Prečo je potrebný displej úrovne zvuku?
V mnohých aplikáciách je často potrebné merať úroveň zvukových signálov, napríklad v diskotékach, aby ste získali predstavu o hlasitosti zvukového signálu, v iných oblastiach na meranie šumového signálu.
Ako sa zobrazujú zvukové úrovne signálov?
Často existuje veľa spôsobov, ako zobraziť hladinu zvuku signálu, jedným z nich je použitie meračov hladiny zvukového tlaku, ktoré jednoducho vypočítajú zmenu tlaku zvukového signálu. Sú založené na skutočnosti, že zvukové signály na rôznych frekvenciách majú rôzne úrovne tlaku.
Ďalším spôsobom je vizualizované zobrazenie hlasitosti zvukového signálu. Normálne je displej vo forme postupného svietenia LED diód, ktoré indikujú úroveň zvukového signálu
Pod pojmom hlasitosť rozumieme veľkosť zvukového signálu, ktorú každý jednotlivec vníma tak, že dokáže zniesť zvukový tlak. Pri rovnakom tlaku sa hlasitosť zvuku líši pre rôzne frekvencie.
Vyššie uvedené dve metódy merajú hlasitosť zvuku alebo hlasitosť v decibeloch. Jeden decibel zodpovedá 10-násobku logaritmu sily zvukového signálu. Normálne nie je možné mať veľkú stupnicu na priame meranie, a preto sa stupnica zobrazuje väčšinou v decibeloch alebo dB.
Predtým, ako prejdeme k podrobnostiam o vizualizovanom merači úrovne zvuku, urobme si krátku predstavu o LM3915
LM3915
LM3915 je ovládač displeja s bodkami / stĺpcami, ktorý poháňa sériu LED diód na základe analógového vstupu. V zásade poháňa každú susednú LED v krokoch 3DB, tj. Logaritmicky. Pracuje od napájacieho napätia 3 V až 25 V.
Popis kolíka LM3915
Špendlíky 1, 10 až 18 : Každý z týchto pinov je pripojený ku katóde výstupnej LED. Anóda výstupných LED je pripojená k napájaniu 3V až 20V.
Pin 2 : Tento pin predstavuje záporné analógové napájanie a je zvyčajne pripojený k zemi.
Pin 3 : Tento pin predstavuje kladné napájacie napätie a obvykle je napájacie napätie min. 3 V až max. 20 V.
Pin 4 : Tento kolík je zvyčajne uzemnený
Pin 5 : Tento pin je vstupný pin signálu a audio vstup signálu je daný tomuto pinu.
Pin 6 a Pin 7 sú skratovaní spolu. Prúd cez pin 7 rozhoduje o prúde odoberanom každou LED.
Kolík 8 : Je to pin používaný na nastavenie referenčného napätia. Medzi pinom 7 a pinom 8 je odpor 1,2 kOhm, takže medzi pinmi je napätie 1,25 V. Na odpor je pripojený delič potenciálov, ktorý sa používa na nastavenie referenčného napätia.
Pin 9 : Toto je kolík výberu režimu a slúži na výber buď bodového režimu, alebo stĺpcového režimu. Pre tyčový režim je kolík pripojený priamo k kolíku 3, to znamená na kladné napájanie. V prípade bodového režimu zostáva špendlík otvorený bez spojenia.
Ako funguje LM3915?
LM3915 v zásade prijíma analógové napätie ako vstup v rozsahu od 0 do 1,5 V, ktoré sa prenáša do vyrovnávacieho zosilňovača, ktorý riadi sériu 10 komparátorov. Existuje referenčný zdroj napätia, ktorý je možné programovať. Toto referenčné napätie sa dáva každému komparátoru pomocou usporiadania deliča potenciálu 1:10. Každý komparátor porovnáva vstupné napätie s referenčným napätím a podľa toho riadi príslušnú pripojenú LED.
Môže pracovať v bodovom alebo stĺpcovom režime. V pruhovom režime sú LED diódy napájané v nepretržitom režime, to znamená, že svietenie LED diód sa javí ako v nepretržitej forme. V bodovom režime svieti naraz jedna LED.
Pomocou ovládača LM3914 / 15 IC U2 - Dot / Bar Display Driver a zosilňovača signálu IC LM324 IC U1 až 4 je možné pekné tanečné svetlo podľa zvukových signálov. Vysokovýkonné žiarovky sa dajú použiť aj pridaním optočlenu do série s LED diódami a DIAC opta poháňajúceho TRIAC pre 230-voltové žiarovky. Celý zobrazovací systém môže pracovať z jedného napájacieho zdroja s napätím iba 3 V alebo 25 V. Bolo možné kaskádovať množstvo mechanizmov pre bodový alebo čiarový režim s rozsahom 60 dB alebo 90 dB. LM3915 môže byť tiež kaskádovaný s LM3914 pre lineárny / logový displej alebo s LM3916s pre VU meter s rozšíreným dosahom.
Displeje LM3915 sa používajú v audio aplikáciách, meračoch výkonu a meračoch sily RF signálu. A tieto displeje sú vhodné pre signály so širokým dynamickým rozsahom, napríklad úroveň zvuku, výkon atď.
LM3915 ako merač úrovne zvuku
Tento obvod využíva iba jeden integrovaný obvod a niekoľko externých komponentov. Zobrazuje úroveň zvuku / zvuku až na 10 LED diód. Vstupné napätie sa môže pohybovať od 12V do 20V, ale používame iba 12V napätie. Čip obsahuje flexibilnú referenciu napätia a presný desaťstupňový delič napätia. Vysokoimpedančná vstupná vyrovnávacia pamäť potvrdzuje signály smerom k zemi a do 1,5 V od kladného napájacieho zdroja. Ďalej nepotrebuje žiadnu ochranu pred vstupmi ± 35V. Vstupná vyrovnávacia pamäť poháňa 10 charakteristických komparátorov, ktoré sa vzťahujú na delič presnosti. Presnosť je zvyčajne lepšia ako 1 dB.
Pomocou bodového režimu rozsvietená LED predstavuje okamžitú hodnotu zvukového priebehu. Ľahko sa dajú pozorovať vrcholové aj priemerné hladiny. Pretože sa bodka bude neustále pohybovať, LED diódy pracujú pre dostatočný výkon pri 30 mA. Celková hodnota je 10 voltov, ktorá sa dá ľahko upraviť zmenou odporu R2. Signálny vstup LM3915 odoláva signálom až do 35 voltov. Ak existuje šanca, že zvukový vstup môže prekročiť tento rozsah, buď ho zoslabí, alebo zahrnie dostatočný sériový odpor na obmedzenie prúdu na 5 mA.
Aplikácia - Vizualizovaný merač úrovne zvuku
Poďme mať podrobný popis vizualizovaného zvukomeru
Vo vyššie uvedenom obvode sa zvukový signál najskôr prevedie na elektrický signál a tento elektrický signál sa ďalej spracuje pomocou sady komparátorov na získanie sériového vstupu. Napätie vstupného zvukového signálu môže byť z mobilného telefónu, televízora, rádia a je maximálne 6 voltov.
Analógový napäťový vstup je daný IC LM3915. Spočiatku je model nastavený do barového režimu. Prepínač slúži na nastavenie režimu do stĺpcového alebo bodového režimu. IC podľa toho vykonáva manipulácie pomocou analógového vstupu a LED diódy sú príslušne riadené. LED diódy začnú svietiť po každej zmene úrovne zvuku o 3dB. Úroveň zvuku sa tak zobrazuje prostredníctvom svietiacich LED diód na úrovni decibelov.
Teraz máte predstavu o IC LM3915, ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy alebo elektrických a elektronické projekty nižšie nechajte sekciu s vašimi nápadmi.
