: არ გამოიყენოთ ელექტროლიტური კონდენსატორები

ნაბიჯი 4: PCB დიზაინი და შეკრება

EasyEDA– ს გამოყენებით, მე ჯერ შევადგინე სქემა და შემდეგ გადავიყვანე იგი PCB– ში. EasyEDA შესანიშნავია ჩემნაირი დამწყებთათვის. ნაკლებია საზრუნავი და ჩვენ შეგვიძლია ფოკუსირება გავაკეთოთ მხოლოდ PCB- ის დიზაინზე. თქვენ შეგიძლიათ შეუკვეთოთ თქვენი PCB პირდაპირ JLCPCB– დან. ჩვენების თითოეული სვეტი ერთნაირია და ასე რომ, 10 PCB, რომელსაც ვიღებთ, შეიძლება გამოყენებულ იქნას. მე გამოვიყენე ხუთი ხუთი განსხვავებული სიხშირისთვის. თქვენ შეგიძლიათ გააძლიეროთ წრე თქვენი სიგიჟის დონის მიხედვით!

შეკვეთის შემდეგ, მე მივიღე ჩემი PCB 5 დღის განმავლობაში. ახლა ამოიღეთ რკინა, შეაგროვეთ ყველა კომპონენტი და დაიწყეთ შედუღება! მას შემდეგ, რაც ჯოჯოხეთი ბევრი soldering, 5 სვეტი დასრულდა.

ნაბიჯი 5: ნივთების გაერთიანება

მე შევქმენი ქეისი Fusion 360– ში ელექტრონიკისთვის და ხუთი ეკრანის შესანახად. მე დავბეჭდე Creality Ender 3. უბრალოდ დამწყები 3D მოდელირებაში, მაგრამ ის მუშაობდა.

მე გამოვიყენე ძველი bluetooth სპიკერი, როგორც აუდიო წყარო, რადგან მას უკვე აქვს გამაძლიერებელი. მე არ განვმარტავ კავშირებს, რადგან თქვენი განსხვავებული იქნება. მიჰყევით ბლოკ დიაგრამას, რომელიც ზემოთ იყო ნახსენები მე –2 ნაბიჯში.

შეაერთეთ სიგნალი და დენის მავთულები ეკრანებიდან, რომელიც შემოდის bandpass ფილტრის დაფაზე.

დანარჩენი შენზეა დამოკიდებული. Bluetooth დინამიკის მიკროსქემის დაფაზე იყო ინდიკატორი, რომელიც გამოვაქციე და დავამატე წინა მხარეს. Იყავი კრეატიული!

ნაბიჯი 6: ისიამოვნეთ

Ის არის! ჩართეთ იგი და ისიამოვნეთ თქვენი საყვარელი სიმღერით!

გმადლობთ, რომ ბოლომდე იყავით. იმედია ყველას მოგეწონებათ ეს პროექტი და დღეს ისწავლეთ რაიმე ახალი. ნება მომეცით ვიცი, თუ თქვენ ერთი თქვენთვის. გამოიწერეთ ჩემი YouTube არხი სხვა მომავალი პროექტებისთვის. Კიდევ ერთხელ გმადლობთ!