Warum wird die Audiopegelanzeige benötigt?
In vielen Anwendungen ist es häufig erforderlich, den Pegel der Audiosignale zu messen, beispielsweise in Diskotheken, um eine Vorstellung von der Lautstärke des Tonsignals zu erhalten, und in anderen Bereichen, um das Rauschsignal zu messen.
Wie werden Audiopegel von Signalen angezeigt?
Oft gibt es viele Möglichkeiten, den Audiopegel des Signals anzuzeigen. Eine davon ist die Verwendung von Schalldruckpegelmessern, die einfach die Druckänderung des Schallsignals berechnen. Sie basieren auf der Tatsache, dass Tonsignale mit unterschiedlichen Frequenzen unterschiedliche Druckpegel haben.
Eine andere Möglichkeit ist die visuelle Anzeige der Lautstärke des Audiosignals. Normalerweise hat die Anzeige die Form eines sequentiellen Leuchtens von LEDs, um den Pegel des Audiosignals anzuzeigen
Mit dem Begriff Lautstärke ist die Größe des Tonsignals gemeint, das von jedem Einzelnen so wahrgenommen wird, dass die Person den Schalldruck tragen kann. Bei gleichem Druck variiert die Lautstärke des Tons für verschiedene Frequenzen.
Die beiden oben genannten Methoden messen die Lautstärke des Tons oder die Lautstärke in Dezibel. Ein Dezibel entspricht dem 10-fachen des Logarithmus der Leistung des Tonsignals. Normalerweise ist es nicht möglich, eine große Skala für die direkte Messung zu haben, und daher wird die Skala meist in Dezibel oder dB angezeigt.
Bevor wir uns mit Details zum visualisierten Audiopegelmesser befassen, lassen Sie uns eine kurze Vorstellung von LM3915 haben
LM3915
LM3915 ist ein Punkt- / Balkenanzeigetreiber, der eine Reihe von LEDs basierend auf dem Analogeingang ansteuert. Grundsätzlich treibt es jede benachbarte LED in 3DB-Schritten an, d. H. Logarithmisch. Es arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 3 V bis 25 V.
LM3915 Pin Beschreibung
Stifte 1, 10 bis 18 : Jeder dieser Pins ist mit der Kathode der Ausgangs-LED verbunden. Die Anode der Ausgangs-LEDs ist an die 3V bis 20V Versorgung angeschlossen.
Pin 2 : Dieser Pin ist die negative analoge Spannungsversorgung und wird normalerweise mit Masse verbunden.
Pin 3 : Dieser Pin ist die positive Spannungsversorgung und normalerweise liegt die Versorgungsspannung bei min 3 V bis max 20 V.
Pin 4 : Dieser Pin ist normalerweise geerdet
Pin 5 : Dieser Pin ist der Signaleingangspin und der Audiosignaleingang wird diesem Pin zugewiesen.
Pin 6 und Pin 7 sind kurzgeschlossen. Der Strom durch Pin 7 bestimmt den von jeder LED aufgenommenen Strom.
Pin 8 : Dies ist der Pin zum Einstellen der Referenzspannung. Zwischen Pin 7 und Pin 8 liegt ein Widerstand von 1,2 kOhm, so dass zwischen den Pins eine Spannung von 1,25 V liegt. An den Widerstand ist ein Potentialteiler angeschlossen, mit dem die Referenzspannung eingestellt wird.
Pin 9 : Dies ist der Modusauswahlstift und wird verwendet, um entweder den Punktmodus oder den Balkenmodus auszuwählen. Für den Balkenmodus ist der Pin direkt mit Pin 3 verbunden, d. H. Mit der positiven Spannungsversorgung. Im Punktmodus bleibt der Pin ohne Verbindung offen.
Wie funktioniert LM3915?
Der LM3915 empfängt grundsätzlich eine analoge Spannung als Eingang im Bereich zwischen 0 und 1,5 V und diese wird an den Pufferverstärker übergeben, der eine Reihe von 10 Komparatoren ansteuert. Es gibt eine Referenzspannungsquelle, die programmiert werden kann. Diese Referenzspannung wird jedem Komparator unter Verwendung einer 1:10 Potentialteileranordnung gegeben. Jeder Komparator vergleicht die Eingangsspannung mit einer Referenzspannung und steuert dementsprechend die entsprechende angeschlossene LED an.
Es kann im Punktmodus oder im Balkenmodus betrieben werden. Im Balkenmodus werden die LEDs im kontinuierlichen Modus angesteuert, d. H. Das Leuchten der LEDs erscheint wie in kontinuierlicher Form. Im Punktmodus leuchtet jeweils eine einzelne LED.
Bei Verwendung eines LM3914 / 15 IC U2 - Punkt- / Balkenanzeigetreibers zusammen mit dem Signalverstärker IC LM324 IC U1 bis 4 ist ein schönes tanzendes Licht gemäß Audiosignalen möglich. Hochleistungslampen können auch verwendet werden, indem ein Optokoppler in Reihe mit den LEDs und dem DIAC des Opto geschaltet wird, der den TRIAC für 230-Volt-Lampen antreibt. Das gesamte Anzeigesystem kann mit einer einzigen Versorgung von nur 3 V oder bis zu 25 V betrieben werden. Für eine Punktmodusanzeige oder eine Balkenmodusanzeige mit einer Ausdehnung von 60 dB oder 90 dB könnten zahlreiche Mechanismen kaskadiert werden. Der LM3915 kann auch mit dem LM3914 für eine lineare / logarithmische Anzeige oder mit dem LM3916 für ein VU-Messgerät mit erweitertem Bereich kaskadiert werden.
Die LM3915-Displays werden in Audioanwendungen, Leistungsmessgeräten und HF-Signalstärkemessgeräten verwendet. Und diese Displays eignen sich für Signale mit großem Dynamikbereich, z. B. Audiopegel, Leistung usw.
LM3915 als Audiopegelmesser
Diese Schaltung verwendet nur einen IC und einige externe Komponenten. Es zeigt den Ton- / Audiopegel bis zu 10 LEDs an. Die Eingangsspannung kann von 12 V bis 20 V variieren, wir verwenden jedoch nur 12 V Spannung. Der Chip enthält eine flexible Spannungsreferenz und einen exakten zehnstufigen Spannungsteiler. Der hochohmige Eingangspuffer bestätigt Signale bis zur Erde und bis zu 1,5 V von der positiven Stromversorgung. Außerdem ist kein Schutz gegen Eingänge von ± 35 V erforderlich. Der Eingangspuffer steuert 10 verschiedene Komparatoren an, die auf den Genauigkeitsteiler bezogen sind. Die Genauigkeit ist normalerweise 1 dB überlegen.
Im Punktmodus repräsentiert die leuchtende LED den Momentanwert der Audio-Wellenform. Sowohl Spitzen- als auch Durchschnittswerte können leicht beobachtet werden. Da sich der Punkt ständig bewegt, werden die LEDs für eine ausreichende Leistung mit 30 mA betrieben. Der Messwert beträgt 10 Volt und kann leicht durch Ändern des Widerstands R2 eingestellt werden. Der Signaleingang LM3915 kann Signalen bis zu 35 Volt standhalten. Wenn die Möglichkeit besteht, dass der Audioeingang diesen Bereich überschreitet, wird er entweder gedämpft oder es ist ein ausreichender Serienwiderstand vorhanden, um den Strom auf 5 mA zu begrenzen.
Anwendung - Visualisierter Audiopegelmesser
Lassen Sie uns eine detaillierte Beschreibung des visualisierten Audiopegelmessers geben
In der oben angegebenen Schaltung wird das Audiosignal zuerst in ein elektrisches Signal umgewandelt und dieses elektrische Signal wird unter Verwendung eines Satzes von Komparatoren weiter verarbeitet, um den seriellen Eingang zu erhalten. Die Spannung des Audioeingangssignals kann von einem Mobiltelefon, TV-Audio oder Radio maximal 6 Volt betragen.
Der analoge Spannungseingang wird an den IC LM3915 übergeben. Zunächst befindet sich das Modell im Balkenmodus. Mit einem Schalter wird der Modus in den Balken- oder Punktmodus versetzt. Der IC führt dementsprechend Manipulationen über den Analogeingang durch und die LEDs werden entsprechend angesteuert. Die LEDs beginnen nach jeder Änderung des Audiopegels um 3 dB zu leuchten. Somit wird der Audiopegel durch die leuchtenden LEDs auf Dezibelpegel angezeigt.
Jetzt haben Sie eine Vorstellung vom IC LM3915, wenn Sie Fragen zu diesem Thema oder zu den elektrischen und elektronische Projekte Hinterlassen Sie unten Ihren Ideenbereich.
