Proč je potřeba zobrazení úrovně zvuku?
V mnoha aplikacích je často nutné měřit úroveň zvukových signálů, například na diskotékách, abychom získali představu o hlasitosti zvukového signálu, v jiných oblastech měřit šumový signál.
Jak se zobrazují zvukové úrovně signálů?
Často existuje mnoho způsobů, jak zobrazit úroveň zvuku signálu, jedním z nich je použití měřičů hladiny akustického tlaku, které jednoduše vypočítají změnu tlaku zvukového signálu. Jsou založeny na skutečnosti, že zvukové signály na různých frekvencích mají různé úrovně tlaku.
Dalším způsobem je vizualizované zobrazení hlasitosti zvukového signálu. Normálně je displej ve formě postupného rozsvícení LED, které indikuje úroveň zvukového signálu
Pod pojmem hlasitost rozumíme velikost zvukového signálu, kterou každý jednotlivec vnímá tak, že osoba dokáže snést zvukový tlak. Při stejném tlaku se hlasitost zvuku liší pro různé frekvence.
Výše uvedené dvě metody měří hlasitost zvuku nebo hlasitost v decibelech. Jeden decibel odpovídá 10násobku logaritmu síly zvukového signálu. Normálně není možné mít velké měřítko pro přímé měření, a proto je měřítko zobrazeno většinou v decibelech nebo dB.
Než se podíváme na podrobnosti o vizualizovaném měřiči úrovně zvuku, pojďme si udělat krátkou představu o LM3915
LM3915
LM3915 je ovladač displeje s tečkami / pruhy, který pohání řadu LED na základě analogového vstupu. V podstatě pohání každou sousední LED v krocích po 3DB, tj. Logaritmickým způsobem. Pracuje od napájecího napětí 3 V až 25 V.
Popis kolíku LM3915
Kolíky 1, 10 až 18 : Každý z těchto pinů je připojen ke katodě výstupní LED. Anoda výstupních LED je připojena k napájení 3V až 20V.
Pin 2 : Tento pin je záporné analogové napájecí napětí a je obvykle připojen k zemi.
Kolík 3 : Tento pin je kladné napájecí napětí a obvykle je napájecí napětí min. 3 V až max. 20 V.
Pin 4 : Tento kolík je obvykle uzemněn
Kolík 5 : Tento kolík je vstupním kolíkem signálu a vstup zvukového signálu je dán tomuto kolíku.
Pin 6 a Pin 7 jsou zkratovány společně. Proud přes pin 7 rozhoduje o proudu odebíraném každou LED.
Kolík 8 : Jedná se o kolík používaný k nastavení referenčního napětí. Mezi kolíky 7 a 8 je odpor 1,2 kOhm, takže mezi kolíky je napětí 1,25 V. K odporu je připojen dělič potenciálu, který slouží k nastavení referenčního napětí.
Kolík 9 : Toto je kolík pro výběr režimu a slouží k výběru režimu teček nebo pruhu. U tyčového režimu je kolík připojen přímo na kolík 3, tj. Na kladné napájecí napětí. V bodovém režimu zůstane špendlík otevřený bez jakéhokoli připojení.
Jak funguje LM3915?
LM3915 v zásadě přijímá analogové napětí jako vstup v rozsahu od 0 do 1,5 V, což je dáno vyrovnávacímu zesilovači, který pohání řadu 10 komparátorů. Existuje zdroj referenčního napětí, který lze naprogramovat. Toto referenční napětí je dáno každému komparátoru pomocí uspořádání děliče potenciálu 1:10. Každý komparátor porovnává vstupní napětí s referenčním napětím a podle toho řídí odpovídající k němu připojenou LED.
Může pracovat v bodovém nebo sloupcovém režimu. V pruhovém režimu jsou LED diody poháněny v nepřetržitém režimu, tj. Svítící LED diody vypadají, jako by byly v nepřetržité formě. V bodovém režimu svítí najednou jedna LED.
Pomocí ovladače IC LM3914 / 15 IC U2 - Dot / Bar Display Driver a zesilovače signálu IC LM324 IC U1 až 4 je možné provést pěkné taneční světlo podle zvukových signálů. Vysoce výkonné žárovky lze také použít přidáním optočlenu do série s LED diodami a DIAC opto pohonu TRIAC pro 230-voltové žárovky. Celý zobrazovací systém může pracovat z jediného zdroje s napětím 3 V nebo 25 V. Četné mechanismy by mohly být kaskádovitě uspořádány pro zobrazení v bodovém režimu nebo v barovém režimu v rozsahu 60 dB nebo 90 dB. LM3915 lze také kaskádovat s LM3914 pro lineární / logový displej nebo s LM3916s pro VU metr s rozšířeným dosahem.
Displeje LM3915 se používají v audio aplikacích, měřičích výkonu a měřičích síly RF signálu. A tyto displeje jsou vhodné pro signály se širokým dynamickým rozsahem, například úroveň zvuku, výkon atd.
LM3915 jako měřič úrovně zvuku
Tento obvod využívá pouze jeden IC a několik externích komponent. Zobrazuje úroveň zvuku / zvuku až na 10 LED. Vstupní napětí se může pohybovat od 12V do 20V, ale používáme pouze 12V napětí. Čip obsahuje flexibilní referenční napětí a přesný desetistupňový dělič napětí. Vysoce impedanční vstupní vyrovnávací paměť potvrzuje signály až k zemi a do 1,5 V od kladného napájecího zdroje. Dále nepotřebuje žádnou ochranu před vstupy ± 35V. Vstupní vyrovnávací paměť pohání 10 charakteristických komparátorů odkazovaných na dělič přesnosti. Přesnost je obvykle lepší než 1 dB.
Pomocí bodového režimu osvětlená LED představuje okamžitou hodnotu zvukové křivky. Lze snadno pozorovat špičkovou i průměrnou hladinu. Protože se tečka bude neustále pohybovat, LED diody běží pro dostatečný výkon na 30 mA. Měření v plném rozsahu je 10 voltů, které lze snadno upravit změnou odporu R2. Vstup signálu LM3915 vydrží signály až do 35 voltů. Pokud existuje šance, že zvukový vstup může překročit tento rozsah, buď jej zeslabí, nebo zahrne dostatečný sériový odpor k omezení proudu na 5 mA.
Aplikace - Vizualizovaný měřič úrovně zvuku
Pojďme si udělat podrobný popis vizualizovaného zvukoměru
Ve výše uvedeném obvodu je audio signál nejprve převeden na elektrický signál a tento elektrický signál je dále zpracován pomocí sady komparátorů pro získání sériového vstupu. Napětí vstupního zvukového signálu může být z mobilního telefonu, televizního zvuku nebo rádia, maximálně 6 voltů.
Analogový napěťový vstup je dán IC LM3915. Zpočátku je model nastaven na pruhový režim. Přepínač slouží k nastavení režimu v pruhovém nebo bodovém režimu. IC podle toho provádí manipulace pomocí analogového vstupu a LED jsou odpovídajícím způsobem řízeny. LED diody začnou svítit po každé změně úrovně zvuku o 3dB. Úroveň zvuku se tedy zobrazuje prostřednictvím zářících LED na úrovni decibelů.
Nyní máte představu o IC LM3915, pokud máte nějaké dotazy k tomuto tématu nebo k elektrickým a elektronické projekty níže opusťte sekci s nápady.
