Perché è necessaria la visualizzazione del livello audio?
Spesso in molte applicazioni è necessario misurare il livello dei segnali audio, ad esempio nelle discoteche per avere un'idea dell'intensità del segnale sonoro, in altre aree per misurare il segnale acustico.
Come vengono visualizzati i livelli audio dei segnali?
Spesso ci sono molti modi per visualizzare il livello audio del segnale, uno di questi è l'uso di misuratori di livello di pressione sonora, che calcolano semplicemente la variazione di pressione del segnale sonoro. Si basano sul fatto che i segnali sonori a frequenze diverse hanno diversi livelli di pressione.
Un altro modo è avere una visualizzazione del volume del segnale audio. Normalmente il display è sotto forma di un lampo sequenziale di LED per indicare il livello del segnale audio
Con il termine volume si intende l'ampiezza del segnale sonoro, percepito da ogni individuo in modo tale che la persona possa sopportare la pressione sonora. A parità di pressione, il volume del suono varia per frequenze diverse.
I due metodi precedenti misurano il volume del suono o il volume in decibel. Un decibel equivale a 10 volte il logaritmo della potenza del segnale sonoro. Normalmente non è possibile avere una scala grande per la misura diretta e quindi la scala è mostrata principalmente in decibel o dB.
Prima di entrare nei dettagli sul misuratore di livello audio visualizzato, diamo una breve idea dell'LM3915
LM3915
LM3915 è un driver di visualizzazione punto / barra che pilota una serie di LED in base all'ingresso analogico. Fondamentalmente guida ogni LED adiacente in passaggi 3DB, cioè in modo logaritmico. Funziona con una tensione di alimentazione da 3 V a 25 V.
Descrizione pin LM3915
Pin 1, da 10 a 18 : Ciascuno di questi pin è collegato al catodo del LED di uscita. L'anodo dei LED di uscita è collegato all'alimentazione da 3 V a 20 V.
Pin 2 : Questo pin è la tensione di alimentazione analogica negativa e di solito è collegato a terra.
Pin 3 : Questo pin è la tensione di alimentazione positiva e solitamente la tensione di alimentazione è compresa tra un minimo di 3 V e un massimo di 20 V.
Pin 4 : Questo pin è solitamente collegato a terra
Pin 5 : Questo pin è il pin di ingresso del segnale e l'ingresso del segnale audio viene fornito a questo pin.
Pin 6 e Pin 7 sono cortocircuitati insieme. La corrente attraverso il pin 7 decide la corrente assorbita da ciascun LED.
Pin 8 : È il pin utilizzato per regolare la tensione di riferimento. C'è una resistenza di 1.2kohm tra il pin 7 e il pin 8 tale che una tensione di 1.25V sia tra i pin. Un divisore di potenziale è collegato al resistore che viene utilizzato per regolare la tensione di riferimento.
Pin 9 : Questo è il pin di selezione della modalità e viene utilizzato per selezionare la modalità punto o la modalità barra. Per la modalità bar, il pin è collegato direttamente al pin 3, cioè all'alimentazione di tensione positiva. Per la modalità punto, il pin viene lasciato aperto, senza alcuna connessione.
Come funziona LM3915?
L'LM3915 riceve fondamentalmente una tensione analogica come ingresso nell'intervallo compreso tra 0 e 1,5 V e questa viene fornita all'amplificatore Buffer che pilota una serie di 10 comparatori. C'è una sorgente di tensione di riferimento che può essere programmata. Questa tensione di riferimento viene fornita a ciascun comparatore utilizzando una disposizione del divisore di potenziale 1:10. Ogni comparatore confronta la tensione di ingresso con una tensione di riferimento e di conseguenza pilota il LED corrispondente ad esso collegato.
Può funzionare in modalità punto o in modalità barra. In modalità barra, i LED sono pilotati in modalità continua, ovvero l'accensione dei LED appare come in forma continua. In modalità punto, un singolo LED si illumina alla volta.
Utilizzando un LM3914 / 15 IC U2 - Dot / Bar Display Driver insieme all'amplificatore di segnale IC LM324 IC U1 a 4 è possibile una bella luce danzante secondo i segnali audio. Le lampade ad alta potenza possono essere utilizzate anche aggiungendo fotoaccoppiatori in serie ai LED e al DIAC dell'Opto che pilota il TRIAC per lampade a 230 volt. L'intero sistema di visualizzazione può funzionare da una singola alimentazione a partire da 3V o fino a 25V. È possibile collegare in cascata numerosi meccanismi per una visualizzazione in modalità punto o in modalità barra con un'estensione di 60 dB o 90 dB. LM3915 può anche essere collegato in cascata con LM3914 per una visualizzazione lineare / log o con LM3916 per un VU meter a portata estesa.
I display LM3915 sono utilizzati in applicazioni audio, misuratori di potenza e misuratori di potenza del segnale RF. E questi display sono adatti per segnali con un'ampia gamma dinamica, ad esempio, livello audio, potenza e così via.
LM3915 come misuratore di livello audio
Questo circuito utilizza solo un IC e alcuni componenti esterni. Visualizza il livello audio / audio fino a 10 LED. La tensione di ingresso può variare da 12V a 20V, ma utilizziamo solo 12V di tensione. Il chip contiene un riferimento di tensione flessibile e un partitore di tensione esatto a dieci stadi. Il buffer di ingresso ad alta impedenza riconosce i segnali fino a terra e fino a un massimo di 1,5 V dall'alimentazione positiva. Inoltre, non necessita di protezione contro ingressi di ± 35V. Il buffer di input pilota 10 comparatori distintivi riferiti al divisore di precisione. La precisione è normalmente superiore a 1dB.
Utilizzando la modalità punto, il LED illuminato rappresenta il valore istantaneo della forma d'onda audio. Sia i livelli di picco che quelli medi possono essere facilmente osservati. Poiché il punto sarà costantemente in movimento, i LED funzionano a 30 mA per una potenza sufficiente. La lettura a fondo scala è di 10 volt che può essere facilmente regolata cambiando il resistore R2. L'ingresso del segnale LM3915 può sopportare segnali fino a 35 volt. Se esiste la possibilità che l'ingresso audio superi questo intervallo, attenuarlo o includere una resistenza in serie sufficiente per limitare la corrente a 5 mA.
Applicazione: misuratore di livello audio visualizzato
Forniamo una descrizione dettagliata del misuratore di livello audio visualizzato
Nel circuito sopra indicato, il segnale audio viene prima convertito in un segnale elettrico e questo segnale elettrico viene ulteriormente elaborato utilizzando una serie di comparatori per ottenere l'ingresso seriale. La tensione del segnale di ingresso audio può provenire da un telefono cellulare, audio TV o radio è un massimo di 6 volt.
L'ingresso di tensione analogico viene fornito all'IC LM3915. Inizialmente, il modello è impostato per essere in modalità bar. Un interruttore viene utilizzato per impostare la modalità in modalità barra o punto. Di conseguenza, il circuito integrato esegue le manipolazioni utilizzando l'ingresso analogico ei LED vengono pilotati di conseguenza. I LED si accendono dopo ogni 3dB di cambiamento del livello audio. Pertanto il livello audio viene visualizzato tramite i LED luminosi a livello di decibel.
Ora hai un'idea dell'IC LM3915 se hai domande su questo argomento o sui componenti elettrici e progetti elettronici lascia la sezione delle tue idee qui sotto.
