Audiospektrum -elemző (VU -mérő): 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Mi a Zene? Technikai szempontból a zene alapvetően különböző feszültségű és frekvenciájú jel. Az Audio Spectrum Analyzer olyan eszköz, amely egy adott frekvencia feszültségszintjét mutatja. Ez egy hangszer, amelyet főként olyan helyeken használnak, mint a hangstúdió, a hang elemzésére.

Bár ez egy hangszer, szórakoztató a táncoló fényeket bámulni, és nagyszerű módja a zene megjelenítésének. Néhány évvel ezelőtt készítettem egy kisebb verziót, két oszloppal a prototípus táblán. Sok forrasztás és teljes rendetlenség! Ezúttal azt akartam, hogy szép és rendezett legyen, és csemege a szemnek.

Lássunk neki

Kellékek

Egy oszlophoz:

5x LM324 Quad Op-Amp IC

20x zöld LED

20x 100 ohmos ellenállás

20x 10k ellenállás

1x 59k ellenállás

1x 270k ellenállás

1x 2N2222 NPN tranzisztor

1x 10uF kondenzátor

1. lépés: Op-Amp összehasonlítóként

Nem fogom elmagyarázni az Op-Amp működését, inkább az egyik alkalmazását fogjuk látni. Rengeteg jó videó található a YouTube-on, amelyek elmagyarázzák az Op-Amp működését.

Az Op-Amp egy 3 terminálos eszköz.

1. Nem invertáló csap (+)
2. Fordítócsap (-)
3. Kimenet

Egy op-erősítőt fogunk használni két feszültség összehasonlítására. A Vin feszültséget az invertáló csapnál (-) összehasonlítjuk a Vref feszültséggel a nem invertáló csapnál (+).

Építsünk egy áramkört annak bemutatására. Ebben a példában az LM324 IC-t, amely egy négy op-erősítő. A 2,5 V-os Vref referenciafeszültséget a (+) érintkezőn feszültségosztó áramkör segítségével biztosítjuk, a Vin feszültséget pedig a (-) tűn egy potenciométerrel változtatjuk. A kimenethez LED csatlakozik. Amikor 2,5 V -os Vin, a kimenet magas lesz, és a LED bekapcsol.

Nézzük meg ezt az áramkört négy op-amper segítségével. A feszültségosztó áramkör segítségével referenciafeszültséget (1V, 2V, 3V és 4V) biztosítanak minden op-erősítőhöz. (-) az összes erősítő csapja össze van kötve. Amint a feszültség a (-) tűn nagyobb lesz, mint 1 V, az első op-erősítő kimenete magas lesz. Mivel az 1V kisebb, mint a többi op-erősítő referenciafeszültsége, a kimenetek alacsonyak maradnak. A feszültség további növekedésével a LED -ek egymás után világítanak.

Ugyanezt az elvet alkalmazva, de több op-erősítővel építhetünk audio spektrum-elemzőt, mivel a zene nem más, mint változó feszültségű jel.

2. lépés: A terv

A közvetlenül a telefonból érkező hangjel csak a fülhallgató vezetéséhez elegendő. Növelnünk kell az amplitúdót egy audió erősítővel. Bluetooth hangszórót fogok használni, mivel beépített audioerősítővel rendelkezik.

A zene különböző frekvenciák keveréke. Semmiképpen sem vagyok jó szakértő. Egy gyors Google -keresés a következő eredményeket hozta:

20–60 Hz mélyhangok

60-250 Hz mélyhang

500 Hz - 2 kHz középtartomány

4-6 kHz jelenlét

6-20 kHz ragyogás

Ezen frekvenciák szétválasztásához sávszűrőket használnak. A sávszűrő olyan eszköz, amely áthalad egy bizonyos frekvencián, és elutasít más frekvenciákat. A kijelző egy oszlopa mutatja az adott frekvencia amplitúdóját vagy feszültségszintjét.

3. lépés: Sávszűrők tervezése

Az alábbi képlet segítségével kiszámíthatja az R és C értékeket egy adott frekvenciára.

Megjegyzés: Ne használjon elektrolit kondenzátorokat

4. lépés: NYÁK tervezése és összeszerelése

Az EasyEDA segítségével először elkészítettem a vázlatot, majd PCB -re konvertáltam. Az EasyEDA tökéletes a hozzám hasonló kezdőknek. Kevesebb aggodalomra ad okot, így csak a NYÁK tervezésére koncentrálhatunk. A PCB -ket közvetlenül megrendelheti a JLCPCB -től. A kijelző minden oszlopa azonos, így a kapott 10 PCB felhasználható. Öt különböző frekvenciákhoz használtam. Bővítheti az áramkört az őrültségi szintje szerint!

Rendelés után 5 napon belül megkaptam a PCB -m. Most vegye ki a vasalót, gyűjtse össze az összes alkatrészt és kezdje el a forrasztást! Pokolian sok forrasztás után 5 oszlop készült el.

5. lépés: A dolgok összeillesztése

Terveztem egy tokot a Fusion 360 -ban az elektronikához és az öt kijelző tartásához. A Creality Ender 3 segítségével nyomtattam ki. Csak kezdő 3D modellezésben, de működött.

Hangforrásként egy régi bluetooth hangszórót használtam, mivel már erősítő van benne. Nem magyarázom az összefüggéseket, mivel a tiéd más lesz. Csak kövesse a 2. lépésben említett blokkdiagramot. Csatlakoztattam a sávszűrő Audio bemenetét az erősítő kimenetéhez (hangszórócsatlakozásokhoz).

Forrasztja a kijelzőkről érkező jel- és tápvezetékeket a sávszűrő táblára.

A többi dolog rajtad múlik. A bluetooth hangszóró áramköri lapján egy jelző LED volt, amelyet kioldottam és az előlapra rögzítettem. Légy kreatív!

6. lépés: Élvezze

Ez az! Kapcsolja be és élvezze kedvenc dalát!

Köszönöm, hogy kitartottál a végére. Remélem, mindenki szereti ezt a projektet, és ma valami újat tanult. Szólj, ha készítesz magadnak egyet. Iratkozz fel YouTube -csatornámra a további projektekért. Köszönöm mégegyszer!