Зачем нужен дисплей уровня звука?
Часто во многих приложениях требуется измерять уровень звуковых сигналов, например, на дискотеках, чтобы получить представление о громкости звукового сигнала, в других областях для измерения шумового сигнала.
Как отображаются уровни звука сигналов?
Часто существует множество способов отображения уровня звука сигнала, одним из которых является использование измерителей уровня звукового давления, которые просто вычисляют изменение давления звукового сигнала. Они основаны на том, что звуковые сигналы на разных частотах имеют разный уровень давления.
Другой способ - визуализированное отображение громкости звукового сигнала. Обычно дисплей представляет собой последовательное свечение светодиодов для индикации уровня звукового сигнала.
Под термином «громкость» мы понимаем величину звукового сигнала, воспринимаемого каждым человеком, так что человек может выдерживать звуковое давление. При одинаковом давлении громкость звука различается для разных частот.
Вышеупомянутые два метода измеряют громкость звука или громкость в децибелах. Один децибел эквивалентен десятикратному логарифму мощности звукового сигнала. Обычно невозможно использовать крупную шкалу для прямого измерения, и поэтому шкала отображается в основном в децибелах или дБ.
Прежде чем перейти к деталям визуализированного измерителя уровня звука, давайте кратко рассмотрим LM3915.
LM3915
LM3915 - это драйвер отображения точек / полос, который управляет серией светодиодов на основе аналогового входа. Он в основном управляет каждым соседним светодиодом с шагом 3 дБ, то есть логарифмическим способом. Работает от напряжения питания от 3 В до 25 В.
LM3915 Описание контактов
Контакты 1, 10 до 18 : Каждый из этих выводов подключен к катоду выходного светодиода. Анод выходных светодиодов подключен к источнику питания от 3 до 20 В.
Контакт 2 : Этот вывод является источником отрицательного аналогового напряжения и обычно соединяется с землей.
Пин 3 : Этот вывод является источником положительного напряжения, и обычно напряжение питания составляет от 3 до 20 В.
Штырь 4 : Этот вывод обычно заземлен
Штырь 5 : Этот контакт является контактом входного сигнала, и вход аудиосигнала подается на этот контакт.
Контакт 6 и контакт 7 закорочены вместе. Ток через вывод 7 определяет ток, потребляемый каждым светодиодом.
Пин 8 : Это штифт используется для регулировки опорного напряжения. Между контактами 7 и 8 имеется сопротивление 1,2 кОм, так что между контактами имеется напряжение 1,25 В. Делитель напряжения подключен к резистору, который используется для регулировки опорного напряжения.
Пин 9 : Это кнопка выбора режима, которая используется для выбора точечного или линейного режима. Для режима бара контакт подключается непосредственно к контакту 3, то есть к источнику положительного напряжения. В точечном режиме контакт остается открытым без какого-либо соединения.
Как работает LM3915?
LM3915 в основном принимает аналоговое напряжение на входе в диапазоне от 0 до 1,5 В, и оно подается на буферный усилитель, который управляет серией из 10 компараторов. Существует источник опорного напряжения, который может быть запрограммирован. Это опорное напряжение задаются для каждого компаратора с использованием 1:10 Потенциальное расположения делителя. Каждый компаратор сравнивает входное напряжение с опорным напряжением и соответственно управляет соответствующим светодиодом, подключенным к нему.
Он может работать в точечном или линейном режиме. В полосовом режиме светодиоды работают в непрерывном режиме, то есть свечение светодиодов выглядит как непрерывное. В точечном режиме одновременно светится один светодиод.
Используя драйвер LM3914 / 15 IC U2 - Dot / Bar Display вместе с усилителем сигнала IC LM324 IC U1-4, можно получить красивый танцующий свет в соответствии с аудиосигналами. Лампы высокой мощности также можно использовать, добавив оптопару последовательно со светодиодами и DIAC Opto, управляющим TRIAC для 230-вольтовых ламп. Вся система отображения может работать от одного источника питания напряжением от 3 В до 25 В. Многочисленные механизмы могут быть подключены каскадом для отображения в точечном или линейчатом режиме с размером 60 дБ или 90 дБ. LM3915 также может быть соединен каскадом с LM3914 для линейного / логарифмического отображения или с LM3916s для измерителя уровня с расширенным диапазоном.
Дисплеи LM3915 используются в аудиоприложениях, измерителях мощности и измерителях мощности радиосигнала. И эти дисплеи подходят для сигналов с широким динамическим диапазоном, например, уровня звука, мощности и т. Д.
LM3915 как измеритель уровня звука
Эта схема использует только одну ИС и несколько внешних компонентов. Он отображает уровень звука / звука с помощью 10 светодиодов. Входное напряжение может варьироваться от 12 В до 20 В, но мы используем только 12 В. Чип имеет гибкий источник опорного напряжения и точное десять-ступенчатый делитель напряжения. Входной буфер с высоким импедансом принимает сигналы до земли и с точностью до 1,5 В от положительного источника питания. Кроме того, он не требует защиты от входов ± 35 В. Входной буфер управляет 10 различными компараторами, относящимися к делителю точности. Точность обычно превышает 1 дБ.
В точечном режиме светящийся светодиод отображает мгновенное значение звуковой волны. Можно легко наблюдать как пиковые, так и средние уровни. Поскольку точка будет постоянно перемещаться, светодиоды работают при 30 мА для достаточной мощности. Полномасштабное показание составляет 10 вольт, что легко регулируется заменой резистора R2. Сигнальный вход LM3915 выдерживает сигналы напряжением до 35 вольт. Если есть вероятность, что аудиовход может выйти за пределы этого диапазона, либо ослабьте его, либо включите достаточное последовательное сопротивление, чтобы ограничить ток до 5 мА.
Приложение - Визуализированный измеритель уровня звука
Приведем подробное описание визуализированного измерителя уровня звука.
В приведенной выше схеме аудиосигнал сначала преобразуется в электрический сигнал, а затем этот электрический сигнал обрабатывается с использованием набора компараторов для получения последовательного входа. Напряжение входного аудиосигнала может составлять максимум 6 вольт от сотового телефона, телевизора или радио.
Аналоговый вход напряжения подается на IC LM3915. Изначально модель настроена на режим бара. Переключатель используется для установки режима в виде полос или точек. ИС соответственно выполняет манипуляции, используя аналоговый вход, и соответственно включаются светодиоды. Светодиоды начинают светиться после каждого изменения уровня звука на 3 дБ. Таким образом, уровень звука отображается через горящие светодиоды на уровне децибел.
Теперь у вас есть представление об IC LM3915, если есть какие-либо вопросы по этой теме или по электрическим и электронные проекты оставьте свои идеи в разделе ниже.
