Tại sao cần hiển thị Mức âm thanh?
Thông thường trong nhiều ứng dụng, yêu cầu đo mức độ của tín hiệu âm thanh, ví dụ như trong vũ trường để có được ý tưởng về độ lớn của tín hiệu âm thanh, trong các khu vực khác để đo tín hiệu tiếng ồn.
Mức độ âm thanh của tín hiệu được hiển thị như thế nào?
Thông thường, có nhiều cách để hiển thị mức âm thanh của tín hiệu, một trong số đó là sử dụng máy đo mức áp suất âm thanh, đơn giản là tính toán sự thay đổi áp suất của tín hiệu âm thanh. Chúng dựa trên thực tế là các tín hiệu âm thanh ở các tần số khác nhau có mức áp suất khác nhau.
Một cách khác là hiển thị trực quan độ lớn của tín hiệu âm thanh. Thông thường, màn hình hiển thị ở dạng đèn LED phát sáng liên tiếp để cho biết mức tín hiệu âm thanh
Theo thuật ngữ độ lớn, chúng tôi có nghĩa là cường độ của tín hiệu âm thanh, được cảm nhận bởi mỗi cá nhân để người đó có thể chịu áp lực âm thanh. Đối với cùng một áp suất, độ to của âm khác nhau đối với các tần số khác nhau.
Hai phương pháp trên đo độ to của âm thanh hoặc âm lượng bằng decibel. Một decibel tương đương với 10 lần logarit của công suất của tín hiệu âm thanh. Thông thường, không khả thi để có một thang đo lớn cho phép đo trực tiếp và do đó thang đo được hiển thị chủ yếu bằng decibel hoặc dB.
Trước khi đi vào chi tiết về máy đo mức âm thanh trực quan, chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ qua về LM3915
LM3915
LM3915 là trình điều khiển hiển thị điểm / thanh điều khiển một loạt đèn LED dựa trên đầu vào tương tự. Về cơ bản, nó điều khiển từng đèn LED liền kề theo các bước 3DB, tức là theo cách logarit. Nó hoạt động từ điện áp cung cấp 3 V đến 25 V.
Mô tả chân LM3915
Các chân 1, 10 đến 18 : Mỗi chân này được kết nối với cực âm của đèn LED đầu ra. Cực dương của đèn LED đầu ra được kết nối với nguồn 3V đến 20V.
Pin 2 : Chân này là nguồn cung cấp điện áp tương tự âm và thường được kết nối với đất.
Pin 3 : Chân này là nguồn cung cấp điện áp dương và thường điện áp cung cấp ở mức tối thiểu 3 V đến tối đa 20V
Pin 4 : Chốt này thường được nối đất
Pin 5 : Chân này là chân đầu vào tín hiệu và đầu vào tín hiệu âm thanh được cấp cho chân này.
Pin 6 và Pin 7 được rút ngắn với nhau. Dòng điện qua chân 7 quyết định dòng điện được vẽ bởi mỗi đèn LED.
Pin 8 : Là chân được sử dụng để điều chỉnh điện áp tham chiếu. Giữa chân 7 và chân 8 có điện trở 1,2kohms sao cho giữa các chân có hiệu điện thế 1,25V. Một bộ chia điện thế được kết nối với điện trở được sử dụng để điều chỉnh điện áp tham chiếu.
Pin 9 : Đây là chốt chọn chế độ và được sử dụng để chọn chế độ chấm hoặc chế độ vạch. Đối với chế độ thanh, chân được kết nối trực tiếp với chân 3, tức là với nguồn điện áp dương. Đối với chế độ dấu chấm, ghim được để mở, không có bất kỳ kết nối nào.
LM3915 hoạt động như thế nào?
Về cơ bản, LM3915 nhận điện áp tương tự như đầu vào trong phạm vi từ 0 đến 1,5V và điều này được cấp cho bộ khuếch đại đệm điều khiển một loạt 10 bộ so sánh. Có một nguồn điện áp tham chiếu có thể được lập trình. Điện áp chuẩn này được cấp cho mỗi bộ so sánh bằng cách sử dụng bố trí bộ chia tiềm năng 1:10. Mỗi bộ so sánh so sánh điện áp đầu vào với điện áp tham chiếu và theo đó điều khiển đèn LED tương ứng được kết nối với nó.
Nó có thể hoạt động ở chế độ chấm hoặc chế độ thanh. Ở chế độ thanh, đèn LED được điều khiển ở chế độ liên tục, tức là sự phát sáng của đèn LED xuất hiện như thể ở dạng liên tục. Ở chế độ chấm, một đèn LED phát sáng tại một thời điểm.
Sử dụng IC LM3914 / 15 IC U2 - Trình điều khiển hiển thị dấu chấm / vạch cùng với IC khuếch đại tín hiệu IC LM324 IC U1 ra 4 đèn sáng đẹp theo tín hiệu âm thanh là hoàn toàn khả thi. Đèn công suất cao cũng có thể được sử dụng bằng cách thêm optocoupler nối tiếp với đèn LED và DIAC của Opto điều khiển TRIAC cho đèn 230 volt. Toàn bộ hệ thống hiển thị có thể hoạt động từ một nguồn cung cấp thấp nhất là 3V hoặc cao đến 25V. Nhiều cơ chế có thể được xếp tầng để hiển thị chế độ chấm hoặc hiển thị chế độ thanh với phạm vi 60dB hoặc 90 dB. LM3915 cũng có thể được xếp tầng với LM3914 để hiển thị tuyến tính / log hoặc với LM3916s cho đồng hồ VU phạm vi mở rộng.
Màn hình LM3915 được sử dụng trong các ứng dụng âm thanh, đồng hồ đo công suất và cường độ tín hiệu RF. Và những màn hình này phù hợp với các tín hiệu có dải động rộng, chẳng hạn như mức âm thanh, công suất, v.v.
LM3915 làm đồng hồ đo mức âm thanh
Mạch này chỉ sử dụng một IC và một vài thành phần bên ngoài. Nó hiển thị mức âm thanh / âm thanh xa tới 10 đèn LED. Điện áp đầu vào có thể thay đổi từ 12V đến 20V, nhưng chúng tôi chỉ sử dụng điện áp 12V. Con chip giữ một tham chiếu điện áp linh hoạt và bộ chia điện áp mười giai đoạn chính xác. Bộ đệm đầu vào trở kháng cao ghi nhận tín hiệu xuống đất và lên đến trong vòng 1,5v của nguồn điện tích cực. Hơn nữa, nó không cần bảo vệ chống lại đầu vào ± 35V. Bộ đệm đầu vào điều khiển 10 bộ so sánh đặc biệt được tham chiếu đến bộ phân chia độ chính xác. Độ chính xác thường cao hơn 1dB.
Sử dụng chế độ chấm, đèn LED được chiếu sáng biểu thị giá trị tức thời của dạng sóng âm thanh. Có thể dễ dàng quan sát được cả mức đỉnh và mức trung bình. Vì dấu chấm sẽ liên tục di chuyển, các đèn LED được chạy ở 30mA để có đủ năng lượng. Việc đọc toàn thang đo là 10 vôn được điều chỉnh dễ dàng bằng cách thay đổi điện trở R2. Đầu vào tín hiệu LM3915 có thể chịu được tín hiệu lên đến 35 volt. Nếu có khả năng đầu vào âm thanh có thể vượt quá phạm vi này, hãy làm suy giảm nó hoặc bao gồm đủ điện trở nối tiếp để giới hạn dòng điện ở mức 5mA.
Ứng dụng - Máy đo mức âm thanh trực quan
Hãy để chúng tôi mô tả chi tiết về đồng hồ đo mức âm thanh trực quan
Trong mạch đã cho ở trên, tín hiệu âm thanh đầu tiên được chuyển đổi thành tín hiệu điện và tín hiệu điện này được xử lý thêm bằng cách sử dụng một bộ so sánh để lấy đầu vào nối tiếp. Điện áp tín hiệu đầu vào âm thanh có thể từ điện thoại di động, âm thanh TV hoặc radio, tối đa là 6 volt.
Đầu vào điện áp tương tự được cấp cho IC LM3915. Ban đầu, mô hình được đặt ở chế độ thanh. Một công tắc được sử dụng để đặt chế độ ở chế độ thanh hoặc chấm. Theo đó, vi mạch thực hiện các thao tác sử dụng đầu vào tương tự và các đèn LED được điều khiển tương ứng. Các đèn LED bắt đầu phát sáng sau mỗi lần thay đổi 3dB trong mức âm thanh. Do đó, mức âm thanh được hiển thị thông qua các đèn LED phát sáng ở mức decibel.
Bây giờ bạn đã có một ý tưởng về IC LM3915 nếu có bất kỳ câu hỏi nào về chủ đề này hoặc về điện và dự án điện tử để lại phần ý tưởng của bạn bên dưới.
