华南理工团队研发32位MCU驱动音频信号分析仪：精准测量与高效解决方案

音频信号分析仪作为电子设计大赛的一等奖作品，展现了参赛者们在信号处理领域的深厚功底。论文深入探讨了设计中的关键技术和实现细节。该系统的核心组件是32位单片机（MCU），它扮演着主控制器的角色，负责音频信号的采集和处理。通过模拟到数字（AD）转换器，连续的音频信号被转换成可处理的离散数据流。FFT（快速傅立叶变换）算法在这个过程中发挥了重要作用，它在时域和频域分析音频信号，揭示出不同频率成分及其强度，包括功率指标。 系统的设计考虑到了信号的宽泛范围，可以精确测量20Hz至10kHz的音频频率，幅度范围从5毫伏峰值-峰值（mVpp）到5伏特峰值-峰值（Vpp），具备两种不同的分辨率设置，分别为20Hz和100Hz，以满足不同精度需求。此外，系统的功率测量精度高达1%，对于周期性信号的周期检测能力同样出色，这使得该仪器成为音频信号分析的理想工具。 论文详细地阐述了设计过程中的关键决策，如采样方法的选择，32位MCU的选用理由，以及周期性信号判别与测量的技术。采样方法的论证可能涉及不同采样率和信号失真的权衡，而选择32位MCU则可能基于其处理速度、内存容量和功耗等因素的综合考量。周期性信号的判断和测量技术可能涉及到傅立叶变换后对特定频率模式的识别和计数。 这款音频信号分析仪不仅展示了参赛者的创新能力和实践技能，还体现了对音频信号处理理论的深入理解和实际应用。它在电子设计竞赛中脱颖而出，证明了其在音频分析领域的实用价值和竞争力。