Analizuesi i spektrit audio (VU Meter): 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Çfarë është Muzika? Nga pikëpamja teknike, muzika është në thelb një sinjal me tension dhe frekuencë të ndryshme. Analizuesi i spektrit audio është një pajisje që tregon nivelin e tensionit të një frekuence të veçantë. Shtë një instrument i përdorur kryesisht në vende si studiot e regjistrimit për të analizuar zërin.

Megjithëse është një instrument, është kënaqësi të shikosh dritat e vallëzimit dhe një mënyrë e shkëlqyeshme për të vizualizuar muzikën. Disa vjet më parë, kisha bërë një version më të vogël me dy kolona në tabelën e prototipimit. Shumë saldim dhe një rrëmujë e plotë! Këtë herë doja që ajo të ishte e pastër dhe e rregullt dhe një trajtim për sytë.

Le të fillojmë

Furnizimet

Për një kolonë:

IC 5x LM324 Quad Op-Amp

20x LED të gjelbër

Rezistencë 20x 100 ohm

Rezistencë 20x 10k

Rezistencë 1x 59k

Rezistencë 1x 270k

1x 2N2222 NPN Transistor

Kondensator 1x 10uF

Hapi 1: Op-Amp si një krahasues

Unë nuk do të shpjegoj punën e një Op-Amp, por do të shohim një nga aplikimet e tij. Ka shumë video të mira në YouTube që shpjegojnë punën e një Op-Amp.

Një Op-Amp është një pajisje me tre terminale.

1. Kunja jo-përmbysëse (+)
2. Kunja përmbysëse (-)
3. Dalje

Ne do të përdorim një op-amp për të krahasuar dy tensione. Tensioni Vin në kunjin përmbysës (-) krahasohet me tensionin Vref në kunjën jo-përmbysëse (+).

Le të ndërtojmë një qark për ta demonstruar atë. LM324 IC i cili është një quad op-amp përdoret për këtë shembull. Tensioni referues Vref prej 2.5V sigurohet në (+) pin duke përdorur një qark ndarës të tensionit dhe tensioni Vin në (-) pin ndryshon duke përdorur një potenciometër. Një LED është e lidhur në dalje. Kur Vin 2.5V, dalja bëhet e lartë dhe LED ndizet.

Le ta zgjerojmë këtë qark duke përdorur katër op-amps. Një qark ndarës i tensionit përdoret për të siguruar një tension referimi (1V, 2V, 3V dhe 4V) për secilin op-amp. (-) kunja e të gjithë op-ampers janë të lidhura së bashku. Ndërsa tensioni në (-) pin bëhet më i madh se 1V, dalja e op-ampit të parë bëhet e lartë. Meqenëse 1V është më pak se tensionet referente të op-ampeve të tjerë, daljet e tyre mbeten të ulëta. Ndërsa tensioni rritet më tej, LED -të ndizen njëri pas tjetrit.

Duke përdorur të njëjtin parim, por me më shumë op-amps, ne mund të ndërtojmë një Analizues të Spektrit Audio pasi muzika nuk është gjë tjetër veçse një sinjal me tension të ndryshëm.

Hapi 2: Plani

Sinjali audio drejtpërdrejt nga telefoni juaj është mjaft i mirë vetëm për të drejtuar kufjet tuaja. Ne duhet të rrisim amplituda duke përdorur një Amplifikues Audio. Unë do të përdor një altoparlant bluetooth pasi ka të integruar përforcuesin audio.

Muzika është një përzierje e frekuencave të ndryshme. Unë nuk jam një ekspert i shëndoshë në asnjë mënyrë. Një kërkim i shpejtë në Google dha rezultatet e mëposhtme:

Nën-bas 20 deri në 60 Hz

Bas nga 60 në 250 Hz

Mesatarja 500 Hz deri në 2 kHz

Prezenca nga 4 në 6 kHz

Shkëlqimi 6 deri në 20 kHz

Për të ndarë këto frekuenca, filtrat e brezit do të përdoren. Një filtër i bandës është një pajisje që kalon një frekuencë të veçantë dhe refuzon frekuencat e tjera. Një kolonë e ekranit tregon amplitudën ose nivelin e tensionit të asaj frekuence.

Hapi 3: Hartimi i Filtrave të Bandpass -it

Duke përdorur formulën e dhënë më poshtë, mund të llogaritni vlerat e R dhe C për një frekuencë të caktuar.

Shënim: Mos përdorni kondensatorë elektrolitikë

Hapi 4: Projektimi dhe montimi i PCB

Duke përdorur EasyEDA, fillimisht bëra skemën dhe më pas e konvertova në PCB. EasyEDA është perfekte për fillestarët si unë. Ka më pak gjëra për t'u shqetësuar dhe kështu ne mund të përqendrohemi vetëm në hartimin e PCB. Ju mund t'i porosisni drejtpërdrejt PCB -të tuaja nga JLCPCB. Çdo kolonë e ekranit është e njëjtë dhe kështu 10 PCB -të që marrim mund të përdoren. Kam përdorur pesë për pesë frekuenca të ndryshme. Ju mund ta rritni qarkun sipas nivelit tuaj të çmendurisë!

Pas porosisë, mora PCB -të e mia brenda 5 ditëve. Tani hiqni hekurin tuaj, mblidhni të gjithë përbërësit dhe filloni të bashkoni! Pas një bashkimi ferr, 5 kolona u përfunduan.

Hapi 5: Vendosja e Gjërave së bashku

Kam projektuar një kuti në Fusion 360 për pajisjet elektronike dhe për të mbajtur pesë ekranet. E printova duke përdorur Creality Ender 3. Vetëm një fillestar në modelimin 3D, por funksionoi.

Kam përdorur një altoparlant të vjetër bluetooth si burim audio pasi ka një përforcues tashmë të ndërtuar brenda tij. Unë nuk do të shpjegoj lidhjet pasi lidhjet tuaja do të jenë të ndryshme. Thjesht ndiqni diagramin e blloqeve të përmendur më herët në Hapin 2. Kam lidhur Audio Input të filtrit të brezit me daljen (lidhjet e altoparlantëve) të amplifikatorit.

Ngjitni sinjalin dhe telat e energjisë që vijnë nga ekranet në bordin e filtrit të brezit.

Pjesa tjetër e gjërave varet nga ju. Kishte një LED tregues në panelin e qarkut të altoparlantit bluetooth të cilin e shkriva dhe e bashkova në anën e përparme. Behu krijues!

Hapi 6: Shijoni

Kjo eshte! Ndizeni atë dhe shijoni këngën tuaj të preferuar!

Faleminderit që i qëndruat deri në fund. Shpresoj se të gjithë ju pëlqen ky projekt dhe keni mësuar diçka të re sot. Më tregoni nëse e bëni një për veten tuaj. Regjistrohuni në kanalin tim në YouTube për më shumë projekte të ardhshme. Faleminderit edhe një herë!