Analizator audio spektra (VU mjerač): 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Što je glazba? S tehničkog gledišta, glazba je u osnovi signal s različitim naponom i frekvencijom. Analizator audio spektra je uređaj koji pokazuje razinu napona određene frekvencije. To je instrument koji se uglavnom koristi na mjestima kao što su studiji za analizu zvuka.

Iako je instrument, zabavno je gledati u rasplesana svjetla i odličan način za vizualizaciju glazbe. Prije nekoliko godina napravio sam manju verziju s dva stupca na ploči za izradu prototipa. Puno lemljenja i potpuni nered! Ovaj put sam htjela da to bude uredno i uredno i poslastica za oči.

Započnimo

Pribor

Za jedan stupac:

5x LM324 IC Quad Op-Amp IC

20x zelenih LED dioda

20x 100 ohm otpornik

20x 10k otpornik

1x 59k otpornik

1x 270k otpornik

1x 2N2222 NPN tranzistor

1x 10uF kondenzator

Korak 1: Op-Amp kao usporednik

Neću objašnjavati rad op-amp-a, već ćemo vidjeti njegovu primjenu. Na YouTubeu postoji mnoštvo dobrih video zapisa koji objašnjavaju rad op-amp-a.

Op-Amp je 3 terminalni uređaj.

1. Neinvertirajući pin (+)
2. Obrnuti pin (-)
3. Izlaz

Za usporedbu dva napona koristit ćemo op-amp. Napon Vin na invertirajućem pinu (-) uspoređuje se s naponom Vref na neinvertirajućem pinu (+).

Izgradimo krug koji će to pokazati. U ovom se primjeru koristi LM324 IC koji je četveroop-pojačalo. Referentni napon Vref od 2,5 V dobiva se na (+) pinu pomoću kruga razdjelnika napona, a napon Vin na (-) pinu mijenja se pomoću potenciometra. Na izlazu je spojena LED dioda. Kad je Vin 2.5V, izlaz postaje visok i LED se uključuje.

Povećajmo ovaj krug pomoću četiri op-pojačala. Krug razdjelnika napona koristi se za osiguravanje referentnog napona (1V, 2V, 3V i 4V) svakom op-pojačalu. (-) pin svih op-pojačala spojen je zajedno. Kako napon na (-) pinu postaje veći od 1 V, izlaz prvog op-pojačala postaje visok. Budući da je 1V manji od referentnih napona drugih op-pojačala, njihovi izlazi ostaju niski. Kako se napon dodatno povećava, LED diode se pale jedna za drugom.

Koristeći isti princip, ali s više op-pojačala, možemo izgraditi analizator audio spektra jer glazba nije ništa drugo nego signal s različitim naponom.

Korak 2: Plan

Zvučni signal izravno s telefona dovoljno je dobar samo za slušalice. Moramo povećati amplitudu pomoću audio pojačala. Koristit ću bluetooth zvučnik jer ima ugrađeno audio pojačalo.

Glazba je mješavina različitih frekvencija. Nisam stručnjak za zvuk ni na koji način. Brzo Google pretraživanje dalo je sljedeće rezultate:

Sub-bas od 20 do 60 Hz

60 do 250 Hz bas

500 Hz do 2 kHz srednji opseg

4 do 6 kHz Prisutnost

6 do 20 kHz Brilliance

Za razdvajanje ovih frekvencija koristit će se pojasni filteri. Bandpass filter je uređaj koji propušta određenu frekvenciju i odbacuje druge frekvencije. Stupac zaslona prikazuje amplitudu ili naponsku razinu te frekvencije.

Korak 3: Dizajniranje pojasni filteri

Pomoću donje formule možete izračunati vrijednosti R i C za datu frekvenciju.

Napomena: Nemojte koristiti elektrolitičke kondenzatore

Korak 4: Projektiranje i montaža PCB -a

Koristeći EasyEDA, prvo sam napravio shemu, a zatim je pretvorio u PCB. EasyEDA je savršena za početnike poput mene. Manje je stvari o kojima treba brinuti pa se možemo usredotočiti samo na projektiranje PCB -a. Možete izravno naručiti svoje tiskane ploče od JLCPCB -a. Svaki stupac zaslona je isti, pa se može dobiti 10 PCB -a koje dobijemo. Koristio sam pet za pet različitih frekvencija. Možete povećati krug prema svojoj razini ludila!

Nakon naručivanja primio sam svoje PCB -ove u roku od 5 dana. Sada izvadite glačalo, skupite sve komponente i počnite lemiti! Nakon paklenog lemljenja, dovršeno je 5 stupaca.

Korak 5: Sastavite stvari zajedno

Dizajnirao sam kućište u Fusion 360 za elektroniku i za držanje pet zaslona. Ispisao sam ga pomoću Creality Ender 3. Tek sam početnik u 3D modeliranju, ali uspjelo je.

Koristio sam stari bluetooth zvučnik kao izvor zvuka jer u njemu već postoji pojačalo. Neću objašnjavati veze jer će vaše biti drugačije. Samo slijedite blok dijagram koji je ranije spomenut u koraku 2. Spojio sam audio ulaz filtra pojasa s izlazom (veze zvučnika) pojačala.

Lemite signalne i napojne žice koje dolaze s zaslona na ploču filtra pojasa.

Ostalo je na vama. Na ploči bluetooth zvučnika bila je indikatorska LED dioda koju sam odspojio i pričvrstio na prednju stranu. Budi kreativan!

Korak 6: Uživajte

To je to! Uključite ga i uživajte u svojoj omiljenoj pjesmi!

Hvala vam što ste se držali kraja. Nadam se da vam se svi sviđa ovaj projekt i da ste danas naučili nešto novo. Javite mi ako napravite jedan za sebe. Pretplatite se na moj YouTube kanal za još nadolazećih projekata. Hvala vam još jednom!