32位MCU驱动的音频信号分析仪：高频精准FFT与周期测量

音频信号分析仪设计以其高性能和精确性为核心，采用了32位单片机MCU——LPC2148作为主控制器。MCU通过模拟数字转换器（AD转换）将音频信号进行离散采样，实现了从连续信号到离散数据的转换。利用快速傅立叶变换（FFT）算法，系统能够在时域和频域对音频信号进行深入分析，包括频率成分和功率指标的检测。其频率响应范围覆盖20Hz至10KHz，幅度范围为5mVpp到5Vpp，提供了两种分辨率选择，分别是20Hz和100Hz，确保了测量的高精度。 设计的关键技术之一是通过对DDS芯片和FIFO的结合，实现高精度的采样时钟同步，或者利用MCU的定时中断功能，直接进行实时信号采集。LPC2148的高时钟频率和大内存容量使其成为浮点运算的理想选择，即使面对复杂音频信号的分析，也能保证运算效率。 在周期性信号的测量上，由于音频信号通常非周期性，但为了精确分析，设计者选择了在时域进行周期性判断。通过对信号进行预处理，假设存在周期性，然后运用周期均值法和定点分析法，可以有效地确定周期性，即使面对信号的不规则时域变化。 该音频信号分析仪的最终目标是提供一个高效、精确且易于使用的工具，适用于各种音频信号的测试和分析，是音频工程和研究领域的重要辅助设备。整个系统设计充分考虑了性能、成本和实用性，为音频信号处理应用提供了强大的解决方案。