自制音频频谱柱状显示器电路设计与实现
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更新于2024-08-17
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"该资源是关于2011年广西区电子设计竞赛中桂林电子科技大学本科A题的音频频谱柱状显示电路的设计讲解,由童有为在2011年4月进行阐述。该电路旨在制作一个能够显示音频频谱的柱状指示灯,包括基本部分和发挥部分的要求。"
在音频频谱柱状显示电路的设计中,主要涉及以下几个关键知识点:
1. **音乐输入与信号处理**:
- 输入信号:0~1.5Vrms的单声道音乐信号,通过莲花座和Q9座进行输入。
- 滤波器:需要设计5路带通滤波器,中心频率分别为60Hz、250Hz、1kHz、4kHz、16kHz,Q值约为1.5。这些滤波器用于分离不同频段的音频信号。
2. **LED条状显示**:
- 显示器采用10个LED,根据不同的电压阈值显示音乐电平,每个LED对应不同的音频强度,使用运放或专用集成电路(如LM3915)实现。
3. **发挥部分的挑战**:
- 增加滤波器数量:扩展至10路带通滤波器,覆盖更宽的频率范围,Q值提高至3。
- 三段均衡器:实现高音、中音、低音的调整功能,改善音质。
- 自制音频功放:设计一个功放,要求最大不失真功率超过2W,音量可调,接8Ω喇叭。
4. **滤波器设计**:
- **带通滤波器**:允许特定频率范围内的信号通过,阻止其他频率信号。其关键参数包括中心频率(f0)、带宽(BW)和Q值。Q值表示滤波器选择性的度量,Q值越大,滤波器对中心频率的选择性越强。
5. **电路实现**:
- 二阶有源带通滤波器:一种常用的滤波器电路设计,可以有效地在指定频段内增强信号,并在其他频段衰减信号。
6. **系统组成**:
- 频率提取部分:通过滤波器将不同频率的信号分离出来。
- LED条状显示部分:根据信号强度点亮LED,可视化音频频谱。
- 三段均衡器:通过调整高、中、低频段的增益,实现音质的个性化调整。
- 功放:放大音频信号,驱动扬声器播放,同时具备音量调节功能。
音频频谱柱状显示电路是一个结合了信号处理、数字电路和模拟电路技术的综合项目,涵盖了滤波理论、运放应用、LED驱动以及音频功率放大等多个方面,对于理解和实践电子设计有很高的价值。
2018-04-12 上传
2021-10-06 上传
2021-05-29 上传
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雪蔻
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